Tangan Kiri, Tangan Kanan: Bagaimana Nobel Akhirnya Memecahkan Masalah Cermin Molekul

Beberapa molekul hadir dalam pasangan yang merupakan cerminan satu sama lain, seperti tangan kiri dan tangan kanan. Mereka tampak hampir identik, namun biologi memperlakukannya dengan sangat berbeda. Satu versi obat dapat menyembuhkan; kembaran cerminnya bisa tidak berguna, atau berbahaya.

Itulah masalah yang ingin dipecahkan oleh Hadiah Nobel Kimia tahun ini. Penghargaan diberikan kepada Henri B. Kagan dan Kenso Soai atas penemuan efek nonlinier dan swakatalisis dalam sintesis organik asimetris. Secara sederhana, mereka menemukan cara mendorong reaksi kimia untuk memilih satu bentuk cermin daripada yang lain, dan membiarkan preferensi itu memperkuat dirinya sendiri.

Taruhannya tidak abstrak. Pada akhir 1950-an dan awal 1960-an, obat penenang bernama thalidomide diberikan kepada wanita hamil untuk meredakan mual di pagi hari. Satu bentuk cermin molekul itu membantu meredakan mual; bentuk lainnya dapat mengganggu perkembangan janin. Ribuan bayi di puluhan negara lahir dengan perbedaan anggota tubuh yang parah. Bencana ini membentuk ulang regulasi obat di seluruh dunia dan membuat pertanyaan tentang orientasi molekul tidak mungkin diabaikan.

Para kimiawan telah lama mengetahui bahwa secara teori Anda dapat merancang reaksi yang menghasilkan hanya satu bentuk cermin. Misterinya adalah bagaimana melakukannya secara andal. Reaksi yang dimulai dengan ketidakseimbangan kecil antara kedua bentuk seringkali tetap kecil. Karya Kagan menunjukkan bahwa dalam reaksi tertentu ketidakseimbangan dapat tumbuh secara tidak proporsional, sebuah efek nonlinier. Soai kemudian mendemonstrasikan swakatalisis, di mana produk reaksi mempercepat pembentukannya sendiri dan mengunci satu orientasi, semacam memori kimia.

Bersama-sama, ide-ide ini memberi kimiawan alat untuk mengarahkan reaksi dengan kontrol yang jauh lebih besar. Hal ini penting untuk farmasi, di mana regulator kini menuntut data rinci tentang bentuk cermin mana yang terkandung dalam suatu obat. Ini juga penting untuk pertanian dan material, di mana pun bentuk molekul menentukan apakah ia berfungsi.

Pengakuan ini mengikuti pola dalam musim Nobel tahun ini. Hadiah kedokteran menghormati optogenetika, teknik yang menggunakan cahaya untuk menyalakan dan mematikan sel otak. Hadiah fisika diberikan kepada para pembangun IceCube, detektor neutrino sebesar kilometer kubik yang terkubur di es Antartika. Seperti yang dikatakan sebuah editorial sains Tiongkok, penghargaan-penghargaan ini terus mengubah yang tak terlihat menjadi terlihat dan yang mustahil menjadi mungkin.

Peneliti Tiongkok juga aktif di bidang ini. Institusi di seluruh negeri mempelajari kimia kiral dan katalisis asimetris, dan topik ini merupakan bagian inti dari program pascasarjana dalam sintesis organik. Sitasi Nobel kemungkinan akan mendorong lebih banyak mahasiswa ke arah ini.

Bagi kita semua, pelajarannya lebih sederhana. Bentuk molekul bukanlah detail. Ia dapat menentukan apakah suatu obat membantu seorang ibu atau membahayakan anaknya. Dua kimiawan menghabiskan karier mereka untuk belajar mengendalikan bentuk itu, dan hadiah ini adalah pengingat mengapa kerja lambat untuk memahami materi tetap penting.