谁说诺奖成果都不接地气？今年的化学诺奖关于你我的健康

化学家们可以连接小单元，创造新的分子，但是想要让看不见的物质以他们希望的方式结合起来是很难的。本亚明·利斯特（BenjaminList）和大卫·麦克米伦（DavidW.C.MacMillan）被授予了2021年的诺贝尔化学奖，以表彰他们开发了一个全新的、巧妙的分子构建工具：有机催化（organocatalysis）。它不仅有助于新药物的研究，还可以使化学变得更环保。
许多行业和研究领域依赖于化学家们合成新的有用分子的能力。这包括太阳能电池中捕获光的分子，在电池中储存能量的分子，可以制造轻量化跑鞋的分子，或者抑制体内疾病进展的物质。
然而，如果将大自然制造化学物质的能力与人工技术相比较，我们相当于还停留在石器时代。演化已经催生了令人难以置信的特殊工具——酶——用以构建分子复合物，这些化学物质又会赋予生命形状、颜色和功能。最初，当化学家们分离出这些化学杰作时，他们只是钦佩地欣赏它们。在那时，他们自己构建分子的工具还是迟钝而不可靠的，当他们复制大自然的产物时，常会产生许多不需要的副产品。
精细化学的新工具
每当化学家的“工具箱”中添加一种新工具，他们构建分子结构的精度就会增加一些。慢慢地，化学已经从“粗糙的凿石”发展成了一门精细的工艺。这对人类是大有裨益的，而且这其中的很多工具已经被授予了诺贝尔化学奖。
这项被授予2021年诺贝尔化学奖的发现将分子构建带到了一个全新的水平。它不仅让化学变得更环保，而且让合成不对称分子变得更简单。在化学反应中，我们常会遇到两个“互为镜像”的分子，就像我们的左右手一样。化学家经常只想要镜像的其中一种，尤其是在生产药品的时候，但是却很难找到有效的方法来达到这个目的。本亚明·利斯特和大卫·麦克米伦提出的概念——“不对称有机催化”——既简单又出色。事实上很多人都想知道我们为什么没有早点想到它。
为什么呢？这不是一个容易回答的问题，但是在我们试图回答之前，我们需要快速回顾一下历史。我们将定义“催化”和“催化剂”这两个术语，并为2021年的诺贝尔化学奖提供背景。

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催化剂加速化学反应
19世纪，当化学家开始探索不同化学物质如何反应时，他们有了一些奇怪的发现。例如，如果将银放入装有过氧化氢的烧杯中，过氧化氢会突然开始快速分解，形成水和氧气。银开启了这个反应，但自身似乎完全没有受到反应影响。相似地，从发芽的谷物中获得的一种物质可以使淀粉分解成葡萄糖。
1835年，著名的瑞典化学家永斯·贝采利乌斯（J?nsBerzelius）开始发现了其中的规律。在瑞典皇家科学院的年度报告中，他阐述了一种可以“产生化学活性”的新“助力” 。他列举了几个例子，在这些例子中，仅仅是有某种物质存在，就可以“开启”化学反应。他还表明，这种现象似乎比以前想象的要普遍得多。他认为这样的物质具有“催化力” ，并称这种现象为“催化作用” 。
催化剂
孕育塑料、香水和美味食物
自贝采利乌斯时代以来，手持移液管的化学家们已经进行了大量的尝试与探索。他们发现了许多可以分解分子或让它们合成到一起的催化剂。多亏了这些发现，它们现在可以制造出我们日常生活中使用的数千种不同的物质，比如药物、塑料、香水和食品调味剂。据估计，世界生产总值的35%都在某种程度上涉及化学催化。