瑞典皇家科学院10月7日宣布，将2026年诺贝尔化学奖授予了东京理科大学名誉教授硖合宪三博士（76岁）和法国巴黎-萨克雷大学名誉教授亨利·卡甘博士（95岁）。获奖理由为“发现不对称有机合成中的非线性效应与自催化反应”。这是继京都大学北川进特别荣誉教授之后，日本人连续第二年获得诺贝尔化学奖。

硖合博士表示：“能与亨利·卡甘先生一同获奖，我感到无比欣喜。我先是在东京大学向山光昭老师的研究室接受指导，此后一直在东京理科大学从事研究与教学工作。日本的不对称合成领域，以野依良治教授为代表，拥有非常高水平的学术土壤。正是在这样的环境里，我才得以取得研究成果。我的研究先后获得了文部科学省、经济产业省以及NEDO（国立研究开发法人新能源与产业技术综合开发机构）的科研经费资助。如果没有东京理科大学的教职人员、学生与合作研究者的支持，也不可能有这项发现，对此我充满感激。关于手性的起源，还有许多有趣的奥秘有待发掘，今后我也愿尽绵薄之力，推动相关研究的继续发展”。另外，东京理科大学计划授予硖合名誉教授“荣誉教授”称号。

硖合宪三，1950年5月3日生于广岛县。毕业于广岛大学附属高级中学。大学毕业于东京大学理学部化学专业，之后完成东京大学研究生院理学研究科化学专业硕士课程，1979年完成该大学研究生院理学研究科化学专业博士课程（获理学博士）。同年任日本学术振兴会奖励研究员，1979年任美国北卡罗来纳大学博士研究员，1981年任东京理科大学理学部应用化学科讲师，1986年任副教授，1991年任教授。1995年发现不对称自催化反应（硖合反应），相关论文发表于《Nature》，并被选为过去50年（1950～2000年）来的化学精选论文之一。在日本先后获紫绶褒章、瑞宝中绶章、日本学士院奖等。

氨基酸等许多分子都存在互为镜像关系的两种构型。如果不使用催化剂进行合成反应，对映异构体一定会以1比1等量混合物（外消旋体）的形式出现。

2001年诺贝尔化学奖得主野依良治博士等三人，巧妙地通过将带有手性有机化合物的金属络合物作为不对称催化剂，成功地实现了选择性合成其中一种对映异构体的方法。2021年诺贝尔化学奖由德国与美国的研究者斩获，他们开发出了无需酶与金属、小型且环保的不对称有机催化剂。此类研究成果广泛应用于医药等各类产业，造福了人类生活。

此次硖合博士等人的研究虽属于不对称合成领域，但研究的性质更为基础。

包括人类在内，构成地球生命的分子，仅由两种对映异构体中的其中一种构成。构成体内蛋白质的氨基酸几乎全部为左手型（L型），而作为DNA骨架的脱氧核糖等糖类则为右手型（D型）。该现象被称为同手性。

由于人类分子的手性偏向一方，医药品、香料等合成物中，右手型和左手型所发挥的功能完全不同。沙利度胺右手型可作安眠药和止吐药，而左手型则会造成胎儿畸形。香水使用的化合物中，也存在一种构型的气味无法为人感知到的情况。

为什么手性会偏向某一方？这是多年未解之谜，至今尚无结论。

诺贝尔化学委员会主席海纳・林克介绍道：“二人解开了一个跨越一个多世纪的化学谜题，也就是同手性究竟如何自发产生的问题。他们发现的化学反应令人惊叹。”

卡甘博士于1986年发现了操控化学反应的新方法，迈出了具有决定性意义的第一步。在此之前，化学界公认的常识是：如果催化剂等不对称源的镜像异构体纯度为20%，则所得产物的纯度最多也只能达到20%，二者呈线性比例关系。

卡甘博士的实验中，将右手型占75%、左手型25%的配体与金属离子混合后，生成了右右、右左、左左三种金属催化剂，占比分别为56%、38%、6%。同向的催化剂主要发挥作用，而右左型催化剂则几乎不起作用，因此反应产物比例为右型90%、左型10%。该发现颠覆了以往的常识：发现了即便催化剂纯度较低，产物的纯度也能大幅高于催化剂纯度（不对称增幅）的非线性效应，并完成了理论化。由此，人们可以实现一方对映异构体的过量生成，产出水平远超以往认为的极限。

硖合博士开拓了下一阶段的研究。他在1995年发表于《Nature》的论文中，展示了如何设计出史上首个具有形成同手性潜力的化学反应。将对映异构体过量占比2%的5-嘧啶基烷醇，与二异丙基锌、嘧啶-5-甲醛进行反应，会发生自催化反应，进一步生成烷醇。也就是说，反应生成的产物本身，会进一步充当催化剂，促进自身的继续生成。

2003年，硖合博士在全球首次通过实验证实，当两种镜像异构体中仅有其中一种略微过量时，该体系可自主放大、自我复制，最终使该异构体占比提升至99.5%以上，相关成果发表于《Angewandte Chemie International Edition》。

在该实验中，他使醛（嘧啶-5-甲醛）与二烷基锌（二异丙基锌）反应，合成目标醇（嘧啶基烷醇）。在不额外添加任何外部催化剂的条件下，以约200万个分子中仅多出1个的微小偏差的醇镜像异构体作为催化剂，重复3次反应。第1次反应后，微小偏差扩大；第2次反应后，增加的产物进一步成为催化剂，偏差加速（非线性效应）；第3次反应后，最终生成的醇纯度达到了99.5%。这就是不对称自催化反应（硖合反应）。

这一成果为解释手性为何偏向单一构型提供了关键证据，因此引发了巨大轰动。评选委员会也对此予以了高度评价。

手性是认识自然规律的基础之一
研究的出发点，来自兴趣而非指标

【Q&A】

——接到获奖通知时您在干什么？事先预料到过吗？

当日傍晚，我一个人在超市购物时接到了电话，诺贝尔基金会通知我当选为本年度诺贝尔化学奖得主。现在说这话可能有点狂妄，当时我心里想，即使获奖，大概也不会有人提出异议。

——关于共同获奖者

亨利·卡甘先生是法国著名学者，我们很早就有交往。他曾两次来东京理科大学，我也多次访问法国，还在学术会议上见过面，是我十分了解且敬重的学者。我相信我们一定都为对方感到高兴。

——手性研究的起点

关于右手左手的研究，自19世纪就已开始。研究已阐明水晶的半面像（即晶体形状呈像与镜像关系且不能重合）与旋光性方向之间的关联，发现了具有显示右旋性的右水晶和显示左旋性的左水晶。1848年，路易·巴斯德取得了一项重要发现。当时已发现，葡萄酒酿造过程中析出的酒石酸也分为两种：具有光学活性的酒石酸，以及不具备旋光性的光学非活性酒石酸。巴斯德在对光学非活性的酒石酸铵钠结晶化后观察时，注意到其为半面像，遂将两种半面像分别分离并制成溶液测定旋光性。结果证实，一方为右旋性，另一方为左旋性，且大小相同。这一发现表明，旋光性的左右性，来源于分子结构的不对称性（手性）。可以说，正是通过巴斯德的这一实验，才开启了分子手性的研究。

巴斯德的发现已过去了约一百年，虽然当时在理论上已经知晓，药品也同样存在对映异构体，且活性各不相同，但在出现悲剧性副作用之前，人们完全没有重视这一点。可以说，手性是人类认识自然的基础之一。

——关于研究

每个人都有自己的特点，或者说是与生俱来的性质和倾向。我并没有仔细思考过这个问题，简单来说，就是一心想去做研究。想要探明某些事物。我想根源还是出于兴趣，和要完成的任务之类的事情毫无关系。

研究或许是一种工作，但我并不觉得它是任务。

——硖合反应是独一无二的反应……

我们发现的这个反应，并不是实用性强、便于应用的反应。举例来说，有些反应一旦开发出对应的催化剂，就能高效合成目标物质。但本反应不属于这类。

倒不是因为它独一无二就有多么了不起，只是能发现它，比没发现要好。该反应极具特色的一点是，即使最初右与左的差异极其微小，这种差异也会不断增大，这类反应此前确实未见报告过。可以说是手性的起源，或者说是基础。

从这个意义上来说，我还有很多想开展的研究。

——关于在药物研发方面的应用

大家对诺贝尔物理学奖得主，不会问应用前景的事情，但对化学奖得主却总会问这个问题。硖合反应目前还没有直接投入实际应用，不过苏黎世联邦理工学院（ETH）的埃里克・卡雷拉教授在研发艾滋病药物时，虽然没有直接使用本反应，但借鉴了其中的思路。

——关于1995年《Nature》论文的研究过程

其实不对称自催化反应最早是在1990年发现的，并发表于《Chemical Communications》。当时我发现，当有机催化剂的D体与L体差异足够小时，会优先生成同一构型产物，我觉得这一现象十分有趣，于是继续推进研究。有一次，我注意到使用苯环上带有一个氮原子的吡啶甲醛时，反应速率会大幅提升。既然引入氮原子能够加快反应，我猜想其中或许产生了类似自催化的效应。开展实验后证实，反应确实可以优先生成具有相同绝对构型的产物，这就是最早发现的自催化反应。此后我持续进行了各种尝试和研究，并一直将这一课题坚持了下来。

原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部