زندگی نامتقارن است؛ دانشمندان کشف‌کننده این پدیده برنده جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۶ شدند

زندگی روی زمین به شدت نامتقارن است. از مارپیچ‌های DNA گرفته تا نحوه تا شدن پروتئین‌ها، همه چیز به یک شکل خاص گرایش دارد. اما چرا؟

این سوالی است که دانشمندان برای بیش از یک قرن با آن دست و پنجه نرم کرده‌اند. در سال ۲۰۲۶، آکادمی سلطنتی علوم سوئد به هنری کاگان و کنسو سوای برای کشف اینکه چگونه واکنش‌های شیمیایی می‌توانند این نامتقارنی را ایجاد کنند، جایزه نوبل شیمی را اعطا کرد.

مولکول‌ها مانند دست‌ها وجود دارند: آنها می‌توانند تصویر آینه‌ای یکدیگر باشند. این دو فرم، که به عنوان انانتیومرها شناخته می‌شوند، از نظر شیمیایی یکسان هستند، اما در نحوه تعامل با نور قطبیده و، مهم‌تر از همه، با مولکول‌های دیگر متفاوت هستند. در طبیعت، یک انانتیومر معمولاً بر دیگری غالب است. به عنوان مثال، DNA دو مارپیچ راست‌گرد دارد. پروتئین‌ها نیز تمایل دارند به یک شکل خاص تا شوند.

این نامتقارنی تصادفی نیست. انانتیومرهای مختلف می‌توانند اثرات بسیار متفاوتی داشته باشند. یک انانتیومر یک دارو ممکن است درمانگر باشد، در حالی که دیگری سمی است. به همین دلیل است که شرکت‌های داروسازی باید اطمینان حاصل کنند که داروهای آنها فقط شامل یک انانتیومر هستند.

کاگان و سوای به طور مستقل روش‌هایی برای ایجاد واکنش‌های شیمیایی که به طور ترجیحی یک انانتیومر را نسبت به دیگری تولید می‌کنند، توسعه دادند. این واکنش‌ها، که به عنوان واکنش‌های نامتقارن شناخته می‌شوند، اکنون ابزاری ضروری در سنتز داروها، مواد شیمیایی کشاورزی و سایر مواد بیولوژیکی هستند.

کاگان، که در دانشگاه کلارک در ماساچوست کار می‌کند، اولین کسی بود که یک کاتالیزور نامتقارن را توسعه داد - مولفه‌ای که سرعت یک واکنش شیمیایی را افزایش می‌دهد و در عین حال نامتقارنی را نیز القا می‌کند. کاتالیزور کاگان بر اساس یک ترکیب فلزی پیچیده بود که می‌توانست یک مولکول را به یک شکل خاص متصل کند و باعث شود که فقط یک انانتیومر تولید شود.

سوای، که در دانشگاه توکیو کار می‌کند، رویکرد متفاوتی را در پیش گرفت. او از یک مولکول آلی ساده برای ایجاد یک محیط نامتقارن استفاده کرد که مولکول‌های واکنش‌دهنده را مجبور می‌کرد به یک شکل خاص بچرخند. روش سوای ساده‌تر و مقرون به صرفه‌تر از روش کاگان بود و به سرعت به یک ابزار محبوب در بین شیمیدان‌ها تبدیل شد.

کار کاگان و سوای نه تنها به درک ما از نامتقارنی در طبیعت کمک کرده است، بلکه منجر به توسعه بسیاری از محصولات جدید و مفید نیز شده است. واکنش‌های نامتقارن اکنون برای تولید طیف گسترده‌ای از داروها، از جمله داروهای ضد سرطان و داروهای ضد ویروسی استفاده می‌شوند. آنها همچنین برای تولید مواد شیمیایی کشاورزی، مانند حشره‌کش‌ها و علف‌کش‌ها استفاده می‌شوند.

جایزه نوبل شیمی ۲۰۲۶ به کاگان و سوای برای کشف اینکه چگونه واکنش‌های شیمیایی می‌توانند نامتقارنی را ایجاد کنند، اعطا شد. این کشف یک دستاورد بزرگ در شیمی بود و پیامدهای عمیقی برای درک ما از زندگی و توسعه فناوری‌های جدید دارد.