☕ Nhàn đàm S&T: Homochirality

Phác họa bài post:

Đề dẫn

·       Họ đã giải mã bí ẩn về tính bất đối xứng trong hóa học

·       Axit tartaric cho thấy các phân tử có thể là ảnh gương của nhau

·       Bí ẩn về tính đồng nhất đối quang của sự sống khiến các nhà nghiên cứu trăn trở

·       Toán học lý giải sự thiên lệch về tính đối quang trong sự sống

·       Kagan có tư duy đột phá

·       Kagan thành công trong việc nâng cao độ chọn lọc đối quang

·       Phương pháp thử sai (trial-and-error) mang lại kết quả cho Soai

·       Phản ứng tinh tế của Soai giải mã bí ẩn

·       Các nhà hóa học đã có thêm những công cụ nghiên cứu sắc bén

🤔.  Suy ngẫm chậm

~

Để giúp anh/chị quyết định có đọc tiếp hay không, tôi xin phép cung cấp các thông tin liên quan đến bài post này như sau:

·       Chủ đề: Hóa học

·       Tính thời sự: tháng 10/2026

·       Thời gian đọc: 7 phút kể cả thời gian uống cà phê

Đề dẫn

Xin phép anh/chị tiếp tục với các bản dịch ra tiếng Việt mục Popular information (Thông tin đại chúng) của giải Nobel, lần này là giải Hóa học. Câu chuyện lần này là việc giải mã bí ẩn về tính bất đối xứng trong hóa học có tên là homochirality, dịch là “tính đồng nhất đối quang”, cũng là chủ đề bài post này. Mục Popular information thường được trình bày có hơi hướng một tác phẩm văn học: hành trình đi đến giải thưởng của những người đoạt giải theo trình tự thời gian và các mốc đột phá về khoa học. Các khái niệm khoa học trong bài này thường được diễn giải theo phong cách đại chúng: dễ hiểu, thường có ảnh minh họa đi kèm. Vì vậy, hy vọng rằng qua bài này, anh/chị vừa nhâm nhi cà phê vừa thưởng thức “câu chuyện khoa học” do Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển dẫn dắt.

-

Họ đã giải mã bí ẩn về tính bất đối xứng trong hóa học

Một số phản ứng hóa học tạo ra hai phân tử khác nhau, trong đó phân tử này là ảnh gương của phân tử kia. Trong nhiều thập kỷ, các nhà nghiên cứu đã biết rằng về mặt lý thuyết, có thể thiết kế những phản ứng chỉ tạo ra một trong hai dạng ảnh gương này. Tuy nhiên, làm thế nào để thực hiện được điều đó trong thực tế vẫn là một bí ẩn.

Henri B. Kagan và Kenso Soai được trao Giải Nobel Hóa học năm 2026 vì đã tìm ra lời giải cho vấn đề này. Những khám phá của họ có ý nghĩa vô cùng quan trọng đối với các nhà hóa học chuyên thiết kế phản ứng để ứng dụng trong những lĩnh vực như sản xuất dược phẩm.

© Johan Jarnestad / Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển

 

Các phân tử cấu thành sự sống đặt ra nhiều thách thức cho các nhà hóa học. Hãy tưởng tượng bạn là một thợ khóa chuyên chế tạo chìa khóa theo yêu cầu. Vấn đề là mỗi khi chế tạo chìa khóa, bạn luôn tạo ra hai phiên bản có hình dạng như ảnh gương của nhau, nhưng chỉ một trong hai chiếc mới mở được ổ khóa. Nếu khách hàng thử mở khóa bằng chiếc chìa còn lại, ổ khóa có thể bị hư hỏng. Đáng tiếc là việc phân biệt hai chiếc chìa khóa này rất khó, vì vậy khách hàng đành nhận cả hai.

Các nhà hóa học cũng phải đối mặt với những thách thức tương tự khi phát triển các loại dược phẩm mới. Nhiều phân tử thuốc tồn tại dưới hai dạng là ảnh gương của nhau nhưng không thể chồng khít lên nhau. Một dạng có tác dụng điều trị, trong khi dạng còn lại có thể gây ra những tác dụng phụ không cần thiết, đôi khi còn có hại. Nguyên nhân sâu xa của hiện tượng này có liên quan đến đặc điểm hóa học cơ bản của sự sống: sự sống có tính đồng nhất đối quang (homochirality), một thuật ngữ bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, với nghĩa là “giống nhau” và “bàn tay”.

Giống như hai bàn tay trái và phải, mọi axit amin đều tồn tại dưới hai dạng đối quang là ảnh gương của nhau, nhưng trong các protein của tế bào chúng ta, chỉ có một dạng được tìm thấy. Dạng còn lại hiếm khi xuất hiện trong tự nhiên. Điều tương tự cũng đúng với các phân tử đường cấu thành ADN của chúng ta. Những phân tử này có hai dạng đối quang là ảnh gương của nhau, nhưng sự sống chỉ sử dụng một dạng.

Từ lâu, các nhà hóa học đã trăn trở về cách tính đồng nhất đối quang có thể hình thành. Henri B. Kagan và Kenso Soai được trao Giải Nobel Hóa học năm 2026 vì đã tìm ra lời giải cho bí ẩn này. Henri B. Kagan đã phát hiện ra một phương pháp mới để điều khiển các phản ứng hóa học, cho phép tạo ra lượng dư của một dạng đối quang so với dạng còn lại ở mức lớn hơn những gì trước đây được cho là có thể đạt được. Phát hiện của ông đã tạo nên bước ngoặt trong lĩnh vực hóa học, đặc biệt đối với các nhà khoa học phát triển những phản ứng phục vụ sản xuất dược phẩm, hương liệu, chất tạo mùi và vật liệu mới.

Kenso Soai đã thiết kế phản ứng hóa học đầu tiên trong đó chỉ một trong hai dạng đối quang tiềm năng được hình thành. Ngoài chính sự sống, chưa từng có ai đạt được thành tựu này. Phản ứng Soai là một trong những thí nghiệm hóa học ngoạn mục nhất từng được thực hiện.

Giải Nobel Hóa học năm 2026 là kết quả của một chuỗi ý tưởng kéo dài, trong đó mắt xích đầu tiên được hình thành vào giữa thế kỷ XIX. Mọi chuyện bắt đầu khi Louis Pasteur nghiên cứu một chất có vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất rượu vang: axit tartaric.

 

Axit tartaric cho thấy các phân tử có thể là ảnh gương của nhau

Pasteur nghiên cứu hầu hết các đối tượng mà ông muốn tìm hiểu bằng kính hiển vi. Khi các đồng nghiệp cho biết axit tartaric đôi khi làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải, nhưng vào những lúc khác lại hoàn toàn không ảnh hưởng đến ánh sáng, ông bắt đầu chú ý đến hiện tượng này.

Ông nuôi tinh thể axit tartaric rồi quan sát chúng dưới kính hiển vi và phát hiện ra rằng chúng tồn tại dưới hai dạng, mỗi dạng là ảnh gương của dạng kia. Dùng nhíp, ông tách riêng các tinh thể thuộc hai dạng này rồi hòa tan chúng trong những dung dịch riêng biệt. Khi chiếu ánh sáng phân cực qua các dung dịch, một dung dịch làm quay mặt phẳng phân cực sang phải, còn dung dịch kia làm quay mặt phẳng phân cực sang trái. Nếu trộn hai dung dịch với nhau, ánh sáng không bị quay.

Thí nghiệm này giúp các nhà hóa học nhận ra rằng một số chất tồn tại dưới hai dạng là ảnh gương của nhau. Về sau, những chất này được gọi là chất có tính đối quang (chiral substances), còn hai phân tử là ảnh gương của nhau được gọi là hai đồng phân đối quang (enantiomers) (Hình 2).

Hình 2. © Johan Jarnestad / Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, được Việt hóa từ nguồn (credit: ChatGPT)

Bí ẩn về tính đồng nhất đối quang của sự sống khiến các nhà nghiên cứu trăn trở

Pasteur có thêm một phát hiện quan trọng vào năm 1857, khi ông nghiên cứu điều gì xảy ra khi vi khuẩn lên men các đồng phân đối quang khác nhau của axit tartaric. Kết quả cho thấy vi khuẩn dễ dàng lên men dạng đồng phân đối quang có trong nho và làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang phải. Tuy nhiên, vi khuẩn không hề tác động đến phân tử là ảnh gương của dạng này. Phân tử đó vẫn nguyên vẹn, không bị biến đổi. Như vậy, ý tưởng cho rằng hóa học của sự sống có tính đối quang theo một cách nào đó đã lần đầu xuất hiện. Về sau, khi các nhà nghiên cứu bắt đầu tìm hiểu những thành phần cấu tạo nên sự sống, họ phát hiện ra rằng các axit amin có nguồn gốc tự nhiên luôn làm quay mặt phẳng ánh sáng phân cực sang trái, trong khi các phân tử đường trong cấu trúc xoắn kép của ADN lại có tác dụng ngược lại, làm quay mặt phẳng phân cực sang phải.

Nhận thức rằng các phân tử của sự sống chỉ chứa một trong hai đồng phân đối quang có thể có đã dẫn đến câu hỏi tiếp theo: Điều gì đã xảy ra vào buổi bình minh của sự sống, khiến hóa học của sự sống chỉ ưu tiên một dạng đối quang? Khi các nhà hóa học tiến hành những thí nghiệm với các phản ứng tạo ra phân tử có tính đối quang, họ luôn thu được hỗn hợp gồm hai đồng phân đối quang với lượng bằng nhau trong các ống nghiệm. Vậy tại sao sinh vật sống chỉ sử dụng một dạng ảnh gương của axit amin? Và tính đồng nhất đối quang (homochirality) có thể hình thành bằng cách nào?

Một số nhà hóa học cho rằng hóa học đối quang là đặc tính chỉ có ở sự sống. Tuy nhiên, vào đầu thế kỷ XX, nhà hóa học người Đức Willy Marckwald đã thực hiện thành công phản ứng bất đối xứng đầu tiên (Hình 3). Điều này có nghĩa là phản ứng tạo ra một đồng phân đối quang với lượng nhiều hơn đồng phân còn lại. Chìa khóa nằm ở việc Marckwald sử dụng chất xúc tác — một chất thúc đẩy phản ứng hóa học mà bản thân nó không bị tiêu hao trong quá trình phản ứng. Trong phản ứng này, chất xúc tác có tính đối quang, vì vậy nó thúc đẩy sự hình thành một dạng ảnh gương nhiều hơn dạng còn lại. Sự chênh lệch này rất nhỏ, nhưng chỉ riêng việc chứng minh được rằng nó tồn tại đã là một bước đột phá.

Hình 3. © Johan Jarnestad / Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, được Việt hóa từ nguồn (credit: ChatGPT)

 

Mắt xích quan trọng tiếp theo trong chuỗi ý tưởng dẫn đến Giải Nobel Hóa học năm 2026 được hình thành vào năm 1953. Đó là những lập luận hoàn toàn mang tính lý thuyết, được trình bày trong một bài báo khoa học.

 

Toán học lý giải sự thiên lệch về tính đối quang trong sự sống

Ngay trong phần mở đầu của bài báo, người đọc có thể cảm nhận được đôi chút ngạc nhiên. Tác giả bài báo là Charles Frank, thuộc Đại học Bristol, một nhà vật lý lý thuyết. Ông kể rằng một đồng nghiệp đã cho ông biết các nhà hóa học vẫn chưa hiểu được tính bất đối xứng của sự sống hình thành như thế nào. Theo người đồng nghiệp này, một lời giải bằng toán học cho vấn đề đó sẽ rất hữu ích đối với các nhà hóa học.

Để đáp lại, Frank đưa ra một mô hình phản ứng hóa học, trong đó phải đáp ứng ba điều kiện:

1. Phải có một chất xúc tác có tính đối quang và một phản ứng bất đối xứng.
2. Sự hình thành của một dạng ảnh gương phải được thúc đẩy theo một cách nào đó, trong khi sự hình thành của dạng còn lại bị kìm hãm.
3. Bản thân phản ứng hóa học phải tạo ra chất xúc tác. Hiện tượng này được gọi là tự xúc tác (autocatalysis), tạo ra hiệu ứng tự khuếch đại, khiến số lượng của một trong hai đồng phân đối quang trong phản ứng tăng theo hàm số mũ.

Một phản ứng hóa học đáp ứng đầy đủ cả ba điều kiện này có thể dẫn đến tính đồng nhất đối quang (homochirality). Mô hình của Frank được phổ biến rộng rãi trong giới hóa học, trở thành một dạng câu đố hóa học mà các giảng viên đại học có thể đưa ra cho sinh viên: làm thế nào để hiện thực hóa những điều kiện này trong các phản ứng hóa học thực tế?

Như đã đề cập ở trên, Marckwald đã thành công trong việc đáp ứng điều kiện thứ nhất vào đầu thế kỷ XX. Tuy nhiên, phải đến sau này, các nhà nghiên cứu mới thiết kế được những phản ứng hóa học có tính bất đối xứng đáng kể. Những người tiên phong trong lĩnh vực này đã được trao Giải Nobel Hóa học vào các năm 2001 và 2021.

Giải Nobel Hóa học năm 2026 ghi nhận việc đáp ứng hai điều kiện còn lại. Trước tiên, hãy cùng tìm hiểu ý tưởng đơn giản nhưng tài tình đã giúp Henri B. Kagan đánh dấu hoàn thành điều kiện thứ hai trong mô hình của Frank vào năm 1986.

 

Kagan có tư duy đột phá

Kagan, khi đó công tác tại Đại học Paris-Sud, là một trong số nhiều nhà hóa học nỗ lực cải tiến các phản ứng bất đối xứng vào đầu những năm 1980. Mục tiêu là tạo ra các đồng phân đối quang có độ tinh khiết cao nhất có thể, chẳng hạn để phục vụ sản xuất dược phẩm. Tầm quan trọng của việc này đã được phơi bày qua bê bối thalidomide vào đầu những năm 1960, khi hàng nghìn trẻ em bị dị tật bẩm sinh do một loại thuốc an thần có tên thalidomide gây ra. Khi phân tích sự việc, các nhà nghiên cứu nhận ra rằng chính dạng ảnh gương của hoạt chất là nguyên nhân gây ra tác hại.

Để thúc đẩy các phản ứng bất đối xứng, các nhà nghiên cứu thường sử dụng chất xúc tác gồm hai thành phần: một nguyên tử kim loại đóng vai trò như động cơ thúc đẩy phản ứng, và một chất có tính đối quang giúp bảo đảm phản ứng diễn ra theo hướng bất đối xứng.

Vì mục tiêu của các nhà nghiên cứu là thu được sản phẩm chứa đồng phân đối quang tinh khiết, họ thường sử dụng chất xúc tác có chứa một đồng phân đối quang với độ tinh khiết cao nhất có thể. Tuy nhiên, họ cho rằng nếu kết hợp hai đồng phân đối quang là ảnh gương của nhau trong chất xúc tác, sản phẩm sẽ chứa hai dạng này theo tỷ lệ tương ứng. Nói cách khác, họ tin rằng tính đối quang của chất xúc tác được truyền sang tính đối quang của sản phẩm và giữa hai yếu tố này tồn tại mối quan hệ tuyến tính.

Kagan bắt đầu nghi ngờ giả định đó. Là một nhà hóa học giàu kinh nghiệm, ông dành thời gian xem xét kỹ hơn bản thân chất xúc tác. Trên thực tế, chưa ai biết chính xác chất xúc tác hoạt động như thế nào. Trong phản ứng hóa học, nguyên tử kim loại và phân tử có tính đối quang rõ ràng có tương tác với nhau, nhưng câu hỏi đặt ra là chúng tương tác theo cách nào.

Thông thường, các nguyên tử kim loại tương tác đồng thời với nhiều phân tử. Vì vậy, Kagan giả định rằng trong quá trình phản ứng hóa học, nguyên tử kim loại của chất xúc tác hút ít nhất hai phân tử có tính đối quang. Nếu kết hợp hai đồng phân đối quang trái và phải, sẽ hình thành ba dạng chất xúc tác, như minh họa trong Hình 4: phải–phải, trái–phải và trái–trái.

Các chất xúc tác dạng phải–phải và trái–trái sẽ tạo ra những sản phẩm là ảnh gương của nhau. Nhưng chất xúc tác dạng trái–phải sẽ phản ứng như thế nào?

Hình 4. © Johan Jarnestad / Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, được Việt hóa từ nguồn (credit: ChatGPT)

 

Kagan thành công trong việc nâng cao độ chọn lọc đối quang

Lập luận này đã giúp Kagan phát hiện ra một yếu tố bất ngờ, giống như lá bài tẩy trong bộ bài: chất xúc tác dạng trái–phải hoạt động khác với hai dạng còn lại. Khi thử thúc đẩy phản ứng bằng các chất xúc tác chứa những tổ hợp đồng phân đối quang khác nhau, ông nhận thấy mối quan hệ giữa tỷ lệ các đồng phân trong chất xúc tác và tỷ lệ của chúng trong sản phẩm không phải là quan hệ tuyến tính như các nhà hóa học khác từng giả định. Thay vào đó, đồ thị Kagan thu được khi biểu diễn các kết quả nghiên cứu có dạng đường cong (Hình 5). Nguyên nhân là chất xúc tác dạng trái–phải thúc đẩy phản ứng hóa học chậm hơn nhiều so với các chất xúc tác dạng phải–phải hoặc trái–trái (Hình 4).

Hình 5. Sơ đồ trích từ bài báo đăng trên Journal of the American Chemical Society (1986), tập 108, trang 2353–2357. Khi Kagan kết hợp các đồng phân đối quang theo những tỷ lệ khác nhau trong chất xúc tác, các hiệu ứng minh họa ở Hình 4 đã xuất hiện. Độ dư của một đồng phân đối quang trong sản phẩm phản ứng lớn hơn độ dư của đồng phân đó trong chất xúc tác. Khi biểu diễn các kết quả thu được trên đồ thị, ông nhận thấy một hiệu ứng phi tuyến (non-linear effect), được Việt hóa từ nguồn (credit: ChatGPT)

 

Trên thực tế, điều này có nghĩa là Kagan đã tìm ra một phương pháp giúp tăng cường sự hình thành của một trong hai đồng phân đối quang trong sản phẩm phản ứng (Hình 4). Như vậy, ông đã đáp ứng điều kiện thứ hai trong mô hình của Frank.

Năm 1986, ông mô tả tới ba phản ứng bất đối xứng khác nhau thể hiện hiện tượng mà các nhà hóa học gọi là hiệu ứng phi tuyến (non-linear effects). Đây là một bước đột phá mang tính lịch sử, mở ra hướng nghiên cứu mới khiến nhiều nhà hóa học bắt đầu tìm hiểu hiện tượng này. Một trong số đó là Kenso Soai, công tác tại Đại học Khoa học Tokyo, người đã hoàn thiện mắt xích cuối cùng trong chuỗi ý tưởng dẫn đến Giải Nobel Hóa học năm 2026.

 

Phương pháp thử sai (trial-and-error) mang lại kết quả cho Soai

Kenso Soai nghiên cứu một phản ứng hóa học bất đối xứng có hiệu ứng phi tuyến rất lớn. Khi xem xét kỹ cấu trúc của chất xúc tác và sản phẩm được tạo thành trong phản ứng, ông nhận ra rằng chúng có những điểm tương đồng đáng kể. Điều này đã khơi gợi một ý tưởng: liệu ông có thể thiết kế một phản ứng trong đó chính chất xúc tác được tạo ra thông qua quá trình tự xúc tác hay không?

Vào thời điểm đó, tức đầu những năm 1990, người ta đã biết đến một số phản ứng tự xúc tác, nhưng chưa có phản ứng nào mang tính bất đối xứng. Bằng cách thử nghiệm với nhiều phân tử khác nhau, Soai đã thành công trong việc tìm ra một hợp chất có tính đối quang — alkanol chứa nhóm 5-pyrimidyl — có khả năng tự tạo ra chính nó.

Trong một công trình công bố năm 1995, ông mô tả thí nghiệm mang tính đột phá này. Ban đầu, hỗn hợp chứa lượng dư 2% của một đồng phân đối quang của alkanol 5-pyrimidyl. Sau phản ứng, độ dư của đồng phân đó tăng lên 87%. Phản ứng có cơ chế tự khuếch đại và đáp ứng tất cả các tiêu chí của Frank, nhưng vẫn chưa đạt được độ tinh khiết đối quang 100% như ở các phân tử của sự sống.

 

Phản ứng tinh tế của Soai giải mã bí ẩn

Trong suốt tám năm tiếp theo, Soai tiếp tục tìm kiếm một quá trình tự xúc tác hoàn thiện nhất. Đến năm 2003, cuối cùng ông đã công bố một phản ứng hóa học tạo ra lượng dư của một đồng phân đối quang, rồi chính đồng phân đó tiếp tục tạo ra các bản sao của nó (Hình 6). Đây là lần đầu tiên, kể từ buổi bình minh của sự sống, một nhà khoa học thành công trong việc tạo ra tính đối quang từ một tổ hợp các phân tử ban đầu không có tính đối quang.

Hình 6. © Johan Jarnestad / Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển, được Việt hóa từ nguồn (credit: ChatGPT)

 

Phản ứng Soai được xem là một trong những thí nghiệm hóa học tinh tế nhất từng được thực hiện. Khi Soai khởi động quá trình xúc tác, cả hai đồng phân đối quang đều được tạo ra. Tuy nhiên, do yếu tố ngẫu nhiên chi phối quá trình này, một trong hai đồng phân hình thành với lượng nhỉnh hơn đôi chút. Lượng dư rất nhỏ đó đã đủ để đồng phân ấy chiếm ưu thế trong toàn bộ phản ứng hóa học. Cuối cùng, nó có thể chiếm tới 99,99% sản phẩm. Khi Soai lặp lại phản ứng, đồng phân đối quang còn lại có thể chiếm ưu thế thay thế. Đồng phân mà ông thu được ở cuối phản ứng phụ thuộc vào những gì tình cờ xảy ra ngay từ đầu phản ứng (Hình 6).

 

Các nhà hóa học đã có thêm những công cụ nghiên cứu sắc bén

Phản ứng Soai là một phản ứng nhân tạo, khác với các quá trình hóa học diễn ra trong sự sống, nhưng nó đã khơi dậy niềm hào hứng mới ở các nhà hóa học muốn tìm hiểu nguồn gốc sự sống. Hiện nay, các nhà nghiên cứu trên khắp thế giới đang nỗ lực tái hiện thành tựu của Soai, nhưng với mục tiêu tạo ra các axit amin và đường có tính đồng nhất đối quang.

Những hiệu ứng phi tuyến mà Kagan phát hiện đã trở thành một công cụ quan trọng giúp các nhà hóa học thiết kế những phản ứng mới. Tính phi tuyến của một phản ứng cung cấp cho các nhà hóa học thông tin về cơ chế diễn ra phản ứng đó. Họ có thể sử dụng thông tin này để tối ưu hóa phản ứng, qua đó thu được sản phẩm chứa các đồng phân đối quang với độ tinh khiết cao nhất có thể. Điều này vô cùng quan trọng đối với mọi công ty sản xuất các chất được thiết kế để tương tác với sinh vật sống, chẳng hạn như dược phẩm, chất tạo hương vị, chất tạo mùi và hóa chất nông nghiệp. Trong một số trường hợp, điều này cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình sản xuất các vật liệu mới.

Nhờ những khám phá được vinh danh bằng Giải Nobel Hóa học năm 2026, các nhà hóa học đã có thêm những công cụ mới mang tính nền tảng để sử dụng trong công việc hằng ngày. Nhưng trên hết, những khám phá này đã góp phần giải đáp một trong những bí ẩn lớn nhất của hóa học: làm thế nào tính đồng nhất đối quang — đặc điểm hiện diện ở tất cả các sinh vật sống — có thể hình thành.

Viện Hàn lâm Khoa học Hoàng gia Thụy Điển quyết định trao Giải Nobel Hóa học năm 2026 cho

HENRI B. KAGAN

Sinh năm 1930 tại Boulogne-Billancourt, Pháp. Nhận bằng tiến sĩ năm 1960 tại Collège de France, Pháp. Giáo sư danh dự tại Đại học Paris-Sud (nay thuộc một cơ sở đại học khác), Pháp.

KENSO SOAI

Sinh năm 1950 tại Hiroshima, Nhật Bản. Nhận bằng tiến sĩ năm 1979 tại Đại học Tokyo, Nhật Bản. Giáo sư danh dự tại Đại học Khoa học Tokyo, Nhật Bản.

“Vì đã phát hiện ra các hiệu ứng phi tuyến và hiện tượng tự xúc tác trong quá trình tổng hợp hữu cơ bất đối xứng.”

 

🤔.  Suy ngẫm chậm

Vì sao sự sống chủ yếu sử dụng một dạng đối quang? Bài của giải Nobel: “Họ (Kagan và Soai) đã giải mã bí ẩn về tính bất đối xứng trong hóa học” nhưng chưa đề cập về nguồn gốc tại sao sự sống lại chỉ sử dụng một dạng đối quang. Phải có nguyên nhân của nó chứ nhỉ? Chưa ai có lời giải một cách chắc chắn cả. Tôi thấy có một cách giải thích có vẻ có lý:

·       Người ta tìm thấy một số thiên thạch có chứa một lượng nhỏ dư thừa các axit amin L. Điều này gợi ý rằng Trái Đất sơ khai có thể đã được “gieo mầm” bằng một sai lệch đã tồn tại từ trước, có lẽ được tạo ra bởi các lực vật lý bất đối xứng khác, chẳng hạn như ánh sáng phân cực tròn từ các ngôi sao xa xôi.

·       Sự khuếch đại: biến một tia lửa thành một ngọn lửa. Một sai lệch nhỏ ban đầu đơn thuần là không đủ để đạt được tính bất đối xứng một phía hoàn toàn. Bước quan trọng là lấy lợi thế nhỏ bé này và khuếch đại nó theo cấp số nhân. Đây là cốt lõi của mô hình Frank có ảnh hưởng lớn về nguồn gốc của tính bất đối xứng.

·       Sau khi sự sống thiết lập nền hóa học bất đối xứng một phía này, chọn lọc tự nhiên sẽ duy trì và củng cố nó. Một nhà máy tế bào hiệu quả hơn nhiều nếu tất cả các thành phần của nó "vặn vào cùng một phía", và bất kỳ đột biến ngẫu nhiên nào đưa vào dạng “sai” sẽ nhanh chóng bị loại bỏ vì có hại cho chức năng tế bào. Thời gian chọn lọc tự nhiên này của sự sống là hàng tỷ năm.

Credit: ChatGPT

~~~ 

Chúc anh/chị đọc vui nhã

LeVanLoi