2026 m. chemijos Nobelis – už atradimą, leidžiantį pasirinkti „teisingą“ molekulę

Chemijos Nobelio premiją pelnė Henri B. Kaganas ir Kenso Soai

2026 m. Nobelio chemijos premija skirta prancūzų mokslininkui Henri B. Kaganui ir japonų chemikui Kenso Soai. Spalio 7 d. Stokholme Švedijos karališkoji mokslų akademija paskelbė juos apdovanojanti už netiesinių reiškinių ir autokatalizės atradimus asimetrinėje organinėje sintezėje.

Už šio sudėtingo apibrėžimo slypi klausimas, kurį chemikai nagrinėjo daugiau kaip šimtmetį: kaip reakcijoje, galinčioje sukurti dvi viena kitą veidrodyje primenančias molekules, ima vyrauti viena jų forma? Henri B. Kagano ir Kenso Soai darbai parodė, kaip net nedidelis pradinis skirtumas gali sustiprėti vykstant reakcijai.

Laureatai po lygiai pasidalys 12 mln. Švedijos kronų premiją. Henri B. Kaganas yra Paryžiaus Pietų universiteto profesorius emeritas, o Kenso Soai – Tokijo mokslo universiteto profesorius emeritas. Apdovanojimų įteikimo ceremonija numatyta gruodžio 10 d. Stokholme.

Kodėl dvi vienodos iš pažiūros molekulės veikia skirtingai

Kairė ir dešinė rankos atrodo panašios, tačiau jų negalima tiksliai uždėti vienos ant kitos. Taip yra ir su kai kuriomis molekulėmis: jos turi dvi veidrodines formas. Ši savybė vadinama chirališkumu.

Skirtumas gali būti svarbus, kai molekulė sąveikauja su gyvu organizmu. Viena vaistinės medžiagos forma gali sukelti pageidaujamą poveikį, o kita veikti kitaip arba sukelti nepageidaujamų reiškinių. Todėl kuriant vaistus chemikams dažnai reikia pagaminti būtent pasirinktą molekulės formą.

Veidrodinių formų skirtumą galima pastebėti ir už farmacijos ribų. Pavyzdžiui, dvi medžiagos karvono formos siejamos su skirtingais kvapais – mėtos ir kmyno. Molekulinis skirtumas, kurio akimis nematome, gali pakeisti tai, kaip medžiagą atpažįsta mūsų jutimai ar biologinės sistemos.

Henri B. Kaganas parodė, kaip sustiprinti nedidelį skirtumą

1986 m. Henri B. Kaganas aprašė būdą paveikti reakciją taip, kad vienos veidrodinės molekulės formos susidarytų gerokai daugiau, nei leistų tikėtis pradinis medžiagų santykis. Šis reiškinys vadinamas netiesiniu: nedidelis pokytis reakcijos pradžioje nebūtinai lemia tokio pat dydžio pokytį jos pabaigoje.

Tokia reakcijų kontrolė chemikams atvėrė galimybę kryptingiau gaminti norimos formos junginius. Tai ypač reikšminga ten, kur nepakanka žinoti vien medžiagos cheminės sudėties – svarbu ir tai, kokia yra jos erdvinė sandara.

Henri B. Kagano indėlis į asimetrinę sintezę buvo pripažintas dar gerokai iki šių metų Nobelio premijos. 2001 m. apdovanojimas už darbus šioje srityje atiteko Williamui S. Knowlesui, Ryōji Noyori ir K. Barry Sharplessui. Šiemet įvertinti konkretūs Henri B. Kagano tyrimai, padėję suprasti, kaip reakcijoje gali didėti vienos molekulės formos persvara.

Kenso Soai atrado reakciją, kuri pati stiprina savo kryptį

Kenso Soai tyrimai žengė dar vieną žingsnį. 1995 m. paskelbtame darbe jis aprašė reakciją, kurioje susidaranti medžiaga padeda gamintis daugiau tokios pat formos medžiagos. Šis procesas vadinamas autokatalize.

Tokioje sistemoje net menka vienos veidrodinės formos persvara gali augti. 2003 m. Kenso Soai pristatė reakciją, kurios metu susidarė tik viena iš dviejų galimų veidrodinių formų. Šis rezultatas tapo vienu svarbiausių jo darbo pasiekimų.

Šios reakcijos padeda tirti ir platesnį klausimą: kodėl gyvuose organizmuose tam tikros molekulės dažniausiai naudojamos vienos veidrodinės formos. Kenso Soai eksperimentai parodė cheminį būdą, kuriuo tokia persvara gali atsirasti. Mokslininkai toliau tiria, kokie procesai vyko ankstyvojoje Žemėje.

Atrastos reakcijos svarbios vaistų kūrimui ir gyvybės chemijos tyrimams

Henri B. Kagano ir Kenso Soai darbų reikšmė pirmiausia susijusi su gebėjimu valdyti cheminę reakciją. Jei reikia pagaminti vieną konkrečią molekulės formą, chemikas turi žinoti, kaip ją pasirinkti ir kaip sumažinti kitos formos susidarymą. Laureatų atradimai tapo svarbia šio darbo dalimi.

Tyrimai taip pat tęsia dar XIX a. Louiso Pasteuro pradėtą domėjimąsi veidrodinėmis medžiagų formomis. Šiandien chirališkumas yra svarbus kuriant vaistus, tiriant biologines molekules ir aiškinantis, kodėl gyvybės chemijoje įsitvirtino tam tikra jų erdvinė sandara.

Apie premiją Kenso Soai sužinojo apsipirkinėdamas ir vėliau telefonu kalbėjosi su Nobelio premijos paskelbimo dalyviais. Japonų mokslininkas sakė besidžiaugiantis, kad apdovanojimą dalijasi su Henri B. Kaganu. Abu tyrėjai prie tos pačios chemijos problemos prisidėjo skirtingais darbais, kuriuos šiemet kartu įvertino Švedijos karališkoji mokslų akademija.