为何偏爱其中一种模样 ?科普

  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 。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配分“非线性效应”。生命的锁生这种“偏爱”从何而来 ?与此同时,化学家也会面临类似难题  :想合成某一种药物分子 ,命最这些发现不仅有助于制造药物,初偏成果放大一次差别与让差别不断扩大还不是爱年一回事 。难以抚平的诺贝伤痛

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      氨基酸等生命体系的配分关键分子也呈现出鲜明的手性偏向 。分子的锁生“左右”连接着日常生活,因此 ,命最同样需要考虑空间结构的初偏成果匹配。另一把看着相似但开不了锁。对两种镜像分子的识别不同 。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  ,于是 ,原本微小的占比优势会不会越滚越大?

      早在1953年,

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    空间排列却不能重合 。再费力区分。

      不过,到鼻尖的一缕气味,

      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。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 ,这些发现是“设计和分析这类反应的基本工具” 。锁生命最初偏爱——2026年诺贝尔化学奖成果解读

      新华社记者郭爽 朱昊晨 张馨文

      想配一把钥匙  ,

      图片来源于诺贝尔奖官网 。还能帮助配出更多“同款”。

      从不能完全重合的双手 ,两者互为镜像却不能翻转重合,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,他们请来了手性催化剂当“帮手”——不仅能促进反应,比如香芹酮的一种镜像异构体闻起来像牙膏里的薄荷味,

      1990年 ,

      这点空间差别  ,研究人员通常会选用手性纯度高的“帮手” 。他与同事取得关键突破:产物不仅接着当“帮手”,这是手性示意图。一些分子也有这样的“左右之分” ,也连接着关于生命的古老疑问  。新华社记者吕优摄

      分子“钥匙”有“左右”

      当我们把双手合拢,诺贝尔化学委员会主席海纳·林克解释说,

      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。起初微小的优势就可能不断扩大 。为了得到手性纯度尽可能高的“钥匙” ,却生成两种镜像分子,另一种可能没用、也为改进不对称反应打开思路 。

      如今 ,接下来 ,还能让原本略占上风的那一种镜像分子占比进一步提高 。生命的“偏爱”由何而来 ,在7日举行的诺贝尔化学奖新闻发布会上 ,“右右”组合的优势也会被明显放大,在反应中生成两种手性分子,

      1986年  ,有时就藏在一缕气味里。催化剂的手性纯度与产物的手性纯度存在线性关系  。科学家们认为 ,而不是先得到两种 ,

      起初 ,他假设当金属结合互为镜像的两种手性分子时 ,那么 ,这是硖合宪三发现的不对称自催化现象示意图。因此 ,锁匠却给你两把 :一把能开锁 ,如果“左左”组合倾向于生成“左”产物 ,硖合宪三已经实现让产物参与催化自身生成 ,如果新生成的“右”分子更善于帮助生产“右”分子,但无论如何翻转,即使一开始“右”只比“左”多一点,这一发现成为重要突破 ,

      2003年 ,两只手的轮廓可以贴在一起,由金属和手性分子共同组成。“左右”组合会如何发生作用?

      实验结果显示,但产物的手性纯度反而下降 。1995年,化学家把这种性质称为手性。这里的“左”和“右”是帮助理解空间形状的比喻。还能让其中一种镜像分子生成更多。

      分子世界的镜像之别 ,药物分子与人体蛋白质相互作用,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 ,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 。一种能发挥所需疗效,

      2026年诺贝尔化学奖得主亨利·B·卡甘和硖合宪三,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 ,在开发合成手性药物分子所需方法时 ,可能形成“左左”“右右”和“左右”三种组合 。吸引更多化学家探索这种现象,两只手都不能完全重合 。

      新华社斯德哥尔摩10月7日电 科普|配分子之钥,是因为识别气味的受体本身也有手性,甚至有害 。

      让微小优势越积越深

      图片来源于诺贝尔奖官网。

      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 ,“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。答案正从这些细微之处展开。另一种则像葛缕子 。“这当然不是最终答案”。最终都会在产物中占据高达99.99%的比例 。它们的原子组成相同,正如硖合宪三所说,还实现了让产物接着当“帮手”的自催化反应——不仅找对“钥匙”,这就好比右手戴左手手套会很别扭 ,这是卡甘发现的不对称化学反应中的非线性效应示意图  。但这并不意味生命形成手性偏向的谜题已经解开  ,也为解答化学界的谜题提供了线索 :在分子的镜像世界里,又能抑制另一种镜像分子生成,“右右”组合倾向于生成“右”产物,鼻子能闻出这种差别 ,生命体系的某些关键分子,再到试管里的小小差别被不断放大 ,这意味着产物会“放大”催化剂中的偏向 。