2026諾貝爾化學獎頒予Kagan與Soai,解開生命分子「單手性」起源謎團
SURL News 編輯室
2026諾貝爾化學獎頒予Kagan與Soai,解開生命分子「單手性」起源謎團
瑞典皇家科學院於週三在斯德哥爾摩宣布,2026年諾貝爾化學獎授予法國巴黎南大學的Henri B Kagan與日本東京理大學的Kensō Soai。兩人因在「非對稱有機合成中的非線性效應與自催化作用」方面的發現而獲此殊榮。這項研究不僅解釋了化學反應如何產生單一鏡像分子形式的過量優勢,更對理解藥物在人體內的運作機制具有深遠意義。對台灣讀者而言,這不僅是科學史上的里程碑,更直接關聯到現代製藥產業的核心技術,解釋了為何單一純度的藥物對治療效果至關重要。
許多分子,包括構成蛋白質的氨基酸,都存在兩種鏡像形式,如同人的左手與右手,這種性質稱為「手性」(chirality)。然而,生命化學呈現出令人驚訝的「同手性」特徵:蛋白質幾乎完全由L-氨基酸構成,而DNA和RNA骨架中的糖類則為D-構型。長期以來,實驗室中的化學反應通常會等量產生兩種鏡像形式,這使得科學家困惑於生命如何演化出這種單一的手性偏好。倫敦國王學院有機化學教授Andre Cobb指出,雖然這兩種分子外觀相似,但與體內其他分子(如藥物靶點蛋白)互動時行為可能截然不同,導致藥物效果差異或減弱。
Kagan與Soai的貢獻在於提供了控制反應方向、偏向特定鏡像形式的解決方案。1986年,Kagan發現催化劑中左手與右手形式的微小不平衡,能創造出遠超比例的單一鏡像產物過量。隨後,Soai將此概念進一步發展,開發出一種自催化反應,其中生成的分子本身能作為催化劑促進更多同型分子的生成。2003年,Soai展示了一個幾乎完全產生單一鏡像形式的反應,首次重現了生物體中觀察到的分子單手性。76歲的Soai在獲獎聲明中表示,這為解釋生命分子手性的起源提供了潛在途徑,並稱得知獲獎消息是「他一生中最興奮的日子之一」。
【解讀】這項發現的實際應用遠超學術理論。以著名的「沙利度胺」(Thalidomide)悲劇為例,1960年代初,該藥因其中一種鏡像形式導致數千名嬰兒出生缺陷,而另一種形式則無此副作用。Kagan與Soai的工作為製藥業提供了工具,使製造商能精準控制反應,生產出單一、純淨的藥物分子,從而避免不良副作用並提升療效。隆德大學化學家Peter Somfai指出,這些洞察已深深嵌入催化劑開發中,成為跨產業的基礎工具,幾乎所有現代藥物開發都間接受益於對此原理的理解。
在2026年諾貝爾獎的整體脈絡中,化學獎的頒發與先前授予Francis Halzen的物理獎(表彰其利用南極冰層觀測宇宙中微子)共同展示了科學界對基礎機制探索的重視。雖然物理獎聚焦於宇宙高能粒子的偵測,化學獎則深入分子層面的生命起源與應用,兩者皆體現了透過精密實驗與理論突破,解開自然界深層奧秘的科學精神。此外,近期圖靈獎頒予量子加密技術研究者,也反映出科技界對基礎科學應用轉化的持續關注,顯示基礎研究與前沿技術應用之間的緊密連結。
幾個還沒答案的關鍵問題:
1. Kagan與Soai的具體實驗數據與催化劑結構細節:需查閱兩人發表於《Nature》或《JACS》等期刊的原始論文,以確認催化劑的化學式與反應條件。
2. 該技術在當前市售藥物中的具體應用比例:需諮詢製藥行業協會或藥劑學專家,以量化評估有多少現行藥物直接依賴此非線性效應原理進行合成。
3. 自催化反應在生物起源假說中的進一步驗證:需關注後續生命科學期刊中,關於原始湯(primordial soup)模擬實驗的最新進展,以確認該機制是否被廣泛接受為生命起源的關鍵步驟。