Сан алхемичара се обистинио

И ми сами и свет који нас окружује, видљив и невидљив, саткани смо од безбројних и разноврсних молекула. Заменом тек једног или два атома, од којих су састављени, гориво се претвара у отров, нејестиво постаје јестиво, неугодан мирис пријатно заголица ноздрве. А само у једној капи чисте воде налази их се 700 милиона трилиона молекула! Еј, зар то није зачуђујуће и задивљујуће!

Хоће ли 21. столеће означити „златне године хемије живота”? Наш саговорник, академик Живорад Чековић, дубоко је у то уверен. Недавно је науку којој је посветио цео истраживачки век веома домишљато и надахнуто приближио и нама неупућенима, организујући дивну изложбу „Молекули у тајнама живота и свету око нас” под окриљем САНУ. Драгоцен плод тог представљања је изванредна књига (монографија) са истим насловом, својеврсна ода хемији, у издању „Службеног гласника”.

Шта хемичар опажа „када дотакне унутрашњу страну материје”?

Осећају узбуђење и задовољство када посматрају тај чаробни природни светоко нас. Узбуђење и задовољство сумного већикада наше разумевање продире испод површине, а нарочито када схватимо унутрашњу страну материје. Зато је уживање потпуно,а размишљање надахнутоако боље разумемо живи материјални свет и материју у целини.

Ако смо састављени од молекула, зна ли се од колико и каквих? Који је то неопходан и неизбежан пут да се живот зачне?

Материја се састоји од ситних честица које називамо атомима и молекулима илиелементима и једињењима. Молекули су карактеристичне групације атома чијом комбинацијом од само пет до шест различитих елемената, као што су угљеник, водоник, кисеоник, азот, сумпор и фосфор,могу настати стотине милиона различитих молекула који имају различита својства, облике и функције. У људском телу преовладававода (66 одсто),а остали део састојисе од више хиљада различитих, углавном органских молекула. Свако ткиво, сваки орган, свака ћелија садрже структурно, по величини, функцијама и својствима, различите молекуле. Тај број је коначан,али је огроман. Да бисте схватили колико јевелик тај број, навешћупознатиподатак да се, на пример, једна длака трепавице састоји од око200 трилиона (2 x 10¹⁴) молекула кератина молекулске масе око 720. А само једна кап чисте воде садржи око 700 милиона трилиона (7 x 10²⁰) молекула.

Заменом једног или два атома у молекулу гориво се претвори у отров, нејестива материја у јестиву, неугодан у пријатни мирис. Не подсећа ли нас то на сан свих алхемичара?

Хемијска синтеза бави се добијањем једињења и материјала, и то не само оних који постоје у природи,већ осмишљава и стваранове молекуле и открива нове хемијске реакције и синтетичке поступке. До данас је нагомиланотолико знања да су синтетичари,заиста,постали чаробњаци у смишљањуи прављењу најразличитијих молекулских склопова (структура), од простих или комплексних органских молекула до веома прецизно скројених молекула у разним материјалима који имају унапред задата својства и карактеристике. Зато се с правом може рећи да је сан алхемичарапостао стварност.

Имате ли јаке разлоге за то што сте хемију ставили у средиште природних наука? Зар се и хемичари не позивају на законе физике?

Пошто је хемија наука о материји, а материја је предмет истраживања и других наука, то хемија,заиста,представља централну природну науку. Многе друге (геологија, метеорологија, палеонтологија), и то не само природне (фармакологија, неурологија), утемељене су на хемијским законитостима. Поред тога,медицина и инжењерство заснивају се на биохемијским процесима и хемијски дефинисаним материјалима. Хемија има средишње место и у примењеним наукама и ствараи производинајразличитијематеријалеза најшири спектар људских делатности.

Како се стварају и уобличују молекули различите масе – од најлакшег водоника (2) до вештачких полиетилена (до милион)?

Нагомилано је огромно знање о структуримолекула и о њиховој реактивности,и са овим сазнањима могуће је конструисати најразличитије молекуле,независно од величине и намене. Тако је синтетизованједанприродниотров, палитоксин (бруто формуле C₁₂₉H₂₂₃N₃O₅₄), који има 63 асиметрична угљеникова атома,па може постојати 9 x 10¹⁸ стереоизомерних облика. Од тог огромног броја вештачки је направљенједини ефективанприродни изомер. Наравно,хемија посебну пажњу придаје процесима и методама за добијање материјала за најразличитије намене (лекове, имплантате, мирисе, полимерне материјале, течне кристале, суперпроводнике, полупроводнике, молекулске машине и друге).

Све живо, и биљке и животиње (свакако и човек), представља чудесну хемијску фабрику. У чему је чаролија живота?

Сваки живи систем (биљке и животиње) расте, развија се, репродукује и умире. У свим овим животним периодима производии мења многе природне молекуле,зато представља правухемијскуфабрику. Оне узимају материје из околине и од њих синтетизују и стварајумолекуле неопходне за раст и развој организма. Биљке су,заиста,чудесне живе хемијске фабрике које из ситног семена само од угљен-диоксида, воде и малих количина минералних материја, уз помоћ сунчеве светлости стварају огромне структурекоје се састоје од природних молекула. Оне делотворно обављајуфотосинтетичку конверзију угљен-диоксида и воде у шећер, угљене хидрате, целулозу или скроб, а могу даконвертују шећерне молекуле у молекуле протеина или масти и разних других производа биљног метаболизма.

У ћелијама живих система постоје специфичне супстанце,изграђене од мањих или већих биолошких молекула који имају комплексне структуре, пуне чудесних, за живот важних ситница. Када се ћелије посматрају испод моћнихмикроскопа, уочавају се брзе и драматичне промене (активности)које чине суштину живота,а засноване суна феноменално усклађеном распореду атома повезаних у огроман број обичних и биолошки важних молекула. Непостоји никаква „жива сила” која покреће и одржава живот у ћелијама,то сусамо осцилације појединих делова или целих молекула, утемељенена хемијским и физичким одликамаатома појединих елемената. Под утицајем тихосцилација одигравајусе разне хемијске промене у ћелијама,од којих настају нови молекули и ствара се енергија, што представља живот.

Јесу ли хемичари кадри да изнова, у својим лабораторијама, створе све постојеће молекуле у космосу? Могу ли до танчина да опонашају природу?

Хемичари у својим лабораторијама могу,заиста,направити све молекуле чије су структуре познате и тачноутврђене, независно од тога дали су овоземаљске или из космоса. При томеуче од природе,а нарочито како она под благим условима синтетизује тако комплексне молекулске структуре. Хемичаричесто покушавају да опонашајуприроду, понекад успешно. На пример, биљке под веома благим условима редукују угљен-диоксид до најразличитијих органских молекула и преводе га у енергетски богатије молекуле (целулоза, скроб итд.), апри томе се вода оксидује до кисеоника који се враћа у природу. То је познати процес фотосинтезе биљних материјала индукован сунчевом енергијом. Хемичари још само покушавају да имитирају природну фотосинтезу. Када овладају тим процесом,биће решени енергетски проблеми на Земљи јер ће на располагању битиогромне количине еколошки чисте енергије.

Зашто се све хемикалије описују застрашујућим придевима: да ли је посреди стрепња од непознатог или страх од смрти?

Својства и реактивност великог броја хемикалија које имају широкусвакодневнуприменунису познати обичним људима. Због тог непознавања им се,најчешће,приписује застрашујући карактер. Није то страх од смрти,већ од непознатог. Све хемикалије могу бити и отрови и корисни материјали. Ако ставите мало сирћетне киселине, добићете укуснију салату; уколикопопијете 10 милилитарачисте сирћетне киселине,отроваћете се. Слично је и с лековима:у контролисаним условима лече, кадасе користе неконтролисано могу бити отрови. Хемија је, у ствари, доброћудна наука, под условом дасе поштују њене законитости.

Може ли савремена наука, најпре хемија, да растумачи давнашњу теистичку поруку: „Од земље је потекао, у земљу се враћа”?

Савремена наука има објашњење верског тумачења настанка живота и света на Земљи. Настајања живота из земље (у најширем значењу), трајање и коначно смрт обухватају познате молекуле и њихове хемијске промене. Огромна разноликост молекула и бесконачност међусобног комбиновања и повезивања омогућују постојање велике природне разноликости облика живота, најразличитијих биљних и животињских врста. Биљни свет,заиста,настаје из земље и воде, расте и развија се под утицајем сунчевих зрака. Животињеи човек користе биљке као храну и енергију која је створена из земље. Завршетком животног циклуса природни молекули се хемијскиразлажу уугљен-диоксид и другемолекулекоји се враћају у земљуи ваздух. И зато је наведена изрека тачна с научног становишта.