Giải Nobel Hóa học 2026 thuộc về Kagan và Soai nhờ công trình về cách các phân tử một tay có thể xuất hiện

Ngày 7 tháng 10, Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển công bố Giải Nobel Hóa học 2026 được trao cho Henri B. Kagan thuộc Đại học Paris-Sud, Pháp, và Kenso Soai thuộc Đại học Khoa học Tokyo, Nhật Bản. Viện ghi nhận họ vì đã phát hiện các hiệu ứng phi tuyến và hiện tượng tự xúc tác trong tổng hợp hữu cơ bất đối xứng, và cho biết hai nhà khoa học đã tìm ra lời giải cho một câu đố lâu đời: làm thế nào hóa học có thể nghiêng về chỉ một trong hai dạng ảnh gương của một phân tử. Kagan, sinh năm 1930 tại Boulogne-Billancourt, là Giáo sư danh dự tại Đại học Paris-Sud (tên gọi khi đó); Soai, sinh năm 1950 tại Hiroshima, là Giáo sư danh dự tại Đại học Khoa học Tokyo. Giải thưởng trị giá 12 triệu krona Thụy Điển sẽ được chia đều cho hai người. Nature đưa tin rằng Soai đang đi mua sắm gần nhà khi nhận được cuộc gọi.

Nhiều phân tử, trong đó có các axit amin, tồn tại ở hai dạng là ảnh gương của nhau, giống như bàn tay trái và bàn tay phải. Tuy nhiên, các sinh vật sống chỉ dựa vào một trong hai dạng, một tính chất mà các nhà hóa học gọi là tính đồng thủ tính; Viện lưu ý rằng thuật ngữ này bắt nguồn từ các từ tiếng Hy Lạp có nghĩa là ‘giống nhau’ và ‘bàn tay’. Theo Viện, khi các nhà hóa học tiến hành những phản ứng có thể tạo ra một trong hai dạng, ống nghiệm của họ luôn thu được lượng bằng nhau của cả hai. Theo giải thích của Viện, điều đó quan trọng cả về thực tiễn lẫn lý thuyết, bởi với các phân tử được dùng để tác động lên cơ thể sống, chẳng hạn như thuốc, chỉ một trong hai dạng mang lại tác dụng mong muốn. Nature đưa ra một ví dụ: phân tử DNA có dạng tay phải, trong khi các axit amin có trong sinh vật sống là dạng tay trái.

Theo Viện, Kagan đạt được bước tiến quyết định đầu tiên vào năm 1986 với một cách mới để điều khiển phản ứng hóa học, cho phép ông thu được lượng dư của một dạng ảnh gương lớn hơn mức các nhà hóa học từng tin là có thể. Nature mô tả điều này là cho thấy một sự mất cân bằng nhỏ về tính thủ tính của chất xúc tác có thể được khuếch đại trong sản phẩm. Soai đã tiếp nối trên nền tảng đó. Viện cho biết một công bố quan trọng năm 1995 đã mô tả cách ông thiết kế phản ứng đầu tiên có tiềm năng đồng thủ tính, và vào năm 2003 ông giới thiệu một phản ứng trong đó chỉ một trong hai dạng ảnh gương được tạo thành, điều mà theo Viện, trước đó không gì ngoài chính sự sống làm được. Theo Nature, trong thí nghiệm năm 1995 của Soai, sản phẩm của phản ứng đóng vai trò là chất xúc tác cho chính nó, và lượng dư ban đầu chỉ 2% của một dạng đã tăng lên 87%.

Nature đặt công trình này trong một dòng nghiên cứu dài hơn. Tạp chí nhắc lại rằng nhà vật lý lý thuyết Charles Frank thuộc Đại học Bristol vào năm 1953 đã đề xuất rằng một phản ứng có khả năng tự tạo ra chất xúc tác thủ tính của chính nó sẽ tự củng cố và giúp một dạng ảnh gương chiếm ưu thế. Các nhà khoa học đoạt giải Nobel Hóa học năm 2001 là William Knowles, Ryoji Noyori và Barry Sharpless đã sử dụng chất xúc tác thủ tính để đẩy phản ứng về phía một dạng của phân tử; theo Nature, Kagan và Soai đã tiến thêm một bước khi thiết kế những phản ứng tự tạo ra chất xúc tác thủ tính của chính chúng, đưa ý tưởng của Frank vào thực tế. Nhà hóa học hữu cơ Jonathan Clayden ở Bristol nói với Nature rằng Kagan đã chứng minh nguyên lý và phản ứng Soai đã cung cấp ví dụ thực tế đầu tiên. Heiner Linke, Chủ tịch Ủy ban Nobel Hóa học, cho biết các nhà khoa học đoạt giải đã giải quyết “một bí ẩn hóa học đã tồn tại hơn một thế kỷ”.

Các nhà nghiên cứu được Nature trích dẫn cũng nhận thấy mối liên hệ với nguồn gốc sự sống. Furkan Öztürk, nhà nghiên cứu hóa học tiền sinh học tại Viện Công nghệ California, nói với Nature rằng công trình này đã thu hút sự quan tâm rộng rãi từ những người đang tìm cách giải thích vì sao các phân tử sinh học như axit amin và axit nucleic thường chỉ tồn tại ở một dạng thủ tính duy nhất. Ông lưu ý rằng phản ứng Soai phụ thuộc vào những điều kiện và thuốc thử khó phù hợp với Trái Đất sơ khai, đặc biệt là phản ứng này không thể diễn ra trong nước, nhưng ông tin rằng các nguyên lý cơ bản của nó vẫn còn nhiều điều để học hỏi. Nhà hóa học tổng hợp Stephen Fletcher ở Oxford nói với Nature rằng ông thấy giải thưởng này có thể khơi lại những nỗ lực nhằm xác lập ý nghĩa sinh học của phản ứng.