Нобелівську премію з хімії 2026 року присуджено Кагану та Соаї за дослідження того, як можуть виникати молекули лише однієї хіральності

Шведська королівська академія наук 7 жовтня оголосила, що Нобелівську премію з хімії 2026 року присуджено Анрі Б. Кагану з Університету Париж-Південь (Франція) та Кенсо Соаї з Токійського університету науки (Японія). Академія відзначає їх за відкриття нелінійних ефектів і автокаталізу в асиметричному органічному синтезі та зазначає, що вони знайшли відповідь на давню загадку: як хімія може віддавати перевагу лише одній із двох дзеркальних форм молекули. Каган, який народився 1930 року в Булонь-Біянкурі, є почесним професором тодішнього Університету Париж-Південь; Соаї, який народився 1950 року в Хіросімі, — почесний професор Токійського університету науки. Премію в розмірі 12 мільйонів шведських крон буде розділено між ними порівну. Як повідомляє Nature, дзвінок застав Соаї, коли той робив покупки неподалік від дому.

Багато молекул, зокрема амінокислоти, існують у двох варіантах, що є дзеркальними відображеннями одне одного, як ліва і права руки. Проте живі організми використовують лише один із двох — цю властивість хіміки називають гомохіральністю; як зазначає Академія, термін походить від грецьких слів «однаковий» і «рука». За даними Академії, коли хіміки проводили реакції, здатні давати будь-яку з форм, у їхніх пробірках незмінно опинялася однакова кількість обох. Це мало значення не лише в теорії, а й на практиці, пояснює Академія, адже в молекул, призначених для дії на живі істоти, як-от ліків, бажаний ефект має лише одна з двох форм. Nature наводить приклад: молекула DNA має праву форму, тоді як амінокислоти в живих організмах — ліві.

За словами Академії, перший вирішальний крок зробив Каган у 1986 році, запропонувавши новий спосіб керування хімічними реакціями, який дав йому змогу отримати більший надлишок одного з дзеркальних відображень, ніж хіміки вважали можливим. Nature описує це як доказ того, що незначний дисбаланс у хіральності каталізатора може посилюватися в продуктах реакції. Соаї розвинув ці результати. Як зазначає Академія, у ключовій публікації 1995 року описано, як він створив першу реакцію, що потенційно могла бути гомохіральною, а 2003 року він представив реакцію, у якій утворювалося лише одне з двох дзеркальних відображень, — чого, за словами Академії, раніше не вдавалося досягти нікому, крім самого життя. Як повідомляє Nature, в експерименті Соаї 1995 року продукт реакції слугував її власним каталізатором, а початковий надлишок однієї з форм лише у 2% зріс до 87%.

Nature вписує цю роботу в тривалішу історію досліджень. Журнал нагадує, що фізик-теоретик Чарлз Франк із Бристольського університету 1953 року припустив, що реакція, здатна виробляти власний хіральний каталізатор, буде самопідсилювальною і дасть змогу одному з дзеркальних відображень переважити. Лауреати Нобелівської премії з хімії 2001 року Вільям Ноулз, Рьодзі Нойорі та Баррі Шарплесс застосовували хіральні каталізатори, щоб спрямовувати реакції до одного варіанта молекули; за даними Nature, Каган і Соаї пішли на крок далі, створивши реакції, які виробляють власний хіральний каталізатор, і тим самим утілили ідею Франка на практиці. Хімік-органік із Бристоля Джонатан Клейден сказав Nature, що Каган продемонстрував принцип, а реакція Соаї дала перший реальний приклад. Гайнер Лінке, голова Нобелівського комітету з хімії, заявив, що лауреати розгадали «хімічну загадку, якій понад сто років».

Дослідники, яких цитує Nature, також бачать зв’язок із походженням життя. Фуркан Озтюрк, дослідник у галузі пребіотичної хімії з Каліфорнійського технологічного інституту, сказав Nature, що робота викликала широкий інтерес у тих, хто намагається пояснити, чому біологічні молекули, як-от амінокислоти та нуклеїнові кислоти, зазвичай трапляються в одній хіральній формі. Він застерігає, що реакція Соаї залежить від умов і реагентів, які погано узгоджуються з умовами ранньої Землі, зокрема зазначаючи, що вона не може відбуватися у воді, але вважає, що її базові принципи ще багато чого можуть навчити. Хімік-синтетик з Оксфорда Стівен Флетчер сказав Nature, що, на його думку, премія може відродити зусилля зі встановлення біологічної значущості цієї реакції.