北京時間今日下午，2021年諾貝爾獎的最後一個科學類獎項揭曉——來自馬克斯·普朗克研究所的Benjamin List教授與普林斯頓大學的David MacMillan教授因為在“不對稱有機催化”上的突破性貢獻，斬獲今年諾貝爾化學獎的殊榮。
諾獎委員會指出，這兩名科學家的貢獻，為合成分子提供了一種巧妙的工具。在化學領域，分子合成永遠不是一件容易的事。但Benjamin List教授與David MacMillan教授在“不對稱有機催化”領域的創新發明，帶來了一種極為精準的合成新工具，對醫藥研究和綠色化學有極為重要的意義。
眾多研究和工業領域都依賴於化學家構建分子的能力，這些分子可以形成彈性、持久耐用的材料，在開發電池、治療疾病等不同的場景中都有廣泛應用。這項工作離不開催化劑。我們知道，催化劑可以控制、加速化學反應，而不會成為最終產物的一部分。例如，汽車中的催化劑可以將尾氣中的有毒物質轉化為無害的分子。我們的身體中也包含了數千種催化劑——酶，它們可以幫助產生生命所必需的分子。
因此，催化劑是化學家的基礎工具。但長期以來，研究人員認為催化劑只有兩大類：金屬和酶。Benjamin List教授和David MacMillan教授被授予2021年諾貝爾化學獎的原因是，他們在2000年開發了第三類催化劑。依靠小的有機分子，這種被稱為不對稱有機催化的新型催化模式誕生了。
不對稱有機催化不僅讓化學合成變得更為綠色，還能協助合成不對稱的分子（圖片來源：諾獎官方推特）
“這種催化劑理念非常巧妙和簡單，許多人甚至覺得為什麼沒有早點發現它。”諾貝爾化學獎委員會的主席Johan Åqvist博士說道。
有機催化劑擁有一個穩定的碳原子框架，這樣更多活躍的化學團可以結合上來，其中就有許多常見的元素，例如氧元素、氮元素和硫元素等。這意味着這些催化劑對環境友好，並且能更廉價地生產出來。
傳統的金屬催化劑會在潮濕環境下被摧毀，而小型有機分子催化劑則可以規避這一問題（圖片來源：諾獎官方推特）
而有機催化劑之所以能爆髮式地快速增長，還得益於非對稱催化。當分子在不斷構建時，經常會出現形成兩種不同的分子的形況，就像我們的左右手一樣，它們是彼此的鏡像結構。但化學家通常只會需要其中一種，尤其是在醫藥生產中會做出這種選擇。
從本世紀開始，有機催化劑就在飛速地發展。Benjamin List教授和 David MacMillan教授仍然是該領域的領導者，他們證明了有機催化劑能夠在多個維度上驅動化學反應。通過這些反應，研究者可以更有效地生產出醫藥製造所需的分子，甚至是捕捉光。因此，有機催化劑給人類帶來了前所未有的好處。今日斬獲諾獎殊榮，也是對他們工作的最好認可！