Nobelova nagrada za hemiju za 2026. godinu pripala je francuskom hemičaru Anriju Kaganu (95) i Japancu Kensu Soaiju (76), objavila je u sredu Kraljevska švedska akademija nauka u Stokholmu. Nagrađeni su „za otkriće nelinearnih efekata i autokatalize u asimetričnoj organskoj sintezi“. Njihova otkrića, kako navodi Akademija, rešila su zagonetku staru više od jednog veka: kako je hemija života postala „jednoruka“. Nagradu od 12 miliona švedskih kruna, oko 1,2 miliona dolara, dele na jednake delove.
Kagan je profesor emeritus nekadašnjeg Univerziteta Pariz-jug u Orseu, koji je danas deo Univerziteta Pariz-Sakle, a Soai profesor emeritus Univerziteta nauka u Tokiju. Sa 95 godina Kagan je jedan od najstarijih dobitnika Nobelove nagrade u istoriji. U hemiji je od njega bio stariji samo Džon Gudinaf, koji je nagradu za litijum-jonske baterije 2019. dobio sa 97 godina, navodi Chemistry World.
Leva i desna ruka molekula
Mnogi molekuli postoje u dva oblika koji su jedan drugome odraz u ogledalu, kao leva i desna šaka: sastavljeni su od istih atoma, ali ne mogu da se poklope. Hemičari takve molekule zovu hiralnim, od grčke reči za ruku. Razlika nije samo akademska. Limonen, na primer, u jednoj verziji miriše na limun, a u drugoj na pomorandžu, piše Scientific American.
Kod lekova razlika može da bude presudna: jedna verzija molekula leči, a druga može da izazove ozbiljne neželjene efekte. Najteži primer je talidomid, sedativ zbog kojeg se početkom šezdesetih rodilo hiljade dece sa urođenim manama. Kada su istraživači analizirali šta se dogodilo, zaključili su da je štetu napravila verzija aktivne supstance iz ogledala, podseća Nobelov komitet u popularnom objašnjenju. Hiralno je više od polovine lekova koji se danas koriste u lečenju, piše STAT.
Živa bića, međutim, koriste samo jednu verziju. Aminokiseline u našim belančevinama su „leve“, a šećeri u DNK „desni“. Hemičari to zovu homohiralnost. Kada su takve molekule pravili u laboratoriji, uvek su dobijali mešavinu pola-pola. Kako je onda na početku života nastala jednostrana hemija, dugo je bila jedna od najvećih zagonetki nauke.
Recept iz 1953. godine
Priča počinje sredinom 19. veka, kada je Luj Paster pod mikroskopom primetio da kristali vinske kiseline postoje u dva oblika, jedan odraz drugog, i razdvojio ih pincetom. Teorijski recept za jednoruku hemiju dao je 1953. britanski fizičar Čarls Frenk. Postavio je tri uslova: reakciju mora da pokreće hiralni katalizator, nastanak jedne verzije mora nekako da se pojača a druge priguši, i reakcija mora sama da pravi sopstveni katalizator, što se zove autokataliza.
Prvi uslov hemičari su ispunili još početkom 20. veka, a pioniri asimetričnih reakcija nagrađeni su Nobelom 2001. i 2021. godine. Ovogodišnja nagrada je za preostala dva uslova.
Kaganova kriva iz 1986.
Do osamdesetih godina hemičari su pretpostavljali da je odnos jednostavan: koliko je čist katalizator, toliko će čist biti i proizvod. Kagan je u to posumnjao. Pošto atom metala u katalizatoru obično vezuje više molekula odjednom, zaključio je da nastaju tri vrste katalizatora: desno-desni, levo-levi i mešoviti levo-desni. Ispostavilo se da mešoviti radi mnogo sporije od druga dva, pa proizvod na kraju bude čistiji od katalizatora koji ga je napravio.
Kada je rezultate ucrtao na grafikon, umesto prave linije dobio je krivu. Taj „nelinearni efekat“ opisao je 1986. na tri različite reakcije. Bio je to istorijski proboj, ocenjuje Akademija, i mnogi hemičari počeli su da istražuju novu pojavu.
Reakcija koja kopira samu sebe
Među njima je bio i Soai. Primetio je da katalizator i proizvod jedne takve reakcije liče jedan na drugi i zapitao se da li bi reakcija mogla sama da pravi svoj katalizator. Posle mnogo pokušaja pronašao je supstancu koja to može, 5-pirimidil-alkanol. U radu iz 1995. krenuo je od smeše u kojoj je jedne verzije bilo tek dva odsto više, a na kraju je višak iznosio 87 odsto.
Osam godina kasnije, 2003, predstavio je reakciju koja od molekula bez ikakve „ruke“ stvara gotovo isključivo jednu verziju, do 99,99 odsto proizvoda. Na početku slučaj odluči koje će verzije biti malo više, a onda ta verzija preuzme celu reakciju. Kada se ogled ponovi, može da pobedi i ona druga. Prema Akademiji, to pre Soaija niko osim samog života nije uspeo.
„Ovo je verovatno najkul eksperiment u organskoj hemiji“, rekao je Peter Somfai, član Nobelovog komiteta za hemiju, prenosi AP. „Anri Kagan i Kenso Soai rešili su hemijsku zagonetku staru više od jednog veka: kako homohiralnost može da nastane spontano. Hemijske reakcije koje su razvili su spektakularne“, izjavio je predsednik komiteta Hajner Linke.
Poziv usred kupovine
Soaija je poziv iz Stokholma zatekao u kupovini nedaleko od kuće, javlja AP. „Veoma sam uzbuđen zbog ove lepe vesti. Ovo je, naravno, jedan od najuzbudljivijih dana u mom životu. Veoma mi je drago što nagradu delim sa profesorom Kaganom“, rekao je telefonom na konferenciji za novinare, prenosi STAT.
Za Kagana nagrada stiže sa zakašnjenjem od četvrt veka. Mnogi su smatrali da je trebalo da bude među dobitnicima 2001, kada je Nobel za asimetričnu katalizu pripao Vilijamu Noulzu, Rjođiju Nojoriju i Bariju Šarplesu. Tadašnji francuski ministar za nauku čak je pisao Nobelovom komitetu da se požali što je Kagan izostavljen, podseća Chemistry World.
Kagan je rođen 1930. u Bulonj-Bijankuru kraj Pariza, a doktorirao je 1960. na Kolež de Fransu. Soai je rođen 1950. u Hirošimi i doktorirao je 1979. na Univerzitetu u Tokiju.
Od lekova do porekla života
Nelinearni efekti koje je otkrio Kagan danas su svakodnevni alat hemičara koji prave lekove, arome, mirise i hemikalije za poljoprivredu, jer im pokazuju kako reakcija teče i kako da dobiju što čistiju verziju molekula. „Lekovi koje danas imamo ne bi bili mogući bez ove hemije“, rekao je Rigoberto Hernandez, predsednik Američkog hemijskog društva, prenosi AP.
Soaijeva reakcija je veštačka i drugačija od hemije živih bića, ali je, kako navodi Akademija, probudila novi entuzijazam među istraživačima porekla života. Laboratorije širom sveta sada pokušavaju da isti uspeh ponove sa aminokiselinama i šećerima.
Nobelove nagrade biće uručene 10. decembra u Stokholmu. Ove nedelje već su dodeljene nagrade za medicinu i fiziku. U četvrtak se proglašava dobitnik nagrade za književnost, u petak za mir, a nagrada za ekonomiju u ponedeljak, 12. oktobra.
Pročitajte i: Nobelova nagrada za fiziku čoveku koji je led Južnog pola pretvorio u teleskop. Sve vesti iz sveta u rubrici Svet.
Naslovna fotografija: Anri Kagan (desno, u braon jakni) na Danima organske hemije Francuskog hemijskog društva, održanim 2013. u njegovu čast na Politehničkoj školi u Palezou. Foto: École polytechnique, Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0, isečak.
Ostavite komentar