Всичко в природата е химия, химията е красива. Това казва в интервю за БТА Нобеловият лауреат за химия за 2022 г. Мортен Мелдал.

Той бе сред близо 40 Нобелови лауреати, които обсъждаха пътя си в науката, бъдещето на научните изследвания и даваха съвети на млади учени в продължение на шест дни в Линдау, Германия. Там от 25 юни до 30 юни се проведе 72-ото издание на Срещи на Нобелови лауреати с млади учени.
Нобеловият комитет отличи през 2022 г. Мортен Мелдал от Дания и Каролин Бертози и Бари Шарплес от САЩ с най-престижното научно отличие за химия - Нобеловата награда, "за разработването на клик-химията и биоортогоналната химия".

Мортен Мелдал е роден през 1954 година в Копенхаген. Завършва химия в Копенхагенския университет, където защитава и докторат. От 1988 до 2011 година работи в Лаборатория „Карлсберг“, а след това е преподавател по химия в Копенхагенския университет. Изследванията му са в областта на биоорганичната химия и е сред пионерите на клик-химията.

Какво представлява откритието, за което е отличен с Нобелова награда, има ли вече практическо приложение и как обяснява работата си на деца и на хората, които имат отрицателно отношение към научната му област заради обществените нагласи срещу синтетичните съставки в храните например - по тези теми Мелдал разговаря със специалния пратеник на БТА Антоанета Маркова в рамките на форума в Линдау. Датският изследовател за пръв път участва в срещата като Нобелов лауреат, но всъщност Мелдал се завърна на срещата за 72-ото й издание - той е участвал във форума преди десетилетия като млад учен. Младите изследователи имат шанс само веднъж да участват във форума след внимателен процес на подбор, за нобелистите няма ограничения. Мелдал бе сред първите Нобелови лауреати, които изнесоха лекции за пътя си в науката и към откритията си на срещата в Линдау.

Следва пълният текст на интервюто

- В лекцията си казахте, че химията е всичко, и че смятате, че химия трябва да се преподава в училище още от началния курс. Ако Вие трябва да преподавате химия в училище, как бихте подходил? Как ще обясните на петгодишно дете какво е клик-химия?

- Хората имат начин да помнят. В ума си ние водим разговори със себе си, на ум произнасяме думи и изречения, които ни напомнят нещата, които сме видели, можем да виждаме образи. Много хора имат тази способност да си представят преживяното преди - това е начин за запомняне.

Смятам, че децата са особено добри в този метод. Децата учат език в цели изречения. Те не знаят нищо за граматика например. Те виждат езика, виждат образите наоколо.

Светът е много хаотичен за децата и въпреки това те добиват пълно познание за много неща за много кратък период от време. Децата много добре запомнят изображения, как взаимодействат, как се движат.

Това е и моята идея - ако можем просто да поседим и да погледаме за пет минути какво прави водата. Така че на практика да използваме способността си да анимираме, да отидем при молекулите, да видим какво е поведението на атомите, как са свързани помежду си, как си взаимодействат, как се движат. Всички тези неща са нужни, за да се разбере химията на по-късен етап.

Така че, ако показваме всичко това на децата, някъде в умовете им ще остане тази рамка и когато пораснат, лесно ще разберат кинетиката и всички неща, които използваме в химията всекидневно.

- А как бихте им обяснил клик-химията?

- В Дания съм направил фигури на Пак-Ман...

- Значи вече го правите?

- Да. Имам и силни магнити, които всеки може да вземе от харддисковете в компютрите. Разбира се, трябва да се държат на разстояние. И тогава моля някое от децата да вземе единия Пак-Ман, другата фигура на Пак-Ман е при мен. И започваме да се движим един около друг и изведнъж заради магнитите фигурите се съединяват, щракват. И всички възкликват. Ето така се случва в клик-химията.

Нещата се свързват чрез клик, молекулите се свързват заедно, като с молекулярно лепило. Така можете да свържете молекулите, без да бъде засегната останалата част от молекулата. Малките съставни части, които участват в клик-химията, са изключително селективни и правят точно това - да се свързват по този начин.

- И това е същността на вашето откритие?

- Да. Ние открихме друг вид химия, която може да се извършва ортогонално. Това означава, че без да пречим на познатите химични процеси, ние можем да осъществяваме нашите. И познатите досега химични процеси не влияят на нашите. Това, което открихме, е нещо като паралелна вселена в химията.

- В обществото обаче има и отрицателно отношение към химията. Хората сякаш не харесват химията, използват я като нарицателно в негативно отношение понякога.

- Да, да. Но няма добра или лоша химия. Химията е всичко, буквално. Ако си изморен, някакво вещество стига до рецептор - това е химия. Ако си гладен - има хормони, които ти позволяват да почувстваш глада. Ако нещо те боли, има молекула, която те кара да изпиташ болката, за да бъдеш внимателен следващия път и да не правиш същото, от което те е заболяло.

Всичко това е химия, и то - природна химия. Всичко в природата е химия. Всъщност химията е красива, а не лоша.

А учените са като хората на изкуството. Този триизмерен свят, за който химиците се гордеят, че имат, е като триизмерна картина, която създава художник. Ученият я използва, за да си представи как молекулите могат да се свържат, какво се случва с тях, какви движения могат да се очакват.

- Какво е приложението на клик-химията?

- Тя има много, много, много приложения, защото с нея внезапно цял нов свят от неща стана възможен. С нея можем да свързваме функции в биологията например - можем да свържем една функция с друга, с трета, и да създадем малък робот, който има колела, уста, може да дъвче и може да се премества от едно място на друго. Можем да създадем малки молекули, които функционират като роботи.

Вече има прекрасни приложения на клик-химията. Но според мен най-важното е, че тя е приложима в медицинската химия, в нанохимията, в химия на храните, в опаковките.

Хубавото на клик-химията е, че тя е “зелена”. Така че, ако искаме да говорим за лошо и за добро, клик-химията е от “добрите”. Тя е възможна например във вода, при много ниски количествени концентрации и няма отпадни продукти.

- Бихте ли споделил върху какво работите сега?

- Не мога да навлизам в подробности, защото по принцип не го правя, преди да публикувам. Но мога да Ви кажа, че се интересувам много от химическите трансформации и сега работим с химични трансформации, които се опитваме да симулираме, като естествените ензими, с напълно различни съставки, за да направим нещо като нов “Sandbox” (“Пясъчник”) и да стигнем до нов тип реакции, каквито не сме виждали досега.