2026 வேதியியல் நோபல் பரிசு

அமினோ அமிலங்கள் போன்ற சில மூலக்கூறுகள், ஒன்றுக்கொன்று கண்ணாடிப் பிரதிபலிப்பு போல் இரண்டு மாறுபாடுகளாக உள்ளன. உயிரினங்களில் இந்தக் கண்ணாடிப் பிரதிமைகளில் ஒன்று மட்டுமே காணப்படுகிறது. இது போன்ற வேதியியல் சமச்சீரின்மை எவ்வாறு தோன்றியிருக்கலாம் என்பது நீண்ட காலமாக புதிராகவே இருந்தது. இந்தப் புதிருக்கு ஓர் தீர்வைக் கண்டுபிடித்ததற்காக Henri B. Kagan, Kenso Soai ஆகிய இருவருக்கும் 2026 ஆம் ஆண்டுக்கான வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டுள்ளது. 

நாம் வேதியியலைப் படிக்கத் துவங்கும்போது, முதலில் எதிர்கொள்வது அணுக்கள், மூலக்கூறுகள், பிணைப்புகள், வினைகள், சமன்பாடுகள் போன்றவைகளே. ஆனால் அதே சமயம், நமது உடலுக்குள் நிகழ்ந்து கொண்டிருக்கும் வேதியியலை மற்றொரு கோணத்திலிருந்து பார்க்கும்போது அதன் கதை ஆச்சர்யப்படும் விதத்தில் மாறிவிடுகிறது. நாம் பார்க்கிறோம், மணத்தை உணர்கிறோம், மருந்தை உட்கொள்கிறோம், உணவைச் செரிக்கிறோம், நினைவுகளை உருவாக்குகிறோம். மேலும் நம் மரபணுத் தகவலை அடுத்த தலைமுறைக்கு எடுத்துச் செல்கிறோம். இவை அனைத்திற்கும் பின்னால் இயங்கும் மூலக்கூறுகளின் உலகில் மிக நுட்பமான பண்பு ஒன்று மறைந்துள்ளது. சில மூலக்கூறுகள் தங்களுடைய கண்ணாடிப் பிம்பத்தைப் போலவே இருந்தாலும், அதனுடன் முழுமையாகப் பொருந்துவதில்லை. 

உதாரணமாக கண்ணாடி முன் நின்று கொண்டு, இரு கைகளையும் கவனித்தால்,  வலது கையும் இடது கையும் ஒரே மாதிரியாகத்தான் தோன்றும்; ஆனால் வலது கை இடது கையின் மீது முழுமையாகப் பொருந்தாது. ஒன்று மற்றொன்றின் கண்ணாடிப் பிம்பம். வேதியியலில் இவைகள் சமச்சீரின்மை மூலக்கூறுகள் (chiral molecules) என்று  அழைக்கப்படுகிறது. கைரல் என்ற சொல் கிரேக்கச் வார்த்தையான cheir அல்லது கை என்பதிலிருந்து வந்தது.

நாம் ஆரஞ்சுப் பழத்தை உரிக்கத் தொடங்கும்போதே, அதன் மணம் நம் மூக்கை அடைகிறது.  வேதியியலாளருக்கு அதே ஆரஞ்சு மணம் அதனை உருவாக்கும் லிமோனின்(limonene) மூலக்கூறின் முப்பரிமாண வடிவத்தை ஆராயும். இயற்கையில் காணப்படும் இந்த மூலக்கூறுக்கு இரண்டு கண்ணாடிப் பிம்ப வடிவங்கள் உள்ளன. மற்றொன்று எலுமிச்சம் பழத்தில் உள்ளது. அதேபோல கார்வோன் (carvone) மூலக்கூறின் இரு கண்ணாடிப் பிம்ப வடிவங்களும், எடுத்துக்காட்டாக புதினாவிலும், கருஞ்சீரகத்திலும் வெவ்வேறு மண உணர்வுகளை ஏற்படுத்துகின்றன. காரணம், நம் மூக்கில் இருக்கும் மண உணர்வு ஏற்பிகளும் மூன்று பரிமாண அமைப்புடைய புரத மூலக்கூறுகளே. முப்பரிமாண அமைப்புடைய சாவியும், பூட்டும் ஒன்றில் ஒன்று பொருந்துவது போல, மண மூலக்கூறும், அதற்கு உகந்த ஏற்பியுடன் குறிப்பிட்ட இடத்தில்தான் பொருந்தும். அதாவது மூலக்கூறின் இடது கை வடிவம் ஒரு ஏற்பியுடன் நன்றாகப் பொருந்தலாம்; ஆனால் வலது கை வடிவம் பொருந்தாமல் போகலாம். அதாவது, நாம் மணத்தை உணரும்போது மூக்கானது அம்மூலக்கூறு எவ்வகையான முப்பரிமாணத்தில் அமைந்திருக்கின்றன என்பதையும் உணர்கிறது. இதுவே சமச்சீரின்மை(chirality) ஆகும். 

1953 இல் வாட்சன்,கிரிக் முன்வைத்த டி.என்.ஏவின் இரட்டைச் சுருள் அமைப்பு உயிரியல் வரலாற்றில் மிகப் பெரிய திருப்பமாக அமைந்தது. இதில் அடினின், தைமின், குவானின், சைட்டோசின் ஆகிய தளங்கள் குறிப்பிட்ட முறையில் ஒன்றுடன் ஒன்று இணைகின்றன. வேதியியலாளரின் பார்வையில் டி.என்.ஏ என்பது வெறும் மரபணுத் தகவலை வைத்திருக்கும் பொருள் அல்ல. அது குறிப்பிட்ட முப்பரிமாண அமைப்பைக் கொண்ட மிகப் பெரிய மூலக்கூறு. உயிரை வெறும் கார்பன், ஹைட்ரஜன், ஆக்சிஜன், நைட்ரஜன், பாஸ்பரஸ் ஆகிய தனிமங்களின் தொகுப்பாக பார்க்காமல், அது எவ்வாறு குறிப்பிட்ட இடத்தில், குறிப்பிட்ட திசையில், குறிப்பிட்ட வடிவத்தில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது  என்பதுதான் உயிரின் வேதியியலை நிர்ணயிக்கிறது. இங்கு சமச்சீரின்மை மிகவும் முக்கியமானதாகிறது. உயிரினங்களில் பயன்படுத்தப்படும் அமினோ அமிலங்களும் சர்க்கரை மூலக்கூறுகளும் குறிப்பிட்ட சமச்சீரின்மையைக் கொண்டிருக்கின்றன. புரதங்கள் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட வகை அமினோ அமிலங்களால் உருவாகின்றன; உயிரியல் சர்க்கரைகளும் குறிப்பிட்ட சமச்சீரின்மை மரபைக் காட்டுகின்றன. இதைத்தான் உயிரின் ஒரே சமச்சீரின்மை (homochirality) என்கிறோம்.அறிவியலில் உயிர் ஏன் ஒரு கையை மட்டும் தேர்ந்தெடுக்கிறது என்பதற்கான முழுமையான விளக்கம் இல்லை. 

1848 ஆம் ஆண்டில் லூயி பாஸ்டர் டார்ட்ரேட் படிகங்களை ஆராயும்போது,
ஒரே மாதிரியாகத் தோன்றிய படிகங்கள் உண்மையில் ஒன்றுக்கொன்று கண்ணாடிப் பிம்பங்களாக இருப்பதைக் கண்டறிந்தார். அவற்றை கையால் பிரித்தெடுத்து, அவற்றின் கரைசல்கள் துருவப்படுத்தப்பட்ட ஒளியை (polarizing light) எதிரெதிர் திசைகளில் சுழற்றுவதைப் பார்த்தார். அப்போதுதான் மூலக்கூறுகளுக்கும் “இடது”, “வலது” என்ற கருத்து இருப்பதை வேதியியல் உணரத் தொடங்கியது. அப்போதிலிருந்து பல தலைமுறை வேதியியலாளர்கள் மூலக்கூறுகளின் முப்பரிமாண அமைப்பை புரிந்துகொள்ள முயன்றனர். இத்தேடலில் ஒரு நடைமுறைத் தேவையும் உருவானது.
இரண்டு கண்ணாடிப் பிம்பங்களும் உருவாகும் வினை ஒன்றில், நமக்கு தேவையான ஒன்றை மட்டும் அதிகமாக உருவாக்க முடியுமா?அதுதான் சமச்சீரற்ற அல்லது சீர்மையிலா மூலக்கூறு தொகுப்பு (asymmetric synthesis). இது சமச்சீரின்மை கரிமத் தொகுப்பு என்ற துறையின் மையக் கேள்வியாக மாறியுள்ளது.

குறிப்பிட்ட மருந்துக்கு “இடது கை” ஏன் தேவை என்ற கேள்வி வெறும் ஆய்வக ஆர்வத்தில் எழவில்லை. மருத்துவத்தில் அதன் தாக்கம் மிகவும் பெரிய விளைவுகளை ஏற்படுத்தக் கூடும். உடலுக்குள் செல்லும் மருந்து, புரதம், நொதி, ஏற்பி என்ற ஏதோ ஒன்றுடன் தொடர்பு கொள்ள வேண்டும். அந்த உயிரியல் மூலக்கூறுகள் முப்பரிமாண அமைப்புடையவை. எனவே மருந்தின் இரண்டு கண்ணாடிப் பிம்பங்களும் உடலுக்குள் ஒரே விதமாக நடந்து கொள்ள வேண்டிய அவசியமில்லை. ஒன்று சரியான ஏற்பியுடன் வலுவாக இணைந்து விரும்பிய விளைவை ஏற்படுத்தலாம். மற்றொன்று பலவீனமாக இணைந்தோ அல்லது முற்றிலும் வேறுபட்ட விளைவைகளைக் கொடுக்கலாம். இத்தகைய இரண்டு கண்ணாடிப் பிரதிபலிப்பு வடிவங்கள் அல்லது ஒளியியல் மாற்றியங்களில் (enantiomers) மூலக்கூறின் அணுக்கள் அனைத்தும் ஒரே மாதிரியாக இருந்தாலும், அவற்றின் முப்பரிமாண அமைப்பு மாறுபடுவதால் உயிரினத்தின் உடலில் அவை முற்றிலும் வேறுபட்ட விளைவுகளை ஏற்படுத்த முடியும்.

இதற்கு வரலாற்றில் மிகக் கொடூரமான எடுத்துக்காட்டு தாலிடோமைட்(thalidomide). 1950களின் இறுதியில் கர்ப்பிணிப் பெண்களின் காலை நோயைத் தணிக்கப் பயன்படுத்தப்பட்ட இந்த மருந்து, பின்னர் ஆயிரக்கணக்கான குழந்தைகளில் கை, கால் மற்றும் பிற உறுப்புகளின் கடுமையான பிறவிக் குறைபாடுகளுக்குக் காரணமானது. பத்தாயிரத்திற்கும் மேற்பட்ட குழந்தைகள் பாதிக்கப்பட்டதாக ஆய்வுகள் குறிப்பிடுகின்றன.நீண்ட காலம், தூக்கத்தைத் தரும் பயன் R வடிவத்துடனும், கருவுக்கு நச்சான விளைவு S வடிவத்துடனும் தொடர்புடையது என்று கருதப்பட்டது. ஆனால் மனித உடலில் இவ்விரு வடிவங்களும் ஒன்றிலிருந்து மற்றொன்றாக மாறக்கூடியவை. எனவே சரியான வடிவத்தை மட்டும் கொடுத்தால் பிரச்சினை தீர்ந்துவிடும் என்ற எளிய கருத்து போதுமானதல்ல. இந்த பேரழிவு மருந்துகளின் பாதுகாப்புச் சோதனைகளில் உலகளாவிய மாற்றத்தையும் ஏற்படுத்தியது. அமெரிக்காவில் Frances Kelsey மருந்தை அனுமதிக்க மறுத்தது ஒரு மிகப்பெரிய பேரழிவைத் தவிர்த்தது. 1962 Kefauver-Harris Amendments மூலம் மருந்தின் பாதுகாப்பும் செயல்திறனும் நிரூபிக்க வேண்டிய கட்டாயம் உருவானது. 

குறிப்பிட்ட மூலக்கூறை எப்படி உருவாக்குவது என்பதோடு மட்டும் நின்றுவிடாமல், அதன் எந்தக் கை வடிவம் நமது தேவைக்கு உகந்தது என்பதே நவீன மருந்து வேதியியலின் முக்கியமான தேடல்.

2001 ஆம் ஆண்டின் வேதியியல் நோபல் பரிசு வில்லியம் நோல்ஸ், ரியோஜி நோயோரி, கே. பாரி ஷார்ப்லெஸ் ஆகியோரின் வினைவேக மாற்று சமச்சீரற்ற தொகுப்புமுறை (catalytic asymmetric synthesis)க்காக வழங்கப்பட்டது. இங்குதான் ஹென்றி ககன்  கேள்வி ஒன்றை எழுப்புகிறார்.
பொதுவாக வேதியியல் வினையில் சமச்சீரின்மை கொண்ட வினையூக்கியைப் பயன்படுத்துகிறோம் என்றால், அது நூறு சதவீதம் தூய்மையானதாக இல்லாமல் இருக்கலாம். அதில் சிறிது இடது கை வடிவமோ அல்லது வலது கை வடிவமோ கலந்திருக்கலாம்.
இயல்பாக  ஒருவர் வினையூக்கியில் 60 சதவீதம் ஒரு கை வடிவம் இருந்தால், இறுதி தயாரிப்பிலும் அதே கை வடிவம் அதே சதவீதத்தில் எதிர்பார்ப்பார். ஆனால் வேதியியல் அவ்வளவு எளிமையானது அல்ல.  இங்குதான் ஹென்றி ககன், சமச்சீர்மையின்மையின் தாக்கம்

கட்டாயமாக நேர்கோட்டில் இருக்க வேண்டுமா என்ற கேள்வியை எழுப்பினார். மேலும்  சிறிய அளவு விளைபொருள்( product) தயாரிப்பை  எதிர்பார்ப்பதைவிட மிகப் பெரிய அளவில்  உருவாக்க முடியுமா என்றும் சிந்திக்கத் தொடங்கினார்.அவருடைய ஆய்வுகள் asymmetric catalysis-இல் நேர்கோட்டற்ற விளைவுகள் (non-linear effects) இருப்பதைப் புரிந்துகொள்ள முக்கிய பங்களிப்புச் செய்தன. இது சிறிய தொழில்நுட்ப விவரம் போலத் தோன்றினாலும், அறிவியலில் இப்படிப்பட்ட சிறிய கேள்விகளிலிருந்தே பெரிய புரட்சிகள் உருவாகின்றன. ககனின் சிந்தனை சமச்சீரின்மையை பெரிதாக்குவது எப்படி என்பதற்கான வாசலைத் திறந்தது.

கென்சோ சோஆய் இதற்கான பதிலை வியப்பூட்டும் நிலைக்கு எடுத்துச் சென்றார். பொதுவாக, வேதியல் வினையில், வினைப்பொருளும், வினையூக்கியும் வெவ்வேறு களாக இருக்கும்.    ஆனால் தன்னூக்க வினையில் (autocatalysis) முதலில் உருவாகும் விளைபொருளே வினையை வேகப்படுத்த உதவுகிறது. அதிலும் சமச்சீரின்மையற்ற தன்னூக்க வினை(asymmetric autocatalysis) என்பது அற்புதமான நிகழ்வாகும். குறிப்பிட்ட வினையில் மிகச் சிறிய அளவில் உள்ள கை வடிவம் அதிகமாக இருக்குமேயானால், அந்த கை வடிவமே மேலும் அதனுடைய விளைபொருளை உருவாக்க ஏதுவாகும். உருவான புதிய சமச்சீரின்மை மூலக்கூறுகள் மீண்டும் அதே செயல்முறையைத் தொடரச் செய்யும். அதாவது, மூலக்கூறு தானே உருவாகி, பின் தன் உருவாக்கத்தையே கட்டுப்படுத்திக் கொள்வதுதான் மூலக்கூறு பின்னூட்டம் (molecular feedback) என்பது. 

இதனால் சோஆயின் சமச்சீரின்மையற்ற தன்னூக்க வினை வேதியியலில் மிகவும் குறிப்பிடத்தக்க கருத்தாக மாறியது. சிறிய வேறுபாடு எப்போது மிகப்பெரியதாகிறது? உதாரணமாக, ஆரம்ப வேதியியல் கலவையில் இடது கை வடிவம் 50.001 சதவீதமும் வலது கை வடிவம் 49.999 சதவீதமும் இருக்கிறது என்று எடுத்துக் கொள்வோம். முதலில் அந்த வேறுபாடு ஒன்றுமே இல்லை.
ஆனால் இடது கை மூலக்கூறு தன்னைப் போன்ற இன்னும் சிலவற்றை உருவாக்க உதவினால், அந்த சிறிய முன்னிலை அடுத்த கட்டத்தில் பெரிதாகலாம். அந்தப் புதிய மூலக்கூறு மீண்டும் அதே செயல்முறையைத் தூண்டினால், வேறுபாடு மேலும் பெரிதாகும் (amplification).

இங்கே ககனின் non-linear effect, சோஆயின் autocatalysis ஆகிய இரண்டும் தனித்தனியான ஆய்வுகளாகத் தோன்றினாலும்,, மீண்டும் நாம் வருவது உயிரின் தோற்றம் பற்றிய கேள்விக்குத்தான். பூமியில் உயிர் தோன்றுவதற்கு முன்பு இருந்த வேதியியல் உலகில் இடது மற்றும் வலது கை மூலக்கூறுகள் கலந்திருந்திருக்கலாம். ஏதோவொரு கட்டத்தில் சிறிய சார்பு ஏற்பட்டிருக்கலாம். இது கனிமத்தின் மேற்பரப்பு காரணமாகவும் இருக்கலாம். படிகமயமாக்கலின் போது ஏற்பட்ட சிறிய வேறுபாடாகவும் இருக்கலாம். ஒளியின் குறிப்பிட்ட பண்பு காரணமாகவோ
அல்லது வெறும் வாய்ப்புச் சம்பவமாகவோ கூட இருக்கலாம். ஆனால் சிறிய சார்பு மட்டும் போதாது. அது எவ்வாறு மிகப்பெரியதாக மாறியது என்பதற்கான முழுமையான வரலாறு நமக்குத் தெரியவில்லை. சோஆயின் வேதியியல் மிகச் சிறிய சமச்சீரின்மை வேறுபாட்டை பெரிதாக்கும் திறன் கொண்டது.

இதை உயிரின் தொடக்கத்தைப் பற்றிய புதிய சிந்தனைகளுக்கான வாய்ப்பாகக் கருதலாம்.
இன்றைய கரிம வேதியியலாளர் தனக்குத் தேவையான வடிவத்தை எந்த முப்பரிமாண வடிவத்தில் இருக்க வேணாலும் என்று தீர்மானிக்கிறார். நாளைய வேதியியலாளர் சற்று ஒரு படி முன்னேறி, அடுத்த தலைமுறை மூலக்கூறுகளின் உருவாக்கத்தை எப்படி கட்டுப்படுத்துவது என்பதை சிந்திப்பார்கள். இதிலிருந்து மருந்து மூலக்கூறுகளின் துல்லியமான தயாரிப்பு போன்ற பல துறைகள் வளரலாம். மேலும் முக்கியமாக, உயிரியல் ஏற்கனவே செய்து கொண்டிருப்பதை செயற்கை வேதியியல் எவ்வாறு பின்பற்ற முடியும் என்ற கேள்வி எழும்.
வினையூக்கிகள் குறிப்பிட்ட மூலக்கூறைத் தேர்ந்தெடுத்து, குறிப்பிட்ட இடத்தில், குறிப்பிட்ட திசையில் வினை செய்ய வைக்கின்றன. நவீன வேதியியல் அவற்றின் கொள்கைகளைப் புரிந்து கொண்டு, சிறிய செயற்கை மூலக்கூறுகள் மூலம் அதே அளவு துல்லியத்தை அடைய முயற்சிக்கும்.
இதனுடன் பசுமை வேதியியலும்  இணைந்தால், மிகவும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட  ஊக்கற்றாக்கம் (catalytic chemistry) தேவையற்ற விளைபொருட்களைக்  குறைக்க முடியும். குறைந்த மூலப்பொருளில் அதிக பயனுள்ள விளைபொருட்கள் கிடைக்கலாம். குறைந்த கழிவு, குறைந்த ஆற்றல் செலவு, அதிக molecular efficiency ஆகியவை சாத்தியமாகலாம். நவீன organocatalysis ஏற்கனவே asymmetric synthesis-ன் முக்கியமான தூண்களில் ஒன்றாக வளர்ந்துவிட்டது.

பாஸ்டர் மூலக்கூறுகளின் கண்ணாடிப் பிம்பத்தைக் கண்டார். பின்னர் வேதியியல் அந்தக் கண்ணாடிப் பிம்பங்களை உருவாக்கக் கற்றுக் கொண்டது. அடுத்து குறிப்பிட்ட பிம்பத்தைத் தேர்ந்தெடுக்கக் கற்றுக் கொண்டது. ககனின் கேள்வி எவ்வாறு எதிர்பார்த்ததைவிட அதிகமாகப் பெருக்க முடியும் என்பது,சோஆய் மூலக்கூறு தன்னுடைய தேவைப்பட்ட பிம்பத்தையே பெருக்கிக் கொள்ளும் வேதியியல் வினையை வெளிப்படுத்தினார்.

வேதியியல் என்பது அணுக்களை ஒன்றோடு ஒன்று இணைக்கும் பாடம் மட்டும் அல்ல.
வேதியியல் என்பது மூலக்கூறின் வடிவத்தை அறிதல், வடிவத்தைத் தேர்ந்தெடுத்தல், தேவையான பிம்பத்தைப் பெருக்குதல், இறுதியில் சிறிய மூலக்கூறு வேறுபாட்டை மிகப் பெரிய வேதியியல் நிகழ்வாக மாற்றுதல்.

நமது மூக்கில் மணமாகத் தொடங்கிய மூலக்கூறின் பிம்பம், டி.என்.ஏவில் உயிரின் கட்டமைப்பாகத் தொடர்கிறது; மருந்து மூலக்கூறில் உயிரைக் காக்கும் செயலாக மாறுகிறது; கண்ணாடியில் தன் உருவத்தைப் பார்த்து ரசித்த மனிதன், இன்று மூலக்கூறுகளின் கண்ணாடிப் பிம்பங்களில் ஒன்றைத் தேர்ந்தெடுத்து, அதையே பெருக்கக் கற்றுக் கொண்டிருக்கிறான். அடுத்த நூற்றாண்டின் வேதியியல் எதை உருவாக்குவது என்பதிலிருந்து, உருவானது அடுத்து எதை உருவாக்கும் என்ற கேள்வியில் இருக்கலாம்.

• https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry
• https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2026/popular-information