ते सारखे दिसतात तरीही शरीरावर वेगवेगळे प्रभाव पडतात, कागन आणि सोईच्या शोधाने रेणूंचा अनोखा खेळ स्पष्ट केला.

नवी दिल्ली. रसायनशास्त्रातील 2026 चे नोबेल पारितोषिक एका वैज्ञानिक शोधासाठी देण्यात आले आहे ज्याने एक अतिशय जटिल प्रश्न समजून घेण्याचा एक नवीन मार्ग दाखवला आहे. प्रश्न असा आहे की, जवळजवळ सारखे दिसणारे काही रेणू एकमेकांपासून इतके वेगळे कसे असू शकतात आणि सुरुवातीला लहान फरक कालांतराने इतका मोठा कसा होऊ शकतो. हे कोडे समजून घेण्यात हेन्री बी. कागन आणि केन्सो सोई यांच्या कार्याने महत्त्वाची भूमिका बजावली आहे. त्याचे संशोधन असममित सेंद्रिय संश्लेषणातील नॉन-लिनियर इफेक्ट्स आणि ऑटोकॅटलिसिसशी संबंधित आहे.

हा शोध समजून घेण्यासाठी सर्वात सोपा उदाहरण म्हणजे आपल्या डाव्या आणि उजव्या हातांचे. दोन्ही हात दिसायला जवळजवळ सारखेच असतात पण एकाला दुसऱ्याच्या वर ठेवल्यावर ते पूर्णपणे जुळत नाहीत. रसायनशास्त्रातही काही रेणू अशाच पद्धतीने वागतात. त्यांना चिरल रेणू म्हणतात आणि त्यांच्या दोन मिरर इमेज फॉर्म्सला एनंटिओमर्स म्हणतात. दोन्ही स्वरूपांची रचना एकमेकांच्या आरशातील प्रतिमेसारखी आहे, परंतु त्यांचे वर्तन भिन्न असू शकते.

औषधांच्या निर्मितीमध्ये या फरकाचे महत्त्व खूप जास्त आहे. शरीर ही दोन रूपे वेगवेगळ्या प्रकारे ओळखू शकते. औषधाची एक मिरर इमेज शरीरासाठी इच्छित प्रभाव निर्माण करू शकते तर दुसरी आवृत्ती काही परिस्थितींमध्ये कमी प्रभावी किंवा अगदी हानिकारक असू शकते. या कारणास्तव, शास्त्रज्ञांना असे तंत्रज्ञान विकसित करायचे आहे ज्याद्वारे आवश्यक रेणूचे योग्य स्वरूप मोठ्या प्रमाणात तयार केले जाऊ शकते. थॅलिडोमाइड प्रकरणामुळे या प्रकरणाचे गांभीर्य समोर आले आहे.

हे रहस्य केवळ औषधांपुरते मर्यादित नाही तर जीवनाच्या रसायनशास्त्राशीही संबंधित आहे. जिवंत जगामध्ये अनेक रेणूंमध्ये दोन संभाव्य आरशातील प्रतिमा आहेत, परंतु जीवन बहुतेकदा यापैकी फक्त एकच वापरते. याला homochirality म्हणतात. उदाहरणार्थ, प्रथिने बनवणाऱ्या अमीनो ऍसिडचे दोन संभाव्य प्रकार असू शकतात, परंतु जिवंत शरीर प्रथिने तयार करण्यासाठी यापैकी फक्त एकच वापरते. असे का घडले हे शास्त्रज्ञ बर्याच काळापासून समजून घेण्याचा प्रयत्न करीत आहेत.

या कथेत लुई पाश्चरचे कामही महत्त्वाचे होते. टार्टेरिक ऍसिडचा अभ्यास करताना, त्याने दोन वेगवेगळ्या स्वरूपात अस्तित्त्वात असलेल्या आणि एकमेकांच्या आरशातील प्रतिमा असलेल्या क्रिस्टल्सचे निरीक्षण केले. त्यांनी नंतर शोधून काढले की जीवाणू टार्टेरिक ऍसिडचा एक प्रकार वापरतात, परंतु त्याची आरशाची प्रतिमा नाही. हे सूचित करते की सजीव वस्तू या दोन प्रकारच्या रेणूंमध्ये फरक करू शकतात.

यानंतर, विली मार्कवाल्ड यांनी एका रासायनिक प्रक्रियेच्या दिशेने काम केले ज्यामध्ये दोन्ही आरशातील प्रतिमा समान प्रमाणात तयार होण्याऐवजी एकापेक्षा अधिक स्वरूप तयार केले जाऊ शकते. 1953 मध्ये, चार्ल्स फ्रँकने प्रतिक्रियेच्या आरशातील प्रतिमेला सुरुवातीला एक लहान लीड मिळाल्यास आणि तीच प्रक्रिया ती लीड वाढवत राहिल्यास, लहान फरक हळूहळू मोठा होऊ शकतो हे स्पष्ट करण्यासाठी एक मॉडेल प्रदान केले. हे ऑटोकॅटॅलिसिसच्या कल्पनेतून समजू शकते.

इथेच हेन्री कागन आणि केन्सो सोई यांचे काम विशेष ठरते. कॅगनने दर्शविले की उत्प्रेरकामधील अगदी लहान बदलांमुळे अंतिम उत्पादनातील दोन आरशातील प्रतिमांच्या प्रमाणात मोठा फरक होऊ शकतो. याला नॉन-लिनियर इफेक्ट असे म्हणतात. यानंतर, सोईने अशा प्रक्रियेवर काम केले ज्यामध्ये प्रतिक्रियेतून तयार होणारा पदार्थ तीच प्रतिक्रिया पुढे नेण्यास मदत करतो.

1995 आणि 2003 च्या प्रयोगांवरून त्याचा किती मोठा परिणाम होऊ शकतो हे समजू शकते. एका प्रक्रियेत सुरुवातीला फक्त 2 टक्के फायदा झाला, पण नंतर तोच आकडा 87 टक्क्यांवर पोहोचला. नंतर एक प्रक्रिया दर्शविली गेली ज्यामध्ये एक अतिशय लहान प्रारंभिक फायदा सतत वाढत गेला आणि मिरर इमेज 99.99 टक्के पर्यंत प्रबळ होऊ शकते. म्हणजेच, एक लहान प्रारंभिक फरक रासायनिक प्रक्रियेदरम्यान अपवादात्मकपणे मोठा परिणाम देऊ शकतो.

हा शोध थेट जीवनाच्या सुरुवातीचे गूढ सिद्ध करत नाही, परंतु दोन्ही आरशातील प्रतिमा जर सुरुवातीला उपस्थित असतील, तर त्यातील एक हळूहळू प्रबळ होऊ शकते हे समजून घेण्याचा एक नवीन मार्ग प्रदान करते. याशिवाय, अशी रसायने औषधे, चव आणि सुगंध आणि शेतीमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या काही रसायनांच्या निर्मितीसाठी देखील उपयुक्त ठरू शकतात.