Een zuiver scheikundig spiegelbeeld leidt tot filosofische levensvragen. En tot een Nobelprijs

De Nobelprijs voor Scheikunde gaat dit jaar naar twee onverwachte winnaars. De namen van de Kenso Soai en Henri Kagan stonden in ieder geval niet op het lijstje van data-instituut Clarivate, dat doorgaans de prijswinnaars vrij goed weet te voorspellen. Ook de gokkers op voorspelwebsites als Polymarket hadden de uitreiking niet voorzien. En de Japanse winnaar Soai zelf zat niet bepaald te wachten op een telefoontje: hij was op het moment van uitreiking aan het winkelen, zo bleek toen het Nobelcomité hem belde.

Soai en de Fransman Kagan zijn bekroond voor hun baanbrekende onderzoek naar spiegelbeeldmoleculen, een stukje chemietheorie dat zó bekend is in de scheikundewereld dat men er niet meer bij stilstaat dat het eigenlijk Nobelprijswaardig is. Het is zulke basisscheikunde dat het op de middelbare school, vanaf klas vijf vwo, in het lespakket zit.

Waar gaat het over? Er zijn moleculen die voorkomen in twee varianten, als elkaars spiegelbeeld. Het is te vergelijken met je linker- en rechterhand, die identiek maar gespiegeld zijn. De twee varianten van zo’n molecuul hebben precies dezelfde fysische eigenschappen – zoals het smelt- of kookpunt, wateroplosbaarheid of reactiviteit. Toch kunnen ze zich anders gedragen, bijvoorbeeld in het menselijk lichaam.

Een farmaceut die een medicijn ontwikkelt voor een ziekte, krijgt dan ook met het fenomeen te maken. Soms is het ene spiegelbeeld van een molecuul een krachtig medicijn, en is het andere nutteloos. Ook heb je bijvoorbeeld de stof bekend als dextromethorfan, een veelgebruikte stof in hoestdranken. Het spiegelbeeld ervan is bekend als levomethorfan, dat werkt als pijnstiller. Ze worden verkocht als Darvon en Novrad – hetzelfde woord maar dan gespiegeld.

Precies één spiegelbeeldvariant

Het wonderlijke is dat al het leven op aarde altijd precies één spiegelbeeldvariant weet te maken. Alle belangrijke moleculen voor het leven, zoals aminozuren en eiwitten, zijn de ‘linksdraaiende’ variant. Behalve dna: dat is dan weer ‘rechtsdraaiend’. Deze eigenschap is voor mensen lang een raadsel geweest: hoe is het mogelijk om steeds één spiegelbeeldvariant te maken?

Voor dat vraagstuk boden Soai en Kagan oplossingen. Het eerste werk kwam van de Fransman Kagan, die een sleutelrol zag voor zogenoemde katalysatoren. Dit zijn chemische stoffen die een reactie versnellen. Hij ontdekte dat het uitmaakt wat voor spiegelbeeldvorm zo’n katalysator zelf is – en hoe dat werkt. Met die kennis lukte het al om een chemische reactie te sturen naar een voornamelijk linksdraaiend of juist rechtsdraaiend product.

Met dat werk ging Soai verder. Hij bedacht een elegante chemische reactie, waarbij de twee beginstoffen zélf extra katalysator aanmaken. Het resultaat is een soort kettingreactie, die het mogelijk maakte om één spiegelbeeldmolecuul 99,99 procent zuiver te maken.

De oorsprong van het leven

Joost Reek, hoogleraar supramoleculaire katalyse aan de Universiteit van Amsterdam, ziet in het nu bekroonde onderzoek een „bijna filosofische vraag: waarom zijn de moleculaire bouwstenen van de natuur dezelfde spiegelbeelden? De puzzel is wat mij betreft nog niet honderd procent opgelost, maar dit was een grote stap.” Omdat al het leven op aarde hetzelfde type dna heeft, „schuurt het onderzoek aan tegen de vraag: wat is de oorsprong van het leven?”

Was de prijs ook voor Reek een verrassing? „Met name Saoi heeft door de jaren heen al een flink aantal keer eerder op het lijstje van kanshebbers gestaan. Ik moet eerlijk zeggen, ik was hem even vergeten, want ik had hem al veel eerder verwacht. Maar dit jaar is hij daar dan toch. Voor dit thema zijn dit wat mij betreft de juiste mensen om de prijs aan te geven.”

Voor Kagan was er overigens nog een extra reden waarom deze prijs onverwacht was: hij leek de Nobelprijs al te zijn misgelopen. In 2001 werd de prijs uitgereikt aan wetenschappers voor hun werk aan ‘asymmetrische katalyse’, nauw verwant aan het thema van spiegelbeeldmoleculen. Er ontstond enige ophef in de academische wereld: had Kagan niet ook de prijs moeten ontvangen? De Franse minister van Onderzoek Roger-Gérard Schwartzenberg stuurde in protest zelfs een vermanende brief naar het Nobelcomité.

Ruim twintig jaar later is er nu toch gerechtigheid, voor de inmiddels 95-jarige Kagan. Hij werd een van de oudste winnaars aller tijden.

Correctie (8 oktober 2026 om 12.12 uur): In een eerdere versie van dit artikel werd de Franse minister van Onderzoek Aristide Briand genoemd in plaats van Roger-Gérard Schwartzenberg. Dat is hierboven aangepast.

Kies NRC als voorkeursbron