你身體裡的每一顆胺基酸都是「左手」的。它的鏡像孿生兄弟也存在——但生命幾乎從不使用它。

2026 年 10 月 7 日，瑞典皇家科學院決定將諾貝爾化學獎頒給法國化學家亨利·B·卡根（Henri B. Kagan）與日本化學家硤合憲三（Kenso Soai），表彰他們「發現不對稱有機合成中的非線性效應與自我催化現象」。

他們解開了化學界最古老的謎題之一：化學不對稱性——也就是同手性——究竟是怎麼誕生的。

鏡像之謎

某些分子（例如胺基酸）存在兩種互為鏡像的變體。然而，生物體內只含有其中一種鏡像。

這種化學不對稱性究竟如何產生？長期以來，化學家們始終無法解開這個謎題。

生命的化學運作方式，化學家稱之為「同手性」（homochirality）——這個詞源自希臘語，意思是「相同」與「手」。就像你的雙手一樣，所有胺基酸都以兩種鏡像變體的形式存在，但只有其中一種存在於你細胞中的蛋白質裡，另一種在自然界中極為罕見。

化學家們一直困惑於同手性是如何產生的。當他們嘗試能夠生成兩種鏡像分子的化學反應時，試管中總能得到等比例的兩種分子。然而，化學家們致力於只生成其中一種鏡像——因為在開發與生物體相互作用的分子（例如藥物）時，只有一種鏡像才能產生預期效果。

卡根的第一步：非線性效應

1986 年，亨利·卡根邁出了決定性的第一步。他發現了一種操控化學反應的新方法——這個方法能夠生成比此前認為可能的數量更多的某一種鏡像異構物。

他的發現後來被稱為非線性效應：將等量的左、右對映體與催化劑結合時，催化劑反而能增強反應的不對稱性。比例會發生偏移——催化劑最終驅動反應朝某一種鏡像形式的方向走，遠超過起始混合物所暗示的程度。

對致力於開發製藥、香精、香料與新材料反應的化學家而言，這是一項革命性的突破。

硤合憲三的突破：宛如生命的自我複製

硤合憲三更進一步。1995 年，一篇關鍵論文描述了他如何設計出第一個有望生成同手性產物的化學反應。2003 年，他終於成功。

他展示了一種反應：兩種可能的鏡像產物中，只生成其中一種。在此之前，除了生命本身，從未有人實現過這項壯舉。

硤合反應（Soai 反應）是一個自我強化的過程：反應始於非手性溶液，生成手性催化劑，而這個催化劑又會驅動自身的生成。補充底物與試劑，過程不斷重複——優勢對映體迅速接管整個反應。

在一項實驗中，硤合憲三以微量的某一種催化劑對映體超量起步——僅 0.00005%。經過三輪補充之後，該對映體在產物中占比超過 99.5%。

「除了生命本身，此前從未有人做到過這一點。」諾貝爾委員會如此評價。硤合反應如今被視為化學史上最令人驚嘆的實驗之一。

為什麼重要

得益於 2026 年諾貝爾化學獎所認可的這些發現，化學家們在日常工作中獲得了全新的基礎工具。但最重要的是，這些發現解答了化學界最大的謎團之一：同手性——正如所有生物體中所具有的那樣——是如何誕生的。

卡根發現的非線性效應，已成為化學家設計新反應時的重要工具。反應的非線性特徵為化學家提供了關於反應機制如何運作的資訊。利用這些資訊，可以優化反應，從而獲得純度最高的產物對映體。這對所有生產旨在與生物體相互作用的物質（如藥品、香精、香料和農用化學品）的企業至關重要；在某些情況下，對新材料生產也意義重大。

硤合反應則在渴望探究生命起源的化學家心中激起了新的熱情。如今，世界各地的研究人員正試圖複製硤合憲三的成就——但他們的目標是合成同手性胺基酸與糖類。

（來源：諾貝爾委員會）

獎項背後的隱形機械

手性是分子的性質，小到肉眼看不見——但它決定了哪種藥物有效、哪種香氣正確、哪些胺基酸構成了你的蛋白質。

那個隱藏的分子世界，正是顯微鏡能帶你看見的東西——不只是分子，還有由它們構成的生命結構。

在 WWAI 應用程式中，一組鐘形蟲（Vorticella）標本，讓你親眼觀察單細胞生物在鏡下的伸縮、收縮與進食——這是自然界最小的完整生命形式之一，由今年獲獎的同類手性化學所構成。

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立即探索

References

The Royal Swedish Academy of Sciences / Nobel Prize Committee, 2026 Nobel Prize in Chemistry official announcement (October 7, 2026).

Illustrations: ©Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy of Sciences; official Nobel Prize portrait by Niklas Elmehed (reproduced from the source article under fair use).

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