你的左右手長得一模一樣，卻永遠無法重合——因為它們是彼此的鏡像。2026年10月7日，這個「無法重合」贏得了諾貝爾化學獎。

當天上午11時45分，瑞典皇家科學院宣布，將2026年諾貝爾化學獎頒給法國化學家亨利·卡甘（Henri B. Kagan）與日本化學家硖合憲三（Kenso Soai），表彰他們「在不對稱有機合成中發現非線性效應與自催化現象」。卡甘獲獎時已96歲，是諾貝爾獎史上最高齡得主之一——想拿諾貝爾獎，請先好好活著。

左手與右手的化學

伸出手，兩隻手看似相同，卻互為鏡像，怎麼轉都無法重疊。分子也有這種關係：兩個互為鏡像的分子稱為對映異構體，具備這種性質的分子就是「手性」分子。

化學家怎麼區分它們？讓一束偏振光通過溶液，一個把光向左旋，一個向右旋。它們被標記為R（拉丁文Rectus，右）與S（拉丁文Sinister，左）。兩種分子的分子式、熔點、沸點、密度、紅外光譜與核磁共振光譜全部相同，唯獨旋光性不同。

一般有機合成得到的是各半的50-50混合物——一半R、一半S。生物體卻不一樣：酵素與受體只與特定構型結合，活細胞能從無手性的前體物質中，只挑一種鏡像來合成。

忽略手性的代價，是沙利度胺（反應停）事件：1960年代，數千名孕婦服用後生下嚴重缺陷的嬰兒——這種藥的兩種對映異構體，在人體內的效果截然不同。

同手性：生命只用一種「手」

你體內的蛋白質，胺基酸幾乎全是L型（左旋）；DNA與RNA的糖幾乎全是D型（右旋）。化學家稱之為同手性——生命對每一種積木只選一種手性來搭建自己，這種性質一度被認為是生命獨有。

三把金鑰匙

1953年，理論物理學家查理斯·弗蘭克（Charles Frank）提出了一個模型，說明化學反應如何像生命一樣創造同手性。它需要三個條件：

存在手性催化劑與不對稱反應；

一個鏡像被增強，另一個被抑制；

自催化——產物本身就是催化劑。

條件1早在1904年就實現了：德國化學家威利·馬克瓦爾德（Willy Marckwald）完成第一個不對稱反應，催化劑的R、S各占一半，產物中R卻明顯多於S。但當時沒人知道為什麼。

卡甘：或左或右，但不能既左又右

歷經沙利度胺事件的卡甘，立志合成單一鏡像的化合物。他的靈感是：如果金屬離子只結合一個配體，線性結果無可避免；但如果金屬離子能同時結合兩個手性配體呢？

算給你看：假設配體池中R占1/4、S占3/4（比例1:3）。一個金屬中心結合兩個配體時，同時抓到兩個R的機率是1/16（約6%），兩個S是9/16（約56%），一R一S是6/16（約38%）。雙R產R，雙S產S，RS組合催化失敗、沒有產物。

於是產物比例是6%比56%——大約1:9。線性理論本來會預測1:3。結果是S的反應被增強、R的反應被抑制。條件2，解決。

到了1986年，卡甘描述了至少三種展現非線性效應的不對稱反應。這項歷史性突破，吸引了一位日本化學家補上第三把鑰匙。

硖合反應：會自我複製的反應

硖合憲三發現，在一個非線性效應顯著的反應裡，催化劑與產物的結構驚人地相似。如果催化劑能製造自己呢？歷經無數次嘗試，1995年他找到第一個這樣的反應：嘧啶-5-甲醛與二異丙基鋅的烷基化反應，其產物（一種嘧啶醇）正是自己的催化劑。

起始時R只比S多1%，自催化之後，產物中R接近94%。

2003年，他展示了終極版本：產物一旦過量生成，便開始自我複製。反應啟動時兩種對映異構體都會生成，誰先多出那麼一點點，差異就被自催化迅速放大。37次各半的獨立實驗，19次得到S、18次得到R。而在受控實驗中，初始R只多0.00005%，產物每一次都是R。

從幾乎完全對稱的手性分子組合中，創造出非對稱的手性分子——過去被認為只有生命辦得到。

為什麼重要

非線性效應已成為化學家設計新反應的工具，所有生產與生物體相互作用物質的行業——藥品、香精、香料、農用化學品——都受惠於此。硖合反應是人類化學史上最壯觀的反應之一：首次從幾乎無手性的體系中創造出高純度手性物質，也大大推動了人類對生命起源的探索。

天才的思路，與不懈的堅持——正是本次諾貝爾化學獎的一體兩面。

想知道「同手性生命」在鏡下長什麼樣嗎？每個活細胞都是由L型胺基酸與D型糖搭建的——只選一種手性。在應用商店搜尋 WWAI 下載，它的蘑菇菌蓋標本（mushroom-cap specimen）讓你在螢幕上放大觀察菌褶與菌絲，不需要任何實驗室設備。

立即探索

Related reading

蛋殼有斑點能吃嗎？3種斑點一次搞懂

同手性是什麼？2026 諾貝爾化學獎揭曉

為什麼女生留長髮、男生剪短髮？獅子鬃毛實驗解密

References:

[1] The Nobel Prize in Chemistry 2026. NobelPrize.org. https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2026/summary/

[2] Frank F.C. On spontaneous asymmetric synthesis. Biochimica et Biophysica Acta, 1953.

[3] Marckwald W. Ueber asymmetrische Synthese. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1904.

[4] Soai K. et al. Asymmetric autocatalysis and amplification of enantiomeric excess of a chiral molecule. Journal of the American Chemical Society, 1995.