刚刚，瑞典皇家科学院宣布，2021年诺贝尔化学奖授予BenjaminList、DavidW.C.MacMillan，以奖励他们“对于有机小分子不对称催化的重要贡献”。
诺贝尔化学奖一度被认为是“理综奖”，奖励过很多传统的化学家，也奖励了不少与化学交叉的工作。此次奖励有机小分子不对称催化，被认为是回归到认可传统化学。
“作为化学工作者，我们当然希望化学奖能够回归传统化学，这是对化学这一基础学科中奋斗的科研工作者极大的激励。”香港科技大学副教授、有机化学家黄涌评论说。
他同时表示，“我们也认为越来越多的交叉学科工作会获奖，这也是大势所趋。但这不意味着化学本身已经枯竭。和大自然相比，我们对分子的认知、合成与调控其功能的能力仍然处于蹒跚学步的阶段。而传统化学的突破，更加能够撬动交叉学科颠覆性工作的发现。”
《知识分子》特邀深圳湾实验室研究员陈杰安对有机化学合成中的不对称催化进行解读，并梳理不对称催化领域的重要进展，2000年后邓力有重要贡献，盼望了解。
撰文｜陈杰安（深圳湾实验室研究员）
审阅｜黄涌（香港科技大学）
诺贝尔化学奖一度被认为是“理综奖”，奖励过很多传统的化学家，也奖励了不少与化学交叉的工作。此次奖励有机小分子不对称催化，被认为是回归到认可传统化学。
“作为化学工作者，我们当然希望化学奖能够回归传统化学，这是对化学这一基础学科中奋斗的科研工作者极大的激励。”香港科技大学副教授、有机化学家黄涌评论说。
他同时表示，“我们也认为越来越多的交叉学科工作会获奖，这也是大势所趋。但这不意味着化学本身已经枯竭。和大自然相比，我们对分子的认知、合成与调控其功能的能力仍然处于蹒跚学步的阶段。而传统化学的突破，更加能够撬动交叉学科颠覆性工作的发现。”
《知识分子》特邀深圳湾实验室研究员陈杰安对有机化学合成中的不对称催化进行解读，并梳理不对称催化领域的重要进展。
目前已知的所有生命系统中，碳原子是不可或缺的组成。而在碳基世界里，相关研究可大部分纳入“有机合成”的范畴——自然界的有机体利用酶活大分子推动生命周期的运转，比如绿色植物的光合作用，“神农百草”中对应症结真正起效用的物质，动物体内的消化代谢，细胞内生物大分子（蛋白、核酸、脂质、糖类）介导的能量及信号的传导，这一系列活动均有碳的参与，都可以凝练为宏观角度下的有机合成途径。甚至于人类社会现阶段最为重要的能量来源，石油天然气也隶属于这一逻辑下的产物。
人类社会的发展已经步入工业4.0时代，合成化学家对反应的追求早已从单纯的能量转化及分子拼接，进入到效率及多样性的探索，而“催化”的理念是这一步途最重要的里程碑。在工业制造中化学家应用各种有机反应构建有机分子，而整个过程往往涉及一系列繁复的化学反应，而每一步反应的效率均会影响整体生产效率的表观，而大量工业废物也会因此而产生，我们需要“催化”来极大程度提高转化效率。
催化剂是反应进行的药引，与反应底物的相互作用可以帮助反应克服固有的活化能垒，从而降低反应所需的条件，使原本被戒断的途径得以存续，亦或使原本低效的转化变得高效且更为完整。
当下频繁使用的催化剂品类，可以大致归纳为酶、过渡金属或者有机小分子，最后者的意义在于使用了低分子量的催化剂，相较而言具有较高的原子经济性以及环境友好性。从反应的本质而言又可大体分为两类，包括非手性催化以及手性催化反应，后者的意义在于反应将借由手性催化剂从无到有地创造具有手性特征的目标分子。我们将集中围绕有机小分子的不对称催化展开溯源及探讨。
手性特征，是左手与右手的关系，可以镜面重合而无法在空间上完整重叠。天然的20个氨基酸中有19个具有手性特征，以此为基础单元所形成的多肽、蛋白以及动态生命过程中的各种囊腔均具有特殊的空间指纹密码，并以此来区分每个转化历程的可与否，识别每个反应潜手性面的上与下。相较而言，过渡金属不对称催化的发展更具脉络，作为人类首次探索不对称有机合成的工具，从Nozaki与Noyori报道的不对称环丙烷化反应，到Knowles报道的均相不对称催化氢化，到Sharpless报道的不对称环氧化反应，到2001年三位不对称催化合成宗师凭借“手性催化氢化及氧化反应”的重要贡献而获得诺贝尔化学奖，星星之火到燎原之势的发展既顺理成章又按部就班。有机小分子不对称催化在同一周期内（1968-1997）亦有零星的报导，但始终仅作为限定的化学反应，并没有形成概念性的指引或者综述文献，而化学家对于不对称合成领域的关注与建议也更多地倾注于过渡金属及酶。
