杨先碧

催化剂是我们熟知的可以加速化学反应的物质，目前比较常用的催化剂是金属催化剂和酶。近年来，化学家开发出第三种催化剂：有机催化剂。2021年诺贝尔化学奖就是颁给了第三种催化剂应用的倡导者——德国科学家本亚明·利斯特和美国科学家戴维·麦克米伦，他们的突出贡献是推动了不对称有机催化领域的发展。

催化剂为化学反应加速

不少化学反应不但艰难，而且缓慢。比如，把氮气和氢气混合在一起，要让它们自动合成氨气，那是一件很难的事情。工业上要完成氨气的合成，需要500°C的高温，还需要20～50兆帕的高压。只有高温高压的条件还不够，还需要铁来当催化剂。这就是第一种催化剂——金属催化剂，是传统化工行业使用较多的一种催化剂。

生物体内也无时无刻不在进行着化学反应，这些化学反应涉及生物高分子，要求更高，因此很少采用金属催化剂，它们用到的是第二种催化剂——酶。酶在本质上也是生物大分子，可能是蛋白质，也可能是RNA（核糖核酸）。比如，我们消化系统内的淀粉酶是一种蛋白质，它可以分解米饭、面条等食物中的淀粉，转化为我们所需的能量。

由于酶的作用，生物体内的化学反应在极为温和的条件下也能高效和特异地进行。随着人们对酶及相关反应的了解越来越深入，有机化工、制药等行业越来越多地用酶做催化剂。但是，人们又遇到了一些难题，比如一些药物的合成过程中出现了手性分子的问题，这些手性分子可能给患者带来严重的不良反应。……