2021年诺贝尔化学奖授予了本杰明·利斯特（Benjamin List）和大卫·麦克米兰（David MacMillan），以表彰他们独立发现了不对称有机小分子催化（asymmetric organocatalysis），这是一种构建分子的工具。这种工具是一种催化剂，可以提高化学反应的速度。自2000年以来，研究人员一直能够利用这一过程高效地构建从药物到光捕获分子等多种用途的分子。
我们世界中的一切都由分子构成，从我们周围的物质到我们自身，都是通过以非常特定的排列方式将原子连接在一起形成的。连接这些原子形成分子的反应通常是缓慢的过程，需要帮助来加速它们。2000年之前，已知用于加速反应的催化剂只有两种：金属和酶。利斯特和麦克米兰独立发现了第三种形式：不对称有机小分子催化。这种类型不仅快速，而且成本效益高、效率高且对环境友好。利斯特目前是德国马克斯·普朗克煤炭研究所（Max-Planck Coal Institute）的研究员，麦克米兰是普林斯顿大学（Princeton University）的化学教授。
在酶催化反应中，由单个氨基酸组成的大分子在金属的帮助下驱动反应。然而，许多酶不需要金属，可以自行驱动反应。在他的研究中，利斯特提出了一个导致他发现的问题：一个单独的氨基酸是否能催化一个反应？
他用一种叫做脯氨酸的氨基酸测试了他的想法。它奏效了；这种氨基酸结合了来自不同分子的两个碳原子，形成了一个醛醇反应。他于2000年2月发表了他的发现。
麦克米兰的研究侧重于不对称催化。分子，就像人类的手一样，有时会以彼此的镜像形式存在。它们是相同的分子，但方向相反，而身体能够区分它们。例如，柠檬烯（limonene，一种存在于柑橘类水果皮油中的液体化合物）的镜像分子的气味与其原始分子不同，它很容易被识别为具有更浓郁的橙子柑橘味而不是柠檬味。拥有正确镜像的分子不仅对于识别正确种类的柑橘水果至关重要，而且对于制造药物等事物也极其重要，因为身体只会对正确的分子形式做出正确的反应。
麦克米兰试图构建能够起到与金属相同作用的有机分子——在反应中提供电子，以产生所需的目标分子镜像。他测试了几种具有正确特性的有机分子，试图了解它们是否能够进行适当的反应（Diels–Alder反应）来构建碳环。该方法90%的情况下都能构建出首选的分子镜像。在发表他的研究结果时，麦克米兰创造了“不对称有机小分子催化”这个术语，并沿用至今。
[相关：今年的诺贝尔物理学奖表彰了对气候变化复杂系统底层研究]
每年十月，诺贝尔奖都会颁发给在医学或生理学、物理学和化学领域做出贡献的科研人员。去年的化学奖授予了埃马纽埃尔·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和詹妮弗·杜德纳（Jennifer A. Doudna），以表彰她们发现了CRISPR，这是一种新颖的基因组编辑方法。
