たった1個の差が、3回で“ほぼ全部”に。ノーベル化学賞・硤合憲三さんが見つけた、勝手に増える分子

2026年のノーベル化学賞に、日本の硤合憲三（そあい・けんそう）さんが選ばれました！

10月7日、スウェーデンの王立科学アカデミーが発表しました。東京理科大学の名誉教授で、76歳。フランスのアンリ・B・カガン名誉教授との共同受賞です。

2人は、フランスと日本の別々の研究室で、それぞれの研究を進めてきました。ノーベル財団の発表では、1986年にカガンさんが「最初の決定的な一歩」を踏み出し、硤合さんが「次の一歩」を進めたと説明されています。同じ謎に、順番に答えを出した2人というわけです。

日本の化学賞は、2025年の北川進さんに続いて2年連続、10人目。日本のノーベル賞としては、個人で31人目になります。

受賞を知らせる電話がかかってきたとき、硤合さんは、埼玉県志木市の自宅近くのスーパーで買い物をしている最中だったと、Japan Timesが伝えています。その夜の記者会見では、「受賞しても文句は出ないだろうと思っていた」と冗談を飛ばし、会場が笑いに包まれました。

では、2人は何を見つけたのか。授賞理由は「不斉有機合成における非線形効果と自己触媒の発見」。前半の「非線形効果」がカガンさん、後半の「自己触媒」が硤合さんの発見です。……正直、私もこの言葉だけでは、まったくピンときませんでした。でも中身は、驚くほどシンプルで、しかも数字がとんでもない話だったんです。

ひと言で言うと、こうです。

• 私たちの体の分子には「右手型」と「左手型」がある
  形はそっくりなのに、向きだけが逆。そして生き物の体は、なぜか片方の向きだけでできている。
• 硤合さんは「多いほうが、勝手に増えていく」反応を見つけた
  右手型が100万1個、左手型が100万個。たった1個の差が、3回の反応でほぼ右手型だけになった。
• 「生命はなぜ片方だけなのか」という150年以上の謎に、初めて実験で手がかりを示した
  その手前の一歩を、1986年にフランスのカガンさんが踏み出していました。

WHAT IS

硤合反応Soai reaction

できた分子が、自分と同じ向きの分子を作る。わずかな差を、ほぼ全部にまで育てる化学反応

1. 1953物理学者の予言「3つの条件がそろえば、片方だけの世界が生まれうる」と数式で示される
2. 1986カガンさんの発見（フランス）助っ人に右と左を混ぜても、多いほうがより強く働く
3. 1995硤合反応の発表自分を増やす反応で、偏り2%が87%に
4. 2003100万1対100万から3回の反応で、ほぼ片方だけに
5. NOW2026年ノーベル化学賞カガンさんと共同受賞

ノーベル財団は、この反応を「これまでに行われた中で最も華麗な化学実験の一つ」と紹介しています。生き物の体の外で、片方の向きだけの分子を作り出した最初の化学反応だからです。

硤合さんは1950年広島生まれ。東京大学で学び、1981年から東京理科大学で研究を続けてきました。受賞の翌日、大学で学生たちに祝福された硤合さんは、研究成果はすべてここで学生たちと見つけた反応だと話しています。

SHORT ANSWERS

2026年ノーベル化学賞、4つの疑問に先に答えます

「多いほうが勝手に増える」反応で、生命の謎に手がかり。薬の世界にもつながる

Q1何がそんなにすごい？

生き物の体の外で、片方の向きだけの分子を作った最初の反応だから。ノーベル財団は「最も華麗な化学実験の一つ」と呼んでいます。

→ PART 01

Q2右手型・左手型って？

分子の「向き」のこと。形はそっくりなのに、鏡に映したように左右が逆になっている2種類です。体の中では、この向きの違いが大きな意味を持ちます。

→ PART 02

Q3どうして片方だけになる？

できた分子が、自分と同じ向きの分子を作るから。多いほうがどんどん増え、少ないほうは置いていかれます。

→ PART 03

Q4暮らしに関係ある？

あります。新しい薬の59%は、効く向きだけで作られています。香料や甘味料づくりにも、向きを作り分ける化学が使われています。

→ PART 04

ノーベル財団の解説を読むと、今回の受賞への熱の入り方が伝わってきます。硤合さんの反応は「これまでに行われた中で最も華麗な化学実験の一つ」。なぜ、そこまで言われるのか。

理由は、150年以上前から続く化学の大きな謎にあります。私たちの体を作る分子は、なぜか「片方の向き」だけでできている。ところが、試験管の中で分子を作ると、どうやっても2つの向きが半分ずつできてしまう。生き物にできて、化学者にはできなかったことが、ずっとあったんです。

1953年には、英国の物理学者チャールズ・フランクが、数式で一つの答えを出しました。ノーベル財団の解説によると、次の3つの条件がそろう反応があれば、片方だけの世界は生まれうるというものです。

• 条件1　片方の向きを多く作る
  反応を進める助っ人（触媒）が、右手型か左手型のどちらかを多く作る。
• 条件2　多いほうが強まり、少ないほうが弱まる
  わずかな差が、反応の中で自然に広がっていく。
• 条件3　できた物が、自分を作る助っ人になる
  自分で自分を増やす。これを「自己触媒」と呼びます。

でも、3つをそろえた反応を作れた人はいなかった。予言は、大学の授業で学生に出される「化学のパズル」のようになっていきます。

このパズルを、何十年もかけて順番に埋めていったのが、今回のノーベル賞の物語です。条件1は、2001年に野依良治さんたちがノーベル化学賞を受けた研究などで、すでに満たされていました。条件2を1986年に満たしたのがカガンさん、条件3を加えて3つをそろえたのが硤合さんです。

日本の化学は、この「向きを作り分ける」分野にもともと強いんです。今回の受賞で、日本の化学賞10人のうち2人が「向き」の研究になりました。

右手用の手袋に、左手は入りませんよね。形も大きさも同じなのに、向きが逆だと重ならない。分子にも、これとまったく同じことが起きます。

例を一つ挙げます。私たちの体のタンパク質を作るアミノ酸の一つ、「アラニン」です。アラニンのまんなかには炭素の原子が1つあって、そこから4本の腕が出ています。4本の先につながっているのは、水素、メチル基（炭素と水素のかたまり）、アミノ基（窒素を含む部分）、カルボキシ基（酸っぱさのもとになる部分）。4つとも違う部品です。

4本の腕に4つとも違う部品がつくと、つなぎ方には「鏡に映したように左右が逆」の2通りができます。使っている部品は同じなのに、どう回転させても重ならない。これが、分子の右手型と左手型です。

向きが違うだけなら、どっちでもいいのでは。ところが、体の中では大違いです。ノーベル財団はこれを鍵にたとえています。鍵を作ると、必ず鏡に映した2本ができてしまう。でも、錠に合うのは1本だけ。体の中で働く分子も、形がぴったり合う向きだけが、ちゃんと働きます。

そして私たちの体は、この向きを見事にそろえています。タンパク質を作るアミノ酸は、ほぼすべて片方の向き（L型。よく「左手型」と呼ばれます）。遺伝子の本体であるDNAの糖も、片方の向き（D型）だけです。

ところが、同じような分子を試験管の中で作ると、右手型と左手型は必ず半分ずつできてしまいます。理由を、もう少し具体的に見てみましょう。

多くの反応では、平らな形をした分子に、新しい部品が「上から」か「下から」くっつきます。上からくっつけば右手型、下からくっつけば左手型。そして、上から来るか下から来るかは、コインを投げるのと同じで、どちらも同じ確率です。だから何億個作っても、ほぼぴったり半分ずつになるんです。

では、化学者はどうやって片方だけを作っているのか。答えは、片側をふさぐことです。反応を進める助っ人（「触媒」と呼びます）に片方の向きのものを使うと、平らな分子の片側をふさいでくれる。すると、新しい部品は空いている側からしかくっつけないので、片方の向きが多くできます。2001年に野依さんたちがノーベル賞を受けたのも、この「片側をふさぐ助っ人」を上手に作る研究でした。

でも、ここで困ったことに気づきます。片方だけを作るには、片方だけの助っ人が要る。では、生き物がまだいなかった大昔の地球で、最初の「片方だけ」はどこから来たのか。PART 01で紹介したフランクの3つの条件は、この謎への答えでした。鍵は条件3です。できた物が、そのまま自分を作る助っ人になれば、外から片方だけの助っ人を持ってこなくても、片方の向きは増えていけます。

その「自分で自分を増やす反応」を、本当に作ってみせたのが硤合さんです。この反応の中には、硤合さんの工夫と、カガンさんの発見の両方が入っています。

使うのは、ピリミジンという環を持つ平らな分子（材料A）と、亜鉛を含む薬品（材料B）。この2つを混ぜると、Aの上か下から部品がくっついて、アルコールの一種（できた物C）ができます。ここまでは、ふつうの反応と同じで、Cには右手型と左手型があります。

ふしぎなのは、ここからです。できたCは、亜鉛とくっついて、それ自体が「片側をふさぐ助っ人」になります。しかも、右手型のCは右手型のCを作るように、左手型のCは左手型のCを作るように、片側をふさぐ。できた物が、自分と同じ向きの仲間を作っていくんです。自分の向きのコピーを刷り続けるコピー機のようですよね。

ただ、コピーし合うだけなら、右も左も同じ速さで増えるはずです。差がどんどん広がるのには、もう一つ理由があります。それが、カガンさんが1986年に見つけた「非線形効果」です。

カガンさんが調べていたのは、硤合さんの反応とは別の、片方の向きを作り分けるための酸化反応などでした。当時の化学者は、助っ人の向きが少し混ざっていれば、できる物もその分だけ混ざる（比例する）と考えていました。カガンさんはそこを疑います。助っ人の中では、金属の原子が向きのある分子を2つずつ抱えて働いているのではないか。そうだとすると、右手型と左手型を混ぜた分子で助っ人を作ったとき、3種類の組ができるはずです。

たとえば、右手型75%、左手型25%の分子で助っ人を作ると、組み合わせは確率の掛け算で決まります。

• 右と右の組
  0.75×0.75で、全体の約56%。
• 右と左の組
  0.75×0.25×2で、約38%。この組は、ほかの2つよりずっとゆっくりしか働きません。
• 左と左の組
  0.25×0.25で、約6%。

とてもゆっくりな右左の組を0とみなすと、働くのは右右の56と左左の6。56対6は、およそ90対10です。75対25で混ぜたのに、90対10の力で反応が進む。ポイントは、少ないほうの左手型の多くが「右と左の組」に取られて、働けなくなることです。少ないほうほど、足を引っ張られるんですね。

カガンさんは1986年、この効果を3つの反応で示しました。これがフランクの条件2です。発見に刺激を受けて、この効果を調べ始めた化学者はたくさんいました。硤合さんもその一人です。この効果が強く出る反応を調べるうちに、助っ人とできた物の形がよく似ていることに気づき、「できた物が、そのまま助っ人になる反応」を作れないかと考えた。それが、条件3にたどり着く出発点でした。

だから硤合さんの反応では、2つの仕組みが同時に働いていると考えられています。多いほうはコピーを増やし（硤合さんの自己触媒）、少ないほうは組に取られて置いていかれる（カガンさんの非線形効果）。この2つが重なると、差はどんどん広がります。

2003年、硤合さんのチームは、右手型100万1個に対して左手型100万個という、ほとんど差のない状態から反応を始めました。材料AとBを使い切るたびに新しく足して、それを1回と数えます。

結果は、1回目で右手型が全体の約79%に、2回目で99.5%に、3回目には99.7%を超えました。そのあいだに、分子の量は約63万倍に増えています。

数字を追いかけながら、思わず「えっ」と声が出ました。

200万個のうちのたった1個の差が、たった3回で「ほぼ全部」になる。ここまで来るのは簡単ではありませんでした。硤合さんが最初に「自分を増やす反応」を見つけた1990年には、偏りはむしろ86%から35%へ減ってしまった。分子を変えて試し続け、1995年に偏りが増える反応をNature誌に発表。そこから8年かけて、この結果にたどり着いています。

「分子の向き」の話は、じつは私たちの暮らしのすぐそばにあります。いちばん身近なのが、薬です。

薬は、体の中で鍵と錠のように形を合わせて働きます。同じ成分でも、片方の向きには効き目があって、もう片方は効かなかったり、思わぬ働きをしたりする。だから今の薬は、なるべく効く向きだけで作られています。米国で2013〜22年に承認された新しい薬278品目を調べた研究では、59%が片方の向きだけでできていました。両方の向きを混ぜたままの薬は、10年前の11%から3.6%に減っています。

たとえば、パーキンソン病の薬「L-DOPA」。2001年のノーベル化学賞の解説によると、向きを作り分ける化学の力で、片方の向きが97.5%の薬を工場で作れるようになりました。心臓の薬や、食べ物の香料・甘味料、殺虫剤づくりにも、同じ技術が使われています。

カガンさんの非線形効果は、いまでは化学者が新しい反応を作るときの道具になっています。助っ人の偏りとできる物の偏りが比例しないと分かれば、助っ人が中でどう働いているかの手がかりになる。それを使って、より純粋に片方の向きを作れるよう反応を改良できます。ノーベル財団は、薬や香料、農薬など生き物に働きかける物を作るすべての会社にとって欠かせないと説明しています。

一方、硤合さんの反応は、まず「生命の謎」に答えるための基礎研究です。工場で役立つ道具になったカガンさんの発見と、生命の始まりに迫った硤合さんの反応。同じ「向き」の謎から生まれた2つの発見が、そろって評価されたのが今回の受賞です。

では、最初の「1個の差」は、どこから来るのでしょうか。

硤合さんのチームは、差をまったく付けずに、この反応を37回繰り返しました。すると毎回どちらかの向きが大きく増えたのに、勝った回数は右が18回、左が19回。どちらが勝つかは、偶然でした。目に見えないほど小さな偶然の差を、反応が拾って大きくしているわけです。

逆に、ほんの小さなきっかけを与えると、その向きが勝ちます。円偏光と呼ばれるねじれた光を当てたり、右手型・左手型の水晶を入れたりするだけで、反応はその向きにそろいました。

宇宙にも、そのきっかけになりうるものが見つかっています。オリオン大星雲の星が生まれる場所では、ねじれた光が観測されています。地球に落ちた隕石からは、アミノ酸の仲間で、片方の向きが7〜9%多いものが見つかりました。

ただし、生命の謎がすっかり解けたわけではありません。ノーベル財団の専門解説は、硤合反応を「重要な概念実証」、つまり「ありうることを実際に見せた実験」と位置づけています。使っているのは亜鉛を含む特殊な薬品で、水の中で起きる生き物の化学とは別物だからです。いま世界の研究者が、同じことをアミノ酸や糖で起こせないかを探しています。

それでも、「わずかな差が、片方だけの世界に育つことはありうる」を、試験管の中で初めて見せた意味はとても大きい。生命の始まりを考えるための、確かな足場ができたと言えます。

フランクの予言が1953年。硤合さんが偏りの増える反応を発表したのが1995年。その間42年です。そこから受賞までが31年。カガンさんの発見も、40年前のことです。

授業で出される「パズル」が本物の反応として解けるまでに半世紀近く。評価されるまでに、さらに30年。1990年に偏りがむしろ減ってしまった反応から、分子を変えて試し続けた時間が、この数字の中に入っています。基礎研究の答えは、すぐには出ない。だからこそ、出たときの驚きが大きいんですよね。

37回で18対19。どちらの向きが勝つかは、まったく読めません。それでも毎回どちらかが勝ち、勝った側がほぼ全部を占める。

ここが、私がいちばん面白いと思ったところです。生き物がL型のアミノ酸を使っているのは、L型が優れていたからとは限らない。最初の偶然か、宇宙から届いたわずかな偏りか。少しだけ傾いたものを、増やす仕組みが拾い上げた結果なのかもしれません。大事なのは差の大きさより、差を増やす仕組みのほう。200万個に1個の差が世界を決めることもある、というのは、なんだか勇気の出る話です。