נגד הזרם |

לפרק חומר כדי לבנות חומר

דרך מהפכנית לבניית מולקולות מבשרת גישה חדשה במדע הכימיה והופכת את הידע הקיים על מבנה החומר על ראשו • "כימאים בונים חומר על ידי חיבור מולקולות באמצעות קשרים כימיים; אנחנו שוברים אותם"

עידו אפרתי
עידו אפרתי
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
שתפו כתבה במיילשתפו כתבה במייל
מעבר לטוקבקים
עידו אפרתי
עידו אפרתי

> ההמתנה לשיחה עם פרופ' אילן מרק מהטכניון מלווה בציפייה גדולה. אחרי חמש עונות של סדרת הדרמה "שובר שורות", מקננת בי פנטזיה ילדותית שכל כימאי מוכשר יכול להפוך ל"הייזנברג" בהינתן הנסיבות המתאימות. וכשמדובר באחד המדענים המסקרנים בתחום של פירוק והרכבת חומרים, מותר לפתח ציפיות. חיפה היא לא בדיוק אלבקרקי, מורדות הכרמל הן לא מדבריות ניו מקסיקו, והטכניון הוא לא מעבדה מאולתרת לבישול מתאמפטמין. מגבלות התסריט שלנו חייבו אותנו ללכת על משהו חוקי ומהוגן יותר, אבל מה שיש למרק, פרופ' מהפקולטה לכימיה בטכניון, להציע הוא לא פחות מסעיר.

 כנראה שגם באיחוד האירופי חשבו ככה כי ממש לאחרונה העניקו למחקר שהוא מוביל את מענק ERCבגובה של 2.4 מיליון יורו. מכאן ואילך הוא יוכל להמשיך - יחד עם 15 הסטודנטים שלו - את מה שהוא עושה במעבדה בשנים האחרונות: שובר. מנתץ, מפרק.

מאז המאה ה־19 הגישה המקובלת לסינתזה של חומרים אורגניים היא באמצעות יצירת קשרים מולקולריים חדשים, בעיקר קשרי פחמן־פחמן, תוך שליטה במבנה המרחבי (הסטריאוכימיה) שלהם. עבודת המחקר של מרק, כפי שהוא מציג אותה, היא רק תחילתה של גישה חדשה במדע הכימיה. "אנחנו מנסים לעשות כימיה מזווית אחרת. אנחנו עדיין ממש בתחילת הדרך אבל זו גישה חדשה שמכוונת לטווח הרחוק" הוא אומר. אבל כבר בשלב זה ניתן לומר שהיא, בועטת במוסכמות, כמעט חתרנית - רעיונית ומעשית. במאמר שפרסמו מרק והצוות שלו בכתב העת Natureהם הדגימו לראשונה רעיון חדשני שבו שילבו הפעלה ושבירה בו־זמנית של קשרי פחמן־פחמן ופחמן־מימן כדי לקבל בצעד אחד תרכובות מורכבות שבשיטה המקובלת קשה להכינן.

פרופ' אילן מרק, הפקולטה לכימיה בטכניון. "מולקולות והחיבור ביניהן הם הבסיס להכל - האוויר שאנחנו נושמים, המזון, הביגוד, משאבי האנרגיה. הכל. הרעיון של למצוא דרך חדשה להרכיב חומרים יכול להיות בעל משמעות בעתיד, אבל הדרך לשם עוד ארוכה"צילום: אייל טואג

הוא בן 50, נשוי ואב לשלושה ומתגורר בחיפה. הוא נולד בישראל וכשהיה בן שנה עברו הוריו לפאריס. את השכלתו בכימיה הוא רכש באוניברסיטת פאריס VI: פייר ומארי קירי, שנחשבת כיום למכון המחקר המדעי והרפואי הגדול בצרפת. ב־1989, בגיל 26, הוא סיים את הדוקטורט שלו. את הפוסט דוקטורט עשה בבלגיה ושב לאוניברסיטת פאריס למשרת חוקר. "ב־1997 קיבלתי טלפון מהטכניון. באתי לבקר ומאז אני כאן", הוא מספר. 

ההיגיון הפשוט אומר שכשרוצים לבנות משהו מחברים חלק לחלק. אתה שובר. מה קורה כאן?

"השיטה המקובלת לבנות חומר, נניח תרופה, היא לחבר מולקולות באמצעות קשרים כימיים. אתה מחבר מולקולה קטנה למולקולה קטנה, כך לאט לאט בונים הכימאים את החומר הרצוי להם. אנחנו עושים ההפך. אנחנו מעוניינים להגיע לאותה התרופה אבל באמצעות שבירה של קשרים כימיים. זה קיצוני מאוד כיוון שקשה לשבור קשר של פחמן־פחמן, זה אחד הקשרים הכי חזקים שקיימים".

איך נולד הרעיון הזה?

"מה שאני עושה בתחום שלי במדע זה לפתור בעיות. כשאתה בונה מולקולות אתה נתקע לא פעם בקיר – חוקי הטבע. חוקי הכימיה והפיסיקה לא נותנים לך לעשות מה שאתה רוצה. המטרה שלי היא תמיד לנסות ולמצוא פתרונות, לנסות להיכנס פנימה, אל תוך הקשרים הכימיים החזקים".

כן, המטרה של מדענים רבים היא למצוא פתרונות, אבל מה גרם לך ללכת דווקא בכיוון הזה?

"לפני כשנה פרסמנו מאמר אחר ב־Nature שבו דיווחנו על דרך חדשנית ליצירת מולקולות בעלות מרכז כיראלי (שאינו סימטרי ואינו ניתן לשיקוף - ע"א) בשלב אחד בלבד מחומר המוצא. הרעיון היה ליצור הרבה קשרים באמצעות תגובה כימית אחת, תוך שליטה בכל הפרמטרים של המדע. זו היתה הפעילות העיקרית שלי בעשור האחרון. כשראינו שניתן לעשות זאת שאלנו את עצמנו: למה בעצם לא לעשות קומבינציה של הידע שנצבר ולקחת את זה עוד צעד קדימה? הגענו למסקנה שאולי יש לנו כאן כיוון חשיבה חדש לגמרי".

זה הספיק כדי לקבל מענק מחקר מהאיחוד האירופי?

"המענק שבו זכינו לאחרונה יכול לדחוף אותנו קדימה. יש לי במעבדה 15 סטודנטים ש־60%־70% מזמנם מוקדש לעבודה בכיוון הזה. עדיין מוקדם לומר שאנחנו משנים את הכימיה, אבל ייתכן שנמצא דרך חדשה לבנות מולקולות". 

עד כמה הבשורה הזו תשפיע על חיינו בקרוב?

"מולקולות והחיבור ביניהן הם הבסיס להכל - האוויר שאנחנו נושמים, המזון, הביגוד, משאבי האנרגיה. הכל. הרעיון של למצוא דרך חדשה להרכבת חומרים יכול להיות בעל משמעות בעתיד, אבל הדרך לשם עוד ארוכה. אנחנו נמצאים בשלב ראשוני של פיתוח גישה חדשה במדע הבסיסי של הכימיה".

הכתבה מתפרסמת בגיליון ינואר של מגזין TheMarker

למנוי למגזין, חייגו: 5200*

.

תגובות

הזינו שם שיוצג באתר
משלוח תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש של אתר TheMarker