تا حالا به این فکر کردین که چرا بدن ما و کلاً تمام موجودات زنده این‌قدر تو انتخاب مولکول‌ها سخت‌گیرن؟ قضیه از این قراره که خیلی از مولکول‌ها تو دنیای شیمی دو شکل دارن که دقیقا مثل تصویر توی آینه همدیگه‌ان؛ یعنی دقیقا از یک جنس و ترکیب‌ان، اما جهت‌شون برعکسه (مثل دست راست و دست چپ ما). شیمی معمولاً ترکیب مساوی و ۵۰-۵۰ از هر دو مدل رو می‌سازه، اما جالب اینجاست که حیات فقط و فقط یکی از این مدل‌ها رو انتخاب کرده و استفاده می‌کنه! درست مثل اینه که کلید قفل بدن ما فقط با دست راست باز بشه و دست چپ اصلاً کار نکنه.
همین موضوع سال‌هاست که یکی از بزرگ‌ترین معماهای دانشمندان تو حوزه پیدایش حیات بوده؛ اینکه چطور دنیایی که اولش همه‌چیز قاطی‌پاتی بوده، یهو تصمیم گرفته فقط بچسبه به یک مدل خاص از این مولکول‌ها. حالا خبر خوب اینکه جایزه نوبل شیمی امسال رسیده به دو دانشمند به نام‌های «هنری کاگان» (Henri Kagan) و «کنزو سوآی» (Kenzo Soai) که بالاخره فهمیدن چطور میشه این واکنش‌های شیمیایی رو مجبور کرد یک طرفه بشن و فقط یک مدل خاص رو تولید کنن.
nn
nn
داستان دست‌واره بودن یا همون Chirality در حیات
تو دنیای علم به این پدیده تقارن آینه‌ای، اصطلاحاً Chirality می‌گن. دانشمندان به‌جای چپ و راست، از حروف D و L استفاده می‌کنن. داستان دقیقاً مثل دست‌های خودتونه؛ انگشت‌ها و شست یکسان دارن، اما جهت خم شدن‌شون کاملاً برعکسه. تو سطح مولکولی و اتوم‌های Carbon هم همین بازی برقراره و پیوندها می‌تونن مدل‌های سه‌بعدی آینه‌ای بسازن.
این قضیه وقتی حیاتی میشه که صحبت از Enzymeها وسط میاد. این ابزارهای زیستی جوری طراحی شدن که دقیقاً مثل کلید و قفل، فقط به یک فرم خاص از مولکول (مثلاً فرم D قندها) می‌چسبن و اگر فرم L رو بهشون بدین، اصلاً متوجهش نمی‌شن و کارشون رو انجام نمی‌دن. سوال این بود که این انتخاب چطور شکل گرفته؟
از تئوری تا عمل توی آزمایشگاه
سال‌ها پیش، فیزیکدانی به نام فردریک چارلز فرانک تئوری‌هایی داد که چطور میشه توی یک واکنش شیمیایی، کفه ترازو رو به سمت یکی از این فرم‌ها سنگین‌تر کرد. اما این نظریه‌ها روی کاغذ مونده بودن تا اینکه هنری کاگان وارد میدان شد.
کاگان توی دانشگاه پاریس-سود با استفاده از یک Catalyst که خودش خاصیت Chirality داشت، متوجه شد که می‌تونه واکنش‌ها رو طوری هدایت کنه که مقدار زیادی از یک فرم خاص تولید بشه. او تا اواسط دهه ۱۹۶۰ توانեց چند واکنش مختلف پیدا کنه که این تئوری رو توی دنیای واقعی اثبات می‌کردند. این دستاورد بعدها تو ساخت داروها هم کاربرد فوق‌العاده‌ای پیدا کرد.
خودکاتالیزی (Self catalysis)؛ وقتی واکنش، خودش رو تقویت می‌کنه
حدود یک دهه بعد، کنزو سوآی از دانشگاه توکیو روی واکنش‌هایی کار کرد که یکی از محصولاتِ خودِ واکنش، به عنوان یک Catalyst عمل می‌کرد تا ساخت همون ماده رو سریع‌تر کند. او متوجه شد که اگر با یک اختلاف خیلی جزئی شروع کنن، بعد از چند دور تکرار، درصد خلوص اون فرم خاص از مولکول به بالای ۹۰ درصد می‌رسه!
سوآی حتی شرایطی رو پیدا کرد که با یک اختلاف بسیار ناچیزِ صفر نقطه صفر صفر صفر پنج درصدی شروع کرد و بعد از چند مرحله، خلوص محصول رو به بالای ۹۹ درصد رسوند. این تحقیقات هم از نظر زیبایی علم شیمی و هم از نظر کاربردهای صنعتی‌اش تو ساخت داروهای بی‌خطر اهمیت فوق‌العاده‌ای داره و حالا بالاخره معمای بزرگ شکل‌گیری اولیه حیات هم یک قدم به حل شدن نزدیک‌تر شده.
