Нобелевская премия по химии 2026 года присуждена за открытия, которые помогают объяснить одну из фундаментальных загадок природы: почему молекулы с одинаковым химическим составом могут совершенно по-разному влиять на живые организмы. О значении исследований, личном знакомстве с одним из лауреатов и разработках ростовских химиков рассказал академик РАН, научный руководитель Южного федерального университета Владимир Минкин.

7 октября Нобелевский комитет объявил лауреатов премии по химии 2026 года. Ими стали французский учёный Анри Каган и японский исследователь Кенсо Соаи. Награду присудили за открытие нелинейных эффектов и автокатализа в асимметрическом органическом синтезе. За сложной научной формулировкой скрывается принцип, который напрямую связан с устройством живой природы и разработкой современных лекарств.

Академик РАН Владимир Минкин. Фото: Центр общественных коммуникаций ЮФУ.

Чтобы понять суть открытия, достаточно посмотреть на собственные руки. Правая и левая ладони кажутся одинаковыми, но являются зеркальными отражениями друг друга. Если сложить их ладонями друг к другу, пальцы совпадут, однако полностью совместить обе руки в одинаковой ориентации невозможно: большой палец одной всегда будет находиться с противоположной стороны. Похожие свойства есть и у некоторых молекул. Они состоят из одних и тех же атомов, но отличаются их пространственным расположением. Такие зеркальные формы называют энантиомерами, а само явление — хиральностью.

«Хиральные молекулы по своим химическим свойствам, по большинству физических свойств идентичны. Но природа их очень серьёзно различает. Например, белки живых организмов построены преимущественно из L-аминокислот, тогда как в состав ДНК и РНК входят сахара D-ряда», — объясняет академик РАН Владимир Минкин.

Почему природа отдаёт предпочтение определённым зеркальным формам и как такое преобладание вообще может возникнуть — вопросы, над которыми химики работают десятилетиями.

Анри Каган показал, что даже небольшое преимущество одной пространственной формы катализатора при определённых условиях может значительно усиливаться в продуктах химической реакции. Кенсо Соаи открыл механизм асимметрического автокатализа, при котором образующееся вещество ускоряет дальнейшее образование молекул собственной зеркальной формы. Эти исследования позволили понять, как химические процессы способны усиливать первоначально незначительную асимметрию.

Основной вклад Анри Кагана — формулировка и математическое обоснование идеи нелинейности. Он показал и математически обосновал возможность того, что накопление дополнительного катализатора в автокаталитических процессах может происходить не плавно, а по восходящей кривой.

Суть явления в следующем. Вначале в равной пропорции образуются оба энантиомера — левый и правый. При появлении дополнительного катализатора он взаимодействует с обоими, образуя так называемые диастереомеры. Один из таких комплексов оказывается устойчивее другого. Задача состоит в том, чтобы подобрать катализатор, обеспечивающий эффективное разделение возникающих комплексов. Заслуга японского соавтора Нобелевской премии заключается в том, что он показал необходимость внесения нейтральных добавок, в частности меди.

Особенно важны подобные открытия для фармацевтической промышленности. Две зеркальные формы одной молекулы могут по-разному взаимодействовать с человеческим организмом: одна обладает необходимым лечебным действием, а другая может оказаться менее эффективной или вызвать нежелательные последствия. Поэтому при создании многих лекарственных веществ принципиально важно контролировать их пространственную структуру.

«Казалось бы, разница между двумя зеркальными формами одной молекулы совсем небольшая. Однако изменение её пространственного строения может принципиально повлиять на физиологические свойства вещества. Один из самых известных примеров — талидомид, препарат, который в своё время активно рекомендовали, в том числе женщинам во время беременности. Так вот, одна из его зеркальных форм обладает успокаивающим действием, а другая связана с опасными последствиями для организма. И поскольку при производстве эти энантиомеры не разделяли, препарат содержал обе формы. В результате произошла настоящая трагедия: у тысяч детей, матери которых принимали талидомид во время беременности, возникли тяжёлые врождённые пороки развития. Это очень известный пример того, насколько важны в природе эти, казалось бы, небольшие различия в строении молекул», — объясняет Владимир Минкин.

«Анри Кагана я знал лично»: академик Минкин — о знакомстве с нобелевским лауреатом

Для самого Владимира Минкина присуждение Нобелевской премии Анри Кагану имеет и личное значение. Они знакомы много лет: ростовский академик читал лекции в университете Пари-Зюд, где работал будущий нобелевский лауреат, а их научные пути пересекались на конференциях и в совместных изданиях. Каган — крупнейший специалист по стереохимии, автор большой серии книг по пространственной химии. В одном из этих томов есть и статья Владимира Минкина — правда, посвящённая другим вопросам, по которым особенно отличился французский коллега.

«Анри Кагана я лично знал. Вообще-то говоря, открытие, которое мы назвали вначале, сделано им было 40 лет назад — в 1986 году. Он был ведущим профессором университета Пари-Зюд, где в свое время я читал лекции. А в настоящее время он профессор Меридус, то есть заслуженный профессор другого университета», — вспоминает Минкин.

Академик рассказал и о собственном опыте взаимодействия с Нобелевским комитетом. В начале 2000-х годов он посещал Нобелевский институт по химии, читал там лекции и общался с учёными, участвовавшими в оценке научных достижений. Кроме того, Владимир Минкин входил в число исследователей, которым направляли приглашения предлагать кандидатов на Нобелевскую премию.

Как в Ростове выросла сильная химическая школа: три академика из одного университета

Исследования пространственного строения молекул развиваются и в Южном федеральном университете. Одно из направлений ростовской научной школы связано с фотохромными веществами — соединениями, способными менять свои свойства под действием света. Около двадцати лет назад учёные ЮФУ вместе с коллегами из Регенсбургского университета в Германии получили и разделили зеркальные формы определённых спиропиранов. Значительный вклад в эту работу внёс ростовский химик Николай Волошин. Результат открыл дополнительные возможности для управления молекулярными системами с помощью поляризованного света.

«Спиропираны — это вещества, которые могут существовать в двух оптических формах. Полученные нами наборы спиропиранов с помощью хроматографии удалось разделить на левый и правый изомеры. Это означает, что энантиомеры можно использовать для возбуждения их перехода из одной формы в другую поляризованным светом. Здесь открывается много дополнительных возможностей для физического применения. А эти фотохромные вещества — фактически возможные соединения для получения кубитов для квантовых компьютеров. Влиять на кубиты, используя поляризованный свет, а не обычный, который состоит из двух линий — левой и правой, — это принципиально новая возможность», — поясняет Владимир Минкин.

Сегодня в ЮФУ продолжаются исследования в области квантовой химии, фотохромных соединений, катализа и новых функциональных материалов. Учёные работают над каталитическими системами на основе платиновых металлов, перспективными для реакций окисления угарного газа, а также изучают соединения, представляющие интерес для квантовых технологий.

Особое место в беседе академик уделил истории ростовской химической школы, с которой связано становление сразу трёх академиков РАН — Владимира Минкина, Сергея Алдошина и Юрия Третьякова. По его словам, решающую роль в развитии университетской науки сыграл ректор Ростовского государственного университета Юрий Андреевич Жданов. При нём активно развивались исследовательские направления, приглашались сильные учёные и был создан Научно-исследовательский институт физической и органической химии (НИИ ФОХ), первым директором которого стал Геннадий Дорофеенко.

«Огромную роль здесь сыграл ректор университета Юрий Андреевич Жданов. Я попал к нему на кафедру, он был моим оппонентом по кандидатской диссертации. В то время Юрий Андреевич был ещё кандидатом химических наук. Это человек особого калибра — и как химик, и главным образом как организатор, понимающий науку. Ростовский университет, когда я в него поступал, был, скажем прямо, хорошим пединститутом. Были очень неплохие кадры, многие вернулись фронтовиками — грамотные, сильные химики, у них я и получил исходное образование. И Юрий Андреевич постепенно продвигал развитие — не только для химии, хотя сам он в основном был химиком, но главным образом его интересовали философия и социология. Он считал, что нужно развивать научную составляющую. Его тезис был: университет — это научное учреждение, в котором также обучают студентов. И он прав. Если взять рейтинги университетов по всему миру, они в основном определяются тем, как поставлена наука. А наука определяет и то, как поставлено образование. Это большая удача для Ростова-на-Дону, что около тридцати лет Юрий Андреевич был ректором», — вспоминает Минкин.

Академик отмечает, что именно заложенное тогда отношение к фундаментальным исследованиям позволило сформировать научную среду, результаты которой востребованы спустя десятилетия.

Сегодня ростовская химическая школа продолжает развивать как фундаментальные, так и прикладные направления. Особое внимание уделяется исследованиям, которые могут стать основой для новых отечественных технологий, в том числе в области материаловедения, фармацевтики и малотоннажной химии. Данное направление также развивается в рамках стратегического технологического проекта ЮФУ «Технологии ускоренной разработки и трансфера стратегически важных материалов в микро- и малотоннажное производство» программы «Приоритет-2030».

Мощной площадкой для внедрения результатов данного проекта стал Центр микро- и малотоннажной химии и химического инжиниринга, открытый в ЮФУ в феврале 2026 года. Центр создан в рамках национального проекта «Новые материалы и химия» при поддержке Минобрнауки и Минпромторга. Его главная задача — радикально сократить путь от лабораторной методики до промышленного продукта. Интеллектуальная микрофлюидная платформа под управлением ИИ исключает дорогостоящую и длительную пилотную стадию: переход к производству идёт через линейное масштабирование. Партнёры проекта — ГК «Титан», СИБУР и «РТ-Эпафлекс». Благодаря такой архитектуре результаты исследований быстро превращаются в промышленные технологии, формируя устойчивую цепочку разработки и внедрения — основу технологического суверенитета России.

Но главным условием научного развития, по убеждению Владимира Минкина, остаётся свобода исследовательского поиска.

«Занятие наукой — это романтика. Это самое интересное для тех, кто настроен на какой-то поиск, на попытку найти у себя возможности реализовывать какие-то идеи, на свободу мышления, где вы ничем не ограничены, кроме собственных возможностей», — заключил академик.

Автор: Юлия Сопрунова.