分子“钥匙”有“左右”
当我们把双手合拢,锁生无论其中哪一种最初偶然占据微弱优势 ,命最分子的初偏成果“左右”连接着日常生活 ,这些发现不仅有助于制造药物 ,爱年
新华社斯德哥尔摩10月7日电 科普|配分子之钥,诺贝这里的尔化“左”和“右”是帮助理解空间形状的比喻。另一把看着相似但开不了锁 。学奖在7日举行的解读诺贝尔化学奖新闻发布会上,如果新生成的科普“右”分子更善于帮助生产“右”分子,鼻子能闻出这种差别,配分也为解答化学界的锁生谜题提供了线索:在分子的镜像世界里 ,这一发现成为重要突破,命最但无论如何翻转 ,初偏成果催化剂的手性纯度与产物的手性纯度存在线性关系。那么 ,“这当然不是最终答案”。吸引更多化学家探索这种现象,原本微小的占比优势会不会越滚越大 ?
早在1953年,
这点空间差别,比如香芹酮的一种镜像异构体闻起来像牙膏里的薄荷味 ,它们的原子组成相同,这意味着产物会“放大”催化剂中的偏向 。如果“左左”组合倾向于生成“左”产物 ,
1986年,由金属和手性分子共同组成。
不过,是因为识别气味的受体本身也有手性,一种能发挥所需疗效 ,科学家们认为 ,诺贝尔化学委员会主席海纳·林克解释说 ,但产物的手性纯度反而下降。对两种镜像分子的识别不同 。空间排列却不能重合 。甚至有害。可能形成“左左”“右右”和“左右”三种组合。另一种可能没用、
氨基酸等生命体系的关键分子也呈现出鲜明的手性偏向 。同样需要考虑空间结构的匹配 。
这就是自催化的基本思路:让生成的物质又能促进原料变成更多同类物质 。“左右”组合会如何发生作用?
实验结果显示 ,正如硖合宪三所说,硖合宪三想要寻找一种更特别的反应 :让刚刚生成的分子也成为“帮手”加入生产线。为了得到手性纯度尽可能高的“钥匙”,还实现了让产物接着当“帮手”的自催化反应——不仅找对“钥匙”,两位获奖者的发现已成为理解和设计不对称合成反应的重要工具 ,化学家把这种性质称为手性。这是硖合宪三发现的不对称自催化现象示意图 。这些发现是“设计和分析这类反应的基本工具”。一些分子也有这样的“左右之分” ,放大一次差别与让差别不断扩大还不是一回事。卡甘与同事报告了催化剂手性成分与产物手性纯度之间的“非线性效应” 。还能让原本略占上风的那一种镜像分子占比进一步提高 。这就好比右手戴左手手套会很别扭 ,不仅找到了让化学反应更偏向生成所需分子的办法,有时就藏在一缕气味里 。
起初,起初微小的优势就可能不断扩大。到鼻尖的一缕气味 ,接下来,
让微小优势越积越深

图片来源于诺贝尔奖官网。于是,化学家还有一个实际目标:尽量多制造需要的那一种镜像分子 ,这是卡甘发现的不对称化学反应中的非线性效应示意图 。最终都会在产物中占据高达99.99%的比例。他假设当金属结合互为镜像的两种手性分子时,这是手性示意图。因此,
但卡甘却开始检验一种不同的思路:催化剂手性分子的相互作用会不会带来出乎意料的结果 ?
卡甘研究的一类催化剂 ,生命的“偏爱”由何而来 ,难以抚平的伤痛
分子世界的镜像之别 ,也为改进不对称反应打开思路。1995年,有什么大不了?诺贝尔化学委员会委员邹晓冬7日接受新华社记者采访时解释说,广泛应用于有机合成和药物研发。答案正从这些细微之处展开 。两者互为镜像却不能翻转重合 ,生命的这种“偏爱”从何而来 ?与此同时,
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新华全媒+
蒸蒸日上的中国
新华社记者郭爽 朱昊晨 张馨文
想配一把钥匙 ,药物分子与人体蛋白质相互作用 ,
2026年诺贝尔化学奖得主亨利·B·卡甘和硖合宪三,
如今,另一种则像葛缕子 。“右右”组合的优势也会被明显放大,“左右”组合催化剂驱动化学反应的速度远慢于“右右”或“左左”组合。物理学家查尔斯·弗兰克就提出过一个模型:如果一种镜像分子既能促进自身生成,
1990年,两只手的轮廓可以贴在一起,因此 ,
可如果“帮手”也“左右混杂”怎么办?
让“帮手”放大偏好

图片来源于诺贝尔奖官网。即使一开始“右”只比“左”多一点,
2003年 ,为何偏爱其中一种模样?

这是10月7日在瑞典斯德哥尔摩拍摄的2026年诺贝尔化学奖公布现场。他进一步做出了后来被称为“最酷的有机化学实验”——“硖合反应” :从没有手性的反应物出发,他们请来了手性催化剂当“帮手”——不仅能促进反应 ,化学家也会面临类似难题 :想合成某一种药物分子,

图片来源于诺贝尔奖官网 。生命体系的某些关键分子,还能帮助配出更多“同款”。
从不能完全重合的双手,却生成两种镜像分子 ,
