ڪيميا نوبل پرائز 2026: ا-ليڪ اثر ۽ آئيني عڪسن جي ترجيحي تياري

(ڪيميا جو 2026ع وارو نوبل انعام فرانسيسي سائنسدان هينري بي. ڪاگان (Henri B. Kagan) ۽ جاپاني سائنسدان ڪينسو سوائي (KensoSoai) کي گڏيل طور ڏيڻ جو اعلان ڪيو ويو آهي. اعلان موجب، ٻنهي سائنسدانن کي گڏيل طور 1 ڪروڙ 20 لک سويڊش ڪرونا (اٽڪل 33 ڪروڙ 21 لک 62 هزار پاڪستاني رپيا) انعامي رقم طور ڏنا ويندا. انعام ورهائڻ واري تقريب 10 ڊسمبر تي منعقد ٿيندي، جيڪو نوبيل انعامن جي باني الفريڊ نوبيل جي وفات جو ڏينهن آهي.) فرانسيسي سائنسدان هينري بي. ڪاگان (Henri B. Kagan) ۽ جاپاني سائنسدان ڪينسو سوائي (KensoSoai) ٻنهي سائنسدانن جي تحقيق جو تعلق نامياتي ڪيميا۾ ا-ليڪ اثرن (Non-linear Effects) ۽ خود انگيزش/خود تحريڪ ڪيميائي عمل (Autocatalysis) سان آهي. سندن ڪم اهو سمجهڻ ۾ مددگار ثابت ٿيو آهي ته ڪيميائي رد عمل دوران ڪنهن سالمي مرڪب جي ٻن آئيني عڪسن مان هڪ کي ترجيحي طور تي وڌيڪ مقدار ۾ ڪيئن تيار ڪري سگهجي ٿو. اها تحقيق زندگيءَ جي بنيادي ڪيميائي خاصيت، يعني هڪ جهڙي آئيني ساخت وارن سالمن جي موجودگي (Homochirality)کي سمجهڻ جي حوالي سان انتهائي اهميت رکي ٿي.
ڪيميا ۾ سالمو (Molecule) مادي جو اهو ننڍڙو ڪڻ آهي، جيڪو ٻن يا وڌيڪ ايٽمن جي ڪيميائي ڳانڍاپي سان ٺهي ٿو. ڪيترن سالمن ۾ ايٽمن جو سٽاءُ اھڙو هوندو آهي، جو ساڳئي ڪيميائي بناوٽ جي باوجود انهن جون ٻه مختلف فضائي (ٿري ڊي يا ٽي رخيون) شڪليون ٿي سگهن ٿيون. اهي شڪليون هڪٻئي جو آئيني عڪس (Mirror image) هونديون آهن، پر هڪٻئي تي رکڻ سان اهي مڪمل طور تي منطبق (Overlap) نٿيون ٿين (سولي سنڌي ۾ ڦٻن، ٺھڪن يا ماپن نٿيون). اها ڳالهه انساني ساڄي ۽ کاٻي هٿ جي مثال سان سمجهي سگهجي ٿي: ٻئي هٿ هڪٻئي جو آئيني عڪس آهن، پر انهن کي هڪٻئي مٿان رکڻ سان اھي پاڻ ۾ پورا نٿا ماپن يا ڦٻن. انھي ريت انسان جا سمورا اندريان ۽ ٻاھريان عضوا پڻ اھڙو فرق رکن ٿا. جنھن فرق کي سنڌيءَ ۾ عام طور نر مادي ڪري بيان ڪيو ويندو آھي.
اهڙي خاصيت کي ڪائرئلٽي (Chirality) چئبو آهي. سادن لفظن ۾، ڪائرئلٽي ڪنهن سالمي بناوت جي ساڄي يا کاٻي هٿ جهڙو فضائي سٽاءُ آهي. اهڙين ٻن آئيني شڪلين کي عڪاس سالمو يا اينانٽيومر (Enantiomers) سڏبو آهي. اهي ڪيميائي بناوٽ جي لحاظ کان هڪٻئي سان تمام ويجهي مشابهت رکن ٿا، پر جاندار جسم جي اندر انهن جو عمل يا رويو مختلف ٿي سگهي ٿو. ڇاڪاڻ ته جسم جا ڪيترائي حياتياتي سالما پاڻ به مخصوص فضائي سٽاءُ رکن ٿا.
زندگيءَ جي ڪيميائي نظام ۾ سالمن جي آئيني عڪس جو معاملو غير معمولي اهميت رکي ٿو. مثال طور: پروٽين ٺاهيندڙ امينو ايسڊزمان لڳ ڀڳ سڀئي اهڙي قسم جي کاٻي هٿ واري سٽاءُ سان تعلق رکن ٿا، جنهن کي L-configuration ڪوٺبو آهي. ساڳيءَ طرح، جاندارن ۾ موجود ڪيترين اهم Sugars ۾ ساڄي هٿ وارو سٽاءُ، يعني D-configuration، غالب آهي. هتي ايل (L) ۽ ڊي (D) جا نالا سالمي سٽاءُ جي درجابنديءَ لاءِ استعمال ٿين ٿا؛ انهن مان مراد لازمن روشنيءَ کي کاٻي يا ساڄي پاسي موڙڻ نه آهي.
زندگيءَ ۾ ڪنهن خاص قسم جي آئيني شڪل جي اهڙي ڌاڪي کي هوموڪائرئلٽي(Homochirality) چيو وڃي ٿو. اصطلاح جي لفظي معنيٰ آهي ته ڪنهن حياتياتي نظام ۾ لاڳاپيل سالمن جي وڏي اڪثريت هڪ مخصوص آئيني سٽاءُ سان تعلق رکي ٿي. اهو رجحان حياتيات ۽ ڪيميا جي هڪ بنيادي سوال سان ڳنڍيل آهي: جڏهن ڪنهن سالمي مرڪب جون ٻه آئيني شڪلون ممڪن هجن ٿيون، تڏهن زندگيءَ جي ڪيميائي نظام ۾ انهن مان صرف هڪ شڪل کي ايتري ترجيح ۽ غلبو ڪيئن مليو؟
هن سوال جو تعلق زندگيءَ جي شروعات بابت تحقيق سان پڻ آهي جو ان سان زندگي جي رازن جي حل ۾ وڏي اڇانگ آئي آھي.
غير متناسب جوڙجڪ يا تياري (Asymmetric Synthesis) ڪيميا جو اهو طريقو آهي، جنهن ۾ ڪيميائي رد عمل کي اهڙي نموني سٽاءُ ڏنو ويندو آهي، جو سالمي مرڪب جي ٻن ممڪن آئيني عڪسن مان هڪ شڪل وڌيڪ مقدار ۾ پيدا ٿئي. جيڪڏهن ڪنهن رد عمل ۾ ٻنهي شڪلين جي پيداوار برابر هجي (جنهن کي Racemic Mixture چئبو آهي) ته گهربل شڪل کي الڳ ڪرڻ تمام مشڪل ٿي پوي ٿو. ان جي ابتڙ، جيڪڏهن رد عمل شروع کان ئي هڪ شڪل کي ترجيح ڏئي ته گهربل مرڪب حاصل ڪرڻ سوَلو ٿي وڃي ٿو. اهڙي عمل ۾ انگيزڪ/ڪيٽالسٽ (Catalyst) جو ڪردار به انتهائي اهم آهي. ڪيٽالسٽ اهڙو مادو آهي، جيڪو پاڻ مجموعي ڪيميائي رد عمل ۾ مستقل طور کپجڻ کانسواءِ ان جي رفتار يا رستي تي اثرانداز ٿئي ٿو. غير متناسب انگيزش (Asymmetric Catalysis) ۾ اهڙو ڪيٽالسٽ استعمال ڪيو ويندو آهي، جيڪو ٻن آئيني شڪلين مان صرف هڪ جي ٺهڻ کي سڻائو بڻائي.
ا-ليڪ اثر مان مراد اهڙي صورتحال آهي، جنهن ۾ ڪنهن ڪيميائي رد عمل جي نتيجي ۾ پيدا ٿيندڙ آئيني شڪل جو تناسب، استعمال ٿيندڙ ڪيٽالسٽ يا شروعاتي مادي ۾ موجود آئيني شڪلين جي تناسب جي سڌي (Linear) عڪاسي نه ڪري. مثال طور: جيڪڏهن ڪنهن نظام ۾ هڪ آئيني شڪل جو مقدار ٿورڙو وڌيڪ هجي ته مخصوص حالتن ۾ رد عمل جو نتيجو ان ننڍڙي فرق کان وڏو ۽ نمايان ٿي سگهي ٿو. اهڙيءَ ريت، شروعاتي لڪل فرق ڪيميائي عمل دوران وڌي ڇانئجي ٿي وڃي ٿو.
هينري ڪاگان جي 1986ع واري تحقيق هن ميدان ۾ اھم وک هئي. سندس ڪم ڏيکاريو ته ا-ليڪ اثرن کي سمجهڻ سان غير متناسب ڪيميائي رد عملن کي وڌيڪ بهتر نموني ڪنٽرول ڪري سگهجي ٿو. هن تحقيق سان اهڙا طريقا جوڙڻ جا امڪان روشن ٿيا، جن جي مدد سان ڪنهن گهربل آئيني شڪل جي پيداوار کي وڌائي سگهجي. ڪاگان کي غير متناسب انگيزش جي شعبي جي بنيادي باني سائنسدانن مان شمار ڪيو ويندو آهي.
واضح رھي تھ خود انگيزش اهڙو ڪيميائي عمل آهي، جنهن ۾ رد عمل مان پيدا ٿيندڙ مادو پاڻ ساڳئي رد عمل کي وڌيڪ تيز ڪرڻ ۾ بطور ڪيٽالسٽ مدد ڪري ٿو. ٻين لفظن ۾، پيدا ٿيندڙ شيءِ وڌيڪ ساڳي شيءِ ٺهڻ جي عمل کي ھمٿائي ٿي. اهو عمل ڪيميائي واڌ يا پاڻ کي مضبوط ڪندڙ هڪ زنجيري سلسلي وانگر ڪم ڪري ٿو.
جيڪڏهن اهڙي رد عمل ۾ هڪ مخصوص آئيني شڪل جا سالما پيدا ٿين ۽ اهي ئي وڌيڪ ساڳي شڪل جي پيداوار کي متحرڪ ڪن ته وقت سان گڏ اها شڪل پوريءَ طرح غالب ٿي وڃي ٿي. اهڙيءَ طرح شروعات ۾ موجود هڪ معمولي فرق وڌي وڏو روپ اختيار ڪري وٺندو آهي. البته اهو نتيجو هر خود انگيز رد عمل ۾ لازمي طور پيدا نٿو ٿئي؛ ان جو دارومدار رد عمل جي ڪيميائي گهاڙيٽي ۽ طريقيڪار جي حالتن تي هوندو آهي.
جاپاني سائنسدان ڪينسو سوائي هن شعبي ۾ تاريخي ڪم ڪيو. هن 1995ع ۾ “نيچر” رسالي ۾ اهڙي ڪيميائي رد عمل بابت تحقيق پيش ڪئي، جنهن ۾ هڪ مخصوص آئيني شڪل وارن سالمن جي پيداوار وڌڻ جي نظرياتي صلاحيت موجود هئي. 2003ع ۾ هن عملي طور اهڙو رد عمل ڏيکاريو، جنهن ۾ ٻن ممڪن اينانٽيومرن مان هڪ جي ٺهڻ کي خود بخود ترجيح ملي. سندس اها دريافت ”سوائي رد عمل” جي نالي سان مشھور آهي، جنهن خود انگيزش ۽ آئيني شڪل جي چونڊ جي وچ ۾ لاڳاپي کي ثابت ڪيو.
انھي جي خاص ڪري دوائن جي تياريءَ ۾ هن تحقيق جي عملي اهميت آھي. سالمن جي آئيني شڪل جو فرق رڳو نظرياتي ڪيميا جو موضوع ناهي، پر دوائن جي تياريءَ ۾ به ان جا بيحد اهم عملي نتيجا آهن. انساني جسم ۾ پروٽين، اينزائم ۽ ٻيا حياتياتي سالما مخصوص فضائي بناوٽ رکن ٿا. جڏهن دوا جو سالمو جسم ۾ داخل ٿئي ٿو ته ان جي بناوٽ طئي ڪندي آهي ته اهو ڪنهن حياتياتي هدف سان ڪيئن چنبڙي ٿو ۽ ڪهڙو اثر پيدا ڪري ٿو.
ان ڪري هڪ ئي ڪيميائي فارمولا رکندڙ مرڪب جا ٻه اينانٽيومر جسم ۾ بلڪل مختلف اثر ڏيکاري سگهن ٿا. ڪن حالتن ۾ هڪ شڪل موثر علاج ثابت ٿئي ٿي، جڏهن ته ٻي شڪل يا ته بي اثر هوندي آهي يا ان جا اگرا اثر(Side effects) ٿي سگهن ٿا.
غير متناسب سٽاءُ ۽ انگيزش جا طريقا دوا سازيءَ جي ماهرن کي گهربل ترجيحي آئيني شڪل وڌيڪ خالص ۽ وڏي مقدار ۾ تيار ڪرڻ ۾ مدد ڏيندا، پيداوار جو عمل ڪارائتو بڻبو، غير ضروري يا نقصانڪار شڪلين کي الڳ ڪرڻ جي تڪليف گهٽبي ۽ دوا جو معيار پنھنجي وس رھندو.
ڪاگان ۽ سوائي جي تحقيق هڪ طرف سمجهڻ ۾ مدد ڏئي ٿي ته سالمن جي ٻن آئيني شڪلين مان صرف هڪ شڪل فطرت ۾ ڪيئن غالب ٿي؛ ٻئي طرف اها جديد دوا سازي ۽ انڊسٽريل ڪيميا ۾ عمدا عملي طريقا مھيا ڪري ٿي جيڪي سڌي ريت استعمال ٿين ٿا.
هوموڪائرئلٽيءَ بابت تحقيق زندگيءَ جي ڪيميائي بنيادن کي سمجهڻ جي ڪوشش جو بنيادي حصو آهي. ا-ليڪ اثرن ۽ خود انگيز عملن جي گهري فهم مان اهو واضح ٿئي ٿو ته ڪيميائي نظامن ۾ ننڍڙا شروعاتي فرق به مخصوص حالتن ۾ وڌي يڪسانيت پيدا ڪري سگهن ٿا.
ڪاگان ۽ سوائي جو ڪم ان حقيقت جو روشن مثال آهي ته سالمن جي بناوٽ ۾ بظاهر نئون نڪور ۽ ننڍڙو فرق به زندگيءَ جي ڪيميائي راز کنيو بيٺو آهي ۽ جديد طب لاءِ انقلابي موڙ ثابت ٿي سگهي ٿو.