ריוג'י נויורי (Ryōji Noyori): הכימאי שלימד מולקולות להבדיל בין ימין לשמאל
בהיותו בן שתים-עשרה, באולם הרצאות ציבורי בקובה שאחרי המלחמה, צפה ריוג'י נויורי במדען שמסביר כיצד מיוצר ניילון מ"כמעט כלום", והמשפט נחרט בו לכל ימי חייו: הוא הבין שהכימיה "יכולה ליצור דברים חשובים מתוך כמעט כלום". ארבעה עשורים לאחר מכן הוא בנה מולקולה המסוגלת לבצע סוג עדין הרבה יותר של יצירה – כזו שיכולה להורות לתגובה כימית איזו מבין שתי גרסאות תמונת-ראי של מולקולה לבנות, הבחנה שאינה נראית לעין אך היא קריטית לאופן שבו תרופה פועלת בגוף האדם. אותה מולקולה, והכימיה שהיא אפשרה, זיכו אותו בחלק מפרס נובל לשנת 2001.
בית מלא בכתבי עת
נויורי נולד ב-3 בספטמבר 1938 בפרוור של קובה, יפן, בנו של מנהל מחקר בחברת כימיקלים שביתו היה, לדבריו, מלא בכתבי עת מדעיים ובדוגמאות מוצרים. הוא למד בבית הספר היסודי והתיכון נאדה (Nada), שם הצטיין במדעים ובמתמטיקה תוך כדי עיסוק בג'ודו, ונכנס לאוניברסיטת קיוטו ב-1957. בתחילה נטה לעבר הפיזיקה, בחלקה בהשפעת ידיד המשפחה וחתן פרס נובל לפיזיקה הידקי יוקאווה (Hideki Yukawa), אך הרצאת הניילון והעניין הגובר שלו בפולימרים ולאחר מכן בכימיה אורגנית משכו אותו לעבר התחום שיגדיר את הקריירה שלו. הוא למד אצל קייטי סיסידו (Keiiti Sisido) ומאוחר יותר אצל היטושי נוזאקי (Hitoshi Nozaki), והשלים תואר ראשון ב-1961 ודוקטורט בהנדסה מקיוטו ב-1967. תקופת פוסט-דוקטורט בהרווארד אצל הכימאי אליאס ג'. קורי (Elias J. Corey) השלימה את הכשרתו לפני שחזר ליפן.
מינוי בלתי צפוי בגיל עשרים ותשע
בשנת 1968, בגיל עשרים ותשע, קיבל נויורי את מה שתיאר מאוחר יותר כמינוי בלתי צפוי: פרופסור חבר במעבדה לכימיה אורגנית שהוקמה זה עתה באוניברסיטת נאגויה. הוא קודם לדרגת פרופסור מן המניין ב-1972 ונשאר בנאגויה לכל אורך קריירת המחקר הפעילה שלו, והפך אותה לאחד המרכזים המובילים בעולם לכימיה אורגנו-מתכתית ולקטליזה א-סימטרית – ענף בכימיה העוסק בהכוונת תגובות לעבר צורה תלת-ממדית ספציפית של מולקולה במקום לתערובת בלתי שמישה של שתיהן.
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →בינאפ (BINAP) ובעיית הכיראליות
הבעיה שנויורי בילה עשורים בפתרונה היא כזו בעלת חשיבות עצומה ברפואה: מולקולות רבות, לרבות רוב התרופות, קיימות בשתי צורות של תמונת-ראי, הנקראות אננטיומרים, שהן זהות כימית כמעט בכל מובן אך יכולות להתנהג בצורה שונה לחלוטין בתוך גוף חי – צורה אחת של תרכובת עשויה להיות טיפולית בעוד התאומה שלה עשויה להיות אינרטית או אף מזיקה. סינתזה כימית רגילה נוטה לייצר תערובת מאוזנת בקירוב של שתי הצורות, שאת שתיהן יש להפריד לאחר מכן בעמל רב. פריצת הדרך של נויורי, שהושגה ב-1986, הייתה זרז כיראלי שנבנה סביב מולקולה שנקראת BINAP, בשילוב עם תרכובות מתכת רותניום, שיכלו לכפות על תגובת הידרוגנציה ליצור ברוב מוחלט אננטיומר אחד במקום האחר. היישומים הוכחו כמסחריים באופן מיידי: זרזי הרותניום-BINAP שלו אפשרו ייצור של נפרוקסן, תרופה נפוצה נוגדת דלקת, בטוהר של 97 אחוז מהצורה הרצויה, ושיטת האיזומריזציה של אליל אמין שלו הפכה לבסיס לייצור התעשייתי של חברת טקאסאגו אינטרנשיונל (Takasago International) של כ-3,000 טון מנתול בשנה בטוהר אננטיומרי של 94 אחוז. אותה כימיה התרחבה לאנטיביוטיקה כמו לבופלוקסצין ולסינתזה של ויטמינים, חומצות אמינו ופרוסטגלנדינים.
פרס נובל ומה שהוא הוקיר
בשנת 2001 העניקה האקדמיה המלכותית השוודית למדעים את פרס נובל בכימיה במשותף לשלושה מדענים שעבדו על קטליזה כיראלית: נויורי חלק מחצית מהפרס עם הכימאי האמריקאי ויליאם ס. נולס (William S. Knowles) על עבודתם על תגובות הידרוגנציה בקטליזה כיראלית, בעוד ק. בארי שארפלס (K. Barry Sharpless) קיבל את החצי השני על תגובות חמצון בקטליזה כיראלית. יחד, עבודתם ייסדה את תחום הקטליזה הא-סימטרית כדיסציפלינה תעשייתית, ואפשרה ליצרנים לבנות את הצורה הנכונה והבטוחה של תרופה ישירות במקום לייצר את שתי הצורות ולהשליך מחציתן.
ממעבדה למוסד
הקריירה של נויורי לא נעצרה בספסל המעבדה. מ-2003 עד 2015 הוא כיהן כנשיא RIKEN, רשת מכוני המחקר המדעי הגדולה והיוקרתית ביותר ביפן, תוך פיקוח על תקציב שנתי של כ-800 מיליון דולר והכוונת הכיוון של המדע הבסיסי היפני ברמה הלאומית. הוא גם עמד בראש המועצה לבנייה מחדש של החינוך ביפן, בטענה פומבית ש"מחקר נועד לאומות ולאנושות, לא לחוקרים עצמם" ולחץ על מדענים לעסוק ישירות בדעת הקהל ובמדיניות הממשלתית בנושא פיתוח בר-קיימא. לאורך הדרך הוא אסף רשימה ארוכה של תארים, כולל פרס וולף בכימיה (2001), פרס ארתור סי. קופ (1997), מדליית הזהב לומונוסוב (2009), וחברות זרה בחברה המלכותית (2005), לצד תארי דוקטור לשם כבוד ממוסדות ברחבי אירופה ואסיה.
מדוע ריוג'י מכונה גאון
הטיעון לגאונות כאן הוא מדויק וכימי: נויורי פתר בעיה שתיסכלה את התחום במשך עשורים, בתכננו זרז עדין מספיק כדי להבחין בין שתי מולקולות שהן תמונות-ראי זו של זו – כמעט זהות מבחינה כימית, אך שונות בתכלית מבחינה ביולוגית – וחזק מספיק כדי לעשות זאת באופן מהימן בהיקף תעשייתי, ולא רק בהדגמה מעבדתית עדינה יחידה. השילוב הזה, של עיצוב מולקולרי אלגנטי יחד עם שימושיות מסחרית חסונה, הוא נדיר; גילויים רבים שזכו בפרסים בכימיה נשארים כלואים במאמרים אקדמיים, בעוד הזרזים של נויורי משמשים כיום לייצור טונות של תרופות ומוצרי צריכה אמיתיים. החלטת ועדת נובל לפצל את הפרס לשלושה חלקים, לעומת זאת, היא בעצמה גורם ממתן כנה: התובנה של נויורי לא צמחה בבידוד אלא כחלק מגל רחב יותר של מחקר קטליזה א-סימטרית שנרדף במקביל על ידי נולס ושארפלס, כשכל אחד מהם תוקף חלק קשור של אותה בעיה בסיסית מזווית אחרת. הגאונות שלו, אם כך, מובנת בצורה הטובה ביותר כמקרה עליון של אינטואיציה כימית יישומית והתמדה הנדסית ולא כהבזק יחיד ומבודד של מקוריות – העידון הסבלני והאיטרטיבי של רעיון מולקולרי אחד, BINAP, לכלי שתעשייה שלמה יכולה להסתמך עליו.
מורשת
זרזי ה-BINAP של נויורי נותרו כלי עבודה מרכזיים בייצור תרופות וכימיקלים עדינים ברחבי העולם, והכהונה שלו בראש RIKEN הרחיבה את השפעתו מספסל המעבדה אל תוך הארכיטקטורה של מדיניות המדע היפנית עצמה – מורשת כפולה ונדירה של תגלית מולקולרית אחת ומוסד לאומי שעוצב בדמותו של ממציאו.