查看2021年10月6日本亚明·利斯特（左）与戴维·麦克米伦分享2021年诺贝尔化学奖的源代码

2021年10月6日，[[瑞典皇家科学院]]宣布，将2021年[[诺贝尔化学奖]]授予两名科学家[[本亚明·利斯特]]（Benjamin List）和[[戴维·麦克米伦]]（David W.C. MacMillan），以表彰他们在发展不对称有机催化中的贡献。

[[File:本亚明·利斯特（左）与戴维·麦克米伦的照片，2021年诺贝尔化学奖公布现场.jpeg|center|thumb|400px|2021年10月6日，在[[瑞典]][[斯德哥尔摩]]举行的2021年[[诺贝尔化学奖]]公布现场，屏幕上显示奖项得主[[本亚明·利斯特]]（左）与[[戴维·麦克米伦]]的照片。（新华社发，魏学超摄）]]

[[File:本亚明·利斯特（左）与戴维·麦克米伦的照片，2021年诺贝尔化学奖公布现场2.jpg|center|thumb|400px|2021年10月6日，在[[瑞典]][[斯德哥尔摩]]举行的2021年[[诺贝尔化学奖]]公布现场，屏幕上显示奖项得主[[本亚明·利斯特]]（左）与[[戴维·麦克米伦]]的照片。]]

'''利斯特'''（Benjamin List）1968年出生于[[德国]][[法兰克福]]，现任德国马克斯-普朗克煤炭研究所所长；'''麦克米伦'''（David W.C. MacMillan）1968年出生于[[英国]][[贝尔斯希尔]]，现任[[美国]][[普林斯顿大学]]教授。瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松当天在皇家科学院会议厅公布了获奖者名单及主要成就。他说，今年的获奖研究成果是“构建分子的巧妙工具”。

瑞典皇家科学院在当天发表的新闻公报中说，构建分子是“一门困难的艺术”。利斯特和麦克米伦因开发出一种精确的分子构建工具——不对称有机催化而获奖，他们的成果对药物研究产生了巨大影响，并使化学更加“绿色”。

公报说，许多科研领域和工业行业都依赖于化学家构建分子的能力，而构建分子需要催化剂来控制和加速化学反应。例如，汽车里的催化剂可以将排放废气中的有毒物质转化为无害分子；我们体内也有数以千计的催化剂，这就是能帮助生成生命必需分子的酶。

催化剂是化学家的基本工具，但研究人员长期以来认为原则上只有金属和酶这两类催化剂可用。利斯特和麦克米伦在2000年各自独立开发出了第三类催化剂，它建立在有机小分子基础上，被称为不对称有机催化剂，它们驱动的反应就是不对称有机催化。

[[File:本亚明·利斯特（左）与戴维·麦克米伦的画像，2021年诺贝尔化学奖公布现场.jpg|center|thumb|400px|2021年[[诺贝尔化学奖]]奖项得主[[本亚明·利斯特]]（左）与[[戴维·麦克米伦]]的画像]]

据介绍，有机催化剂拥有一个稳定的碳原子骨架，使得更活泼的化学基团可以附着在上面。有机催化剂的其他元素是常见的氧、氮、硫或磷，这意味着它既环保又廉价。

有机催化剂的迅速广泛应用主要是由于它们能驱动“不对称催化反应”，合成手性分子。手性分子是指两种分子在成分上完全一样，但空间结构彼此互为镜像，好比人的左手和右手。互为手性的分子特性可能有很大差异，化学家通常只需要其中一种，尤其是在生产药品时。这就需要用不对称有机催化来选择性地合成分子。

2000年以来有机催化发展速度惊人，利斯特和麦克米伦一直是该研究领域的领导者。他们的研究成果表明，有机催化剂可用于驱动多种化学反应，通过这些反应可以有效合成多种分子，包括新药物分子、在太阳能电池中捕获光的分子等，为人类带来巨大益处。

两名科学家将平分1000万瑞典克朗（约合115万美元）奖金。利斯特在发布会现场的电话连线中表示自己获奖很意外。他形容收到获奖消息所感时说：“很难描述，这是一个我永远不会忘记的特殊时刻。”


[[File:2021年诺贝尔化学奖1.jpg|center|thumb|400px|许多分子以两种变体存在，其中一种的结构是另一种的镜像，它们通常会对人类机体产生完全不同的影响。例如，柠烯（limonene）分子中的一种具有柠檬香味，而其镜像分子的味道则像橙子。]]

构建分子是一门困难的艺术。Benjamin List 和 David MacMillan 因开发出一种精确的分子构建新工具：有机催化而获得 2021 年诺贝尔化学奖。这对药物研究产生了巨大影响，并使化学更加绿色。

许多研究领域和行业都依赖于化学家构建分子的能力，这些分子可以形成弹性和耐用的材料，将能量储存在电池中或抑制疾病的进展。这项工作需要催化剂，催化剂是控制和加速化学反应的物质，但不会成为最终产品的一部分。例如，汽车中的催化剂将废气中的有毒物质转化为无害分子。我们的身体还包含数以千计的酶形式的催化剂，它们可以分解出生命所必需的分子。

[[File:2021年诺贝尔化学奖2.jpg|center|thumb|400px|1-酶由数百个氨基酸构成，但与化学反应相关的往往只是其中的极少数氨基酸。本亚明·利斯特开始思考，想获得一种催化剂，是否一定需要完整的酶？<br>
2-本亚明·利斯特测试了一种名为脯氨酸的氨基酸是否能够催化化学反应。尽管很简单，但脯氨酸的催化十分有效。脯氨酸的一个氮原子能够在化学反应中提供或容纳电子。]]

因此，催化剂是化学家的基本工具，但研究人员长期以来认为，原则上只有两种催化剂可用：金属和酶。Benjamin List和David MacMillan被授予 2021 年诺贝尔化学奖，因为他们在 2000 年独立开发了第三种催化剂。它被称为不对称有机催化并建立在小有机分子上。

“这个催化概念既简单又巧妙，事实上很多人都想知道为什么我们没有更早地想到它，”诺贝尔化学委员会主席 Johan Åqvist 说。

有机催化剂有一个稳定的碳原子骨架，更活泼的化学基团可以附着在上面。这些通常含有常见元素，如氧、氮、硫或磷。这意味着这些催化剂既环保又生产成本低廉。

[[File:2021年诺贝尔化学奖3.jpg|center|thumb|400px|1-戴维·麦克米伦曾研究的金属催化剂极易被湿度破坏。他由此开始思考，是否存在开发一种更加耐久的催化剂的可能性。<br>
2-他设计了一些能够生成亚胺离子的简单的分子，其中之一被证明在不对称催化中表现优异。]]

有机催化剂应用的迅速扩展主要是由于它们能够驱动不对称催化。在构建分子时，经常会出现两种不同的分子可以形成的情况，就像我们的手一样，它们是彼此的镜像。化学家通常只需要其中一种，尤其是在生产药品时。

自 2000 年以来，有机催化以惊人的速度发展。Benjamin List 和 David MacMillan 仍然是该领域的领导者，并表明有机催化剂可用于驱动多种化学反应。利用这些反应，研究人员现在可以更有效地构建任何东西，从新药物到可以在太阳能电池中捕获光的分子。通过这种方式，有机催化剂正在为人类带来最大的好处。


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