Henri Kagan, la 95 de ani, și Kenso Soai primesc Nobelul pentru Chimie. Povestea moleculelor care seamănă, dar se comportă diferit

În 2001, mai mulți cercetători francezi au contestat o decizie a Comitetului Nobel. Premiul pentru Chimie răsplătise trei oameni de știință pentru lucrări de cataliză asimetrică, iar Henri Kagan, unul dintre pionierii domeniului, lipsea de pe listă. Nemulțumirea a ajuns până la ministrul francez al Cercetării, Roger-Gérard Schwartzenberg, care a protestat la Fundația Nobel.

Revista Nature a relatat atunci despre un protest rar întâlnit în lumea științifică.

Un sfert de secol mai târziu, la 95 de ani, Kagan a primit premiul. Nu pentru lucrările care stârniseră disputa din 2001, ci pentru o descoperire din 1986. Pe 7 octombrie, Academia Regală Suedeză de Științe a anunțat că Nobelul pentru Chimie 2026 le revine, în părți egale, chimistului francez și japonezului Kenso Soai, de 76 de ani. Motivarea premiului vorbește despre „descoperirea efectelor neliniare și a autocatalizei în sinteza organică asimetrică”. Potrivit Reuters, Kagan este al treilea cel mai vârstnic laureat din istoria Nobelului.

În spatele formulării tehnice se află o întrebare pe care o poate înțelege oricine își privește mâinile: cum ajunge chimia să prefere una dintre două molecule care sunt imaginea în oglindă a celeilalte?

Aceleași componente, alt efect

Mâna stângă și mâna dreaptă sunt alcătuite la fel. Oricât le-am roti, nu le putem suprapune perfect, iar o mănușă pentru dreapta nu intră pe stânga.

Cu unele molecule se întâmplă la fel. Au aceiași atomi, legați în aceeași ordine, dar sunt așezate în spațiu ca o imagine și reflexia ei în oglindă. Chimiștii numesc această proprietate chiralitate. Fenomenul a fost observat în secolul al XIX-lea de francezul Louis Pasteur, iar descoperirile lui stau la baza cercetărilor celor doi laureați.

Uneori, diferența se simte chiar și cu nasul. Carvona, o substanță aromatică prezentă în plante, există în ambele forme. Una dintre ele dă mirosul de mentă creață, cealaltă pe cel de chimen. Formula chimică e identică, iar diferența ține doar de orientarea în spațiu. Nasul le deosebește pentru că receptorii olfactivi sunt și ei molecule asimetrice, care se potrivesc cu una dintre forme mai bine decât cu cealaltă .

Pentru organism, miza e mai mare. Un medicament acționează doar dacă se potrivește unor structuri biologice care au și ele o anumită orientare. „Versiunea «stângă» a unui medicament poate avea un efect, iar cea «dreaptă», altul. De aceea avem nevoie de metode prin care să le obținem separat”, a explicat Peter Somfai, membru al Comitetului Nobel pentru Chimie, citat de Al Jazeera.

Pentru un chimist nu e suficient, așadar, să obțină molecula potrivită pe hârtie. Contează și care dintre cele două versiuni iese din reacție.

Cum se amplifică o diferență mică

Ca să favorizeze o formă, chimiștii folosesc catalizatori. Aceștia sunt substanțe care grăbesc o reacție fără să se consume și care o pot orienta într-o anumită direcție. Multă vreme s-a crezut că un catalizator impur dă un produs impur în aceeași proporție.

În 1986, Kagan a arătat că regula nu e universală. În anumite reacții, produsul conține un exces al uneia dintre forme mai mare decât ar indica alcătuirea catalizatorului. O preferință inițială modestă poate fi deci amplificată. Acesta este „efectul neliniar” din motivarea premiului.

Fundamentarea științifică a comitetului explică mecanismul. Moleculele catalizatorului se pot asocia în perechi, iar perechile formate din versiuni opuse devin inactive. Rămâne să lucreze doar forma aflată în exces.

Molecula care se multiplică singură

Soai a dus ideea mai departe. În reacția studiată de el, molecula obținută ajută la formarea altor molecule identice, adică participă la propria multiplicare. Fenomenul se numește autocataliză. Cu fiecare ciclu, avantajul inițial crește.

Lucrarea de referință a lui Soai a apărut în 1995. În 2003, potrivit enciclopediei daneze Lex, cercetătorul a prezentat o reacție care se încheia aproape exclusiv cu una dintre cele două forme posibile. Somfai a numit-o, potrivit Associated Press, „probabil cel mai spectaculos experiment din chimia organică”.

Născut în 1950 la Hiroshima, Soai și-a luat doctoratul în 1979 la Universitatea de Științe din Tokyo. Acolo a devenit profesor în 1991, iar astăzi este profesor emerit. Vestea Nobelului l-a găsit la cumpărături. A spus că trăiește cea mai emoționantă zi din viața lui și că se bucură să împartă premiul cu Henri Kagan.

O întrebare despre începuturile vieții

Comitetul Nobel consideră că descoperirile celor doi au fost decisive pentru chimiștii care proiectează reacții de fabricare a medicamentelor. Somfai a recunoscut totuși că e greu de indicat un medicament anume dezvoltat direct pe baza lor.

Miza cercetărilor trece însă dincolo de industria farmaceutică. Viața folosește cu o consecvență remarcabilă anumite configurații moleculare. Aminoacizii din proteinele noastre apar aproape exclusiv într-o singură formă, preferință pe care chimiștii o numesc homochiralitate.

Cum s-a ajuns aici? De ce nu un amestec în părți egale, cum rezultă din majoritatea reacțiilor de laborator?

„Henri Kagan și Kenso Soai au oferit o soluție la un mister chimic vechi de peste un secol: felul în care homochiralitatea poate apărea spontan”, a declarat Heiner Linke, președintele Comitetului Nobel pentru Chimie.

Experimentele premiate arată cum o diferență foarte mică poate crește până când una dintre forme domină.Ele oferă astfel o explicație plauzibilă, dar nu arată că reacția lui Soai a avut loc ca atare în primele etape ale istoriei Pământului. Valoarea ei stă în mecanism, mai exact în dovada că o asemenea amplificare este posibilă.

Chiar Soai a temperat entuziasmul. La conferința de presă, el a spus că cercetările trebuie continuate și că răspunsul final încă lipsește.

Un premiu așteptat în Franța

Kagan s-a născut în decembrie 1930 la Boulogne-Billancourt. Copilăria lui a fost marcată de război. Familia lui era evreiască și, în anii ocupației, s-a ascuns sub nume false într-un sat din sudul Franței, potrivit Times of Israel și Jewish Virtual Library. După război, a studiat chimia la Sorbona și la Școala Națională Superioară de Chimie din Paris, iar în 1960 și-a susținut doctoratul. În 1968 a înființat laboratorul de la Orsay, la Universitatea Paris-Sud, inclusă astăzi în Universitatea Paris-Saclay. Acolo și-a desfășurat aproape întreaga activitate științifică.

Reputația lui Kagan se clădise cu mult înainte de descoperirea premiată acum. În 1971, el a prezentat DIOP, o moleculă asimetrică ce se leagă de un catalizator metalic și îl orientează spre una dintre cele două forme ale produsului.

Lucrarea viza același tip de reacții pe care le-a răsplătit Nobelul din 2001, iar mulți chimiști îl considerau pe Kagan unul dintre pionierii domeniului.

Absența lui de atunci a avut, cel mai probabil, o explicație de regulament, potrivit enciclopediei daneze Lex: un Nobel științific poate fi împărțit de cel mult trei persoane, iar locurile fuseseră deja ocupate. În același an, Kagan a primit Premiul Wolf pentru chimie, una dintre cele mai importante distincții ale domeniului.

Membru al Academiei Franceze de Științe din 1991, Kagan a primit acum felicitările instituției, care s-a declarat mândră de premiu.

Cei doi laureați împart 12 milioane de coroane suedeze, aproximativ 1,2 milioane de dolari.

Surse: Comunicatul Academiei Regale Suedeze de Științe · Fundamentarea științifică a Premiului Nobel pentru Chimie 2026 · Nobelul pentru Chimie 2001 · Nature · Reuters, prin SCMP · Al Jazeera · Associated Press, prin ADN · Times of Israel · Lex.dk