Kendinize sormanızı istiyorum. "Organik Kimya" lafını duyunca ne hissediyorsunuz? Aklınıza neler geliyor? Neredeyse her üniversitede organik kimya adında bir ders vardır. Konuya ağır, işkence gibi bir giriş yapılır. Öğrenciler içeriğin yoğunluğundan bunalır. Eğer doktor, diş hekimi ya da veteriner olmak istiyorsanız bu dersi geçmek zorundasınız. Bu yüzden pek çok öğrenci bu bilimi önlerine konulan bir engel olarak görür, ondan korkar ve nefret eder. Ona ayıklama dersi diyorlar. Bir dersin gençlere yapabileceği en kötü şey onları ayıklamak. Bu algı çok uzun zamandır üniversite dışına yayılmış durumda. Bu iki kelimeyle ilgili evrensel bir korku var. Bu bilimi hep sevdim ve onu böyle bir duruma getirmiş olmamızın bir mazereti yok. Ne bilim için ne de toplum için iyi ve bence böyle olmamalı. Bu ders daha kolay olmalı demiyorum. Zaten olmamalı. Fakat bu iki kelimeden anladığınız hayatlarının çok sıkıntılı bir döneminde olan tıp hazırlık sınıfı öğrencilerinin deneyimleriyle eş değer olmamalı. Bugün buradayım çünkü temel organik kimya bilgisinin değerli olduğuna inanıyorum. Bence herkesin anlayabileceği şekilde anlatılabilir. Bugün size bunu kanıtlamak istiyorum. Denememe izin verir misiniz? Seyirciler: Evet! Peki o zaman başlayalım. (Gülüşmeler) Elimde oldukça pahalı olan EpiPen var. Bunun içinde epinefrin adı verilen bir ilaç var. Epinefrin kalp atışımı yeniden başlatabilir ya da öldürücü bir alerjik reaksiyonu durdurabilir. Şuraya bir enjeksiyon yeterli. Vücudumun savaş ya da kaç sistemini kontrol eden bir kontak anahtarı gibi. Kalp atışım, tansiyonum yükselir ki kaslarıma kan gidebilsin. Gözbebeklerim büyür. Bana bir güç geldiğini hissederim. Epinefrin pek çok insan için yaşam umudu olmuştur. Bu elinizde tutabileceğiniz bir mucize gibi. Bu epinefrinin kimyasal yapısı. Organik kimya işte böyle bir şey. Sadece çizgiler ve şekiller. Pek çoğu için bir şey ifade etmiyor. Size bu resme baktığımda ne gördüğümü göstermek istiyorum. Derinliği ve dönen parçaları olan ve hareket eden fiziksel bir obje görüyorum. Buna bir bileşik ya da molekül diyoruz. 26 atom birbirine kimyasal bağlar ile bağlı. Atomların bu eşsiz dizilimi epinefrinin kimliği. Daha önce kimse bunlardan bir tanesini görmedi çünkü çok küçükler. O yüzden buna soyut gösterim diyeceğiz. Size bunun ne kadar küçük olduğunu anlatacağım. Burada bir miligramın yarısı kadarı suda çözünmüş hâlde. Bir kum tanesinin ağırlığı kadar. Burada bir kentilyon epinefrin molekülü var. 18 tane 0 ediyor. Hayal etmesi zor bir sayı. Bu dünyada bizden 7 milyon tane var. Galakside de 400 milyar yıldız vardır herhalde. Daha da büyük. Eğer doğru bir tahmin isterseniz, dünyadaki tüm kumsallardaki, tüm okyanusların ve göllerin altındaki her bir kum tanesinin buraya sığacak şekilde küçüldüğünü düşünün. Epinefrin o kadar küçük ki onu asla göremeyiz, hangi mikroskopla olursa olsun. Ama nasıl göründüğünü biliyoruz çünkü kendisini havalı isimleri olan bazı karmaşık makinelerle gösterebiliyor. Nükleer manyetik rezonans spektrometresi gibi. Görünür olsun ya da olmasın bu molekülü gayet iyi biliyoruz. 4 farklı atomdan oluştuğunu biliyoruz, bunlar: hidrojen, karbon, oksijen ve azot. Bunlar onları göstermekte sıklıkla kullandığımız renkler. Evrendeki her şey atom dediğimiz küçük kürelerden oluşur. Bu temel bileşenlerden yaklaşık yüz tane var ve her biri şu üç küçük parçacıktan oluşuyor: proton, nötron, elektron. Atomları bu bildiğiniz tabloda sıralıyoruz. Her birine bir isim ve bir sayı veriyoruz. Fakat hayat ve canlılık için hepsi gerekli değil. Sadece küçük bir kısmı, sadece bunlar. Özellikle bu dört atom yaşamın yapı taşları olarak diğerlerinden ayrılıyor. Bunlar epinefrinde bulunan atomlar: hidrojen, karbon, azot ve oksijen. Şimdi size en önemli kısmı söyleyeceğim. Bu atomlar bir dizi kurallar çevresinde birleşip molekül oluştururlar. Hidrojen bir bağ yapar, oksijen her zaman iki bağ yapar, azot üç bağ yapar ve karbon dört bağ yapar. Bu kadar. HOAC bir, iki, üç, dört. Eğer 4'e kadar sayabiliyorsan ve baş harfleri hatırlayabilirsen bunu hayatının sonuna kadar unutmazsın. (Gülüşmeler) Burada bu bileşenlerin olduğu dört kâse var. Bunları kullanarak bir molekül oluşturabiliriz. Epinefrinle başlayalım. Atomların arasındaki bu bağlar elektronlar sayesinde oluşur. Atomlar elektronları kol gibi kullanarak uzanıp komşularını tutarlar. Her bağdaki iki elektron el sıkışmaya benzer ve el sıkışma gibi kalıcı değildirler. Bir atomu bırakıp diğerini tutabilirler. Kimyasal Reaksiyon dediğimiz şey budur. Atomlar partner değiştirdiğinde yeni moleküller oluşur. Epinefrinin omurgası çoğunlukla karbondan oluşur, Bu olağandır. Karbon yaşamın en sevdiği yapı malzemesidir çünkü pek çok atomla tam ayarında bir güçle el sıkışır. Bu yüzden organik kimyanın tanımı karbon moleküllerini inceleyen bilimdir. Kurallarımıza uyan, düşünebildiğimiz en küçük molekülleri oluşturalım. Kurallarımızı tam olarak gösteriyorlar ve tanıdık isimleri var: su, amonyum ve metan, H20, NH3 ve CH4. Hidrojen, oksijen ve azot kelimelerini aynı atomdan iki tane bulunduran bu üç molekül içinde kullanıyoruz. Hâlâ kurallara uyuyorlar çünkü aralarında sırasıyla bir, iki ve üç bağ var. Bu yüzden oksijene O2 deniyor. Size yanmanın nasıl olduğunu gösterebilirim. Bu karbondioksit, CO2. Onun üstüne de suyu, oksijeni yanına da bazı çabuk tutan yakıtları koyalım. Bu yakıtlar sadece hidrojen ve karbondan oluşur. O yüzden bunlara hidrokarbonlar deniyor. Çok yaratıcıyız. (Gülüşmeler) Bunlar oksijen molekülleriyle çarpıştıklarında ki bunu motorda, mangalda yapıyorlar bir enerji açığa çıkar ve yeni bir düzen oluştururlar. Her bir karbon atomu bir CO2'nin merkezi olur ve iki oksijen tutar. Tüm hidrojenler su moleküllerinin bir parçası olur. Her biri kurallara uymuş olur. Kurallar duruma göre, bu üç molekül gibi daha büyük moleküller için bile olsa değişmezler. En sevdiğimiz vitamin en sevdiğimiz uyarıcının yanında. (Gülüşmeler) Morfin tıp tarihinin en önemli hikâyelerinden birini oluşturur. Morfin, tıbbın fiziksel acı üzerindeki ilk zaferidir. Her molekülün bir hikâyesi vardır. Hepsi de yayınlanmıştır. Bunları araştırmacılar yazar ve diğer araştırmacılar da okur. Bunu kâğıt üzerinde yapmak için kullanışlı gösterimler vardır. Size nasıl yapacağınızı anlatmalıyım. Bir kâğıda epinefrin çizeriz ve her bir küreyi harflerle değiştiririz. Kâğıt üzerindeki bağlar da düz çizgilere dönüşür. Öne ya da arkaya doğru olan bağlar, bazen içi dolu bazen de derinliği vermek için kesik çizgiyle gösterilir. Normalde bu karbonları çizmiyoruz. Onları saklayarak zaman kazanıyoruz. Bağlar arasındaki köşeler karbonları temsil ediyor. Aynı zamanda karbona bağlı hidrojen atomlarını da gizliyoruz. Karbon bize 4'ten az bağ gösterdiğinde kalan bağları hidrojenle yaptığını biliyoruz. En son sıra OH ve NH arasındaki bağlara geldi. Onların arasındaki çizgileri de siliyoruz ve sonunda bu meydana çıkıyor. Moleküller teknik olarak böyle çizilir. Wikipedia sayfalarında gördükleriniz de böyledir. Biraz çalışma gerektiriyor ama bence buradaki herkes yapabilir. Bu epinefrin, aynı zamanda da adrenalin. Aynı şeyler. Böbrek üstü bezlerinden salgılanır. Şu anda bu molekül vücudunuzda dolaşıyor. Doğal bir molekül. Bu EpiPen bir kentilyon kadarını daha size verebilir. (Gülüşmeler) Epinefrini koyun ya da sığırdan elde edebiliyoruz. Fakat bunu onlardan elde etmedik. Bu epinefrini fabrikada ham petrolden elde ettiğimiz daha küçük molekülleri birbirine bağlayarak yaptık. Yüzde yüz yapay. Yapay kelimesi bazılarımızı rahatsız ediyor. Sanki doğal kelimesi bizi hep iyi hissettiriyormuş gibi. Bu iki molekül birbirinden ayırt edilemez. Burada aynı montaj hattında üretilen iki arabadan bahsetmiyoruz. Arabanın üzerinde bir çizik olabilir ama atomu çizemezsin. Bu ikisi soyut, neredeyse matematiksel olarak özdeşler. Atom ölçeğinde matematik neredeyse gerçekliğe dokunur. Bir epinefrin molekülü nereden geldiğini hatırlamaz. Sadece oluşmuştur ve onu elde ettiğinde artık doğal ve yapay gibi kelimelerin bir anlamı olmaz. Doğa da bizim sentezlediğimiz gibi sentezliyor fakat o bu işte bizden daha iyi. Yeryüzünde yaşamdan önce tüm moleküller küçüktüler, basittiler: karbondioksit, su, azot sadece basit şeyler. Yaşamın ortaya çıkışı bunu değiştirdi. Yaşam, güneşle çalışan biyosentez fabrikalarını getirdi. Bu fabrikaların içinde küçük moleküller birbirie çarparak daha büyük molekülleri oluşturdu: karbonhidratlar, proteinler, nükleik asitler, yığınla olağanüstü oluşum. Gerçek organik kimyacı doğa aslında ve onun yapıtları gökyüzümüzü soluduğumuz oksijen gazıyla dolduruyor, bu yüksek enerjili oksijen ile. Bütün bu moleküller güneşin enerjisiyle bir araya geldiler. Enerjiyi bir pil gibi depoluyorlar. Doğa, kimyasallardan oluşmuştur. Belki bu kelimeyi geri kazanmamda bana yardım edersiniz çünkü bu kelime bizden çalındı. Zehirli, zararlı, yapay ya da doğal olmayan anlamına gelmiyor. Sadece madde demek, anlaşıldı mı? (Gülüşmeler) Kimyasallardan arınmış bir kömür parçası olamaz Bu çok saçma. (Gülüşmeler) Başka bir kelimeden daha bahsetmek isterim. Doğal demek güvenli demek değildir. Bunu hepiniz biliyorsunuz. Doğadaki pek kimyasal oldukça zehirlidir. Bazıları da lezzetlidir. Bazıları da zehirli ve lezzetlidir. (Gülüşmeler) Zehirli ve lezzetli. Bir şeyin zararlı olup olmadığını bilebilmenin tek yolu onu test etmektir. Sizden bahsetmiyorum. Profesyonel toksikologlar yapar bu işi. İyi eğitimlidirler. Onlara güveniyorum siz de güvenmelisiniz. Doğanın molekülleri her yerde. Petrol dediğimiz, ayrışıp siyah karışımlara dönüşen moleküller de buna dâhil. Bu molekülleri arıtıyoruz. Gayet doğallar. Onları saflaştırıyoruz. Enerjiyi sürekli bunlardan üretmemiz oradaki karbonlardan her birinin CO2'ye dönüşmesi demek. Bu da iklimi değiştiren sera gazlarından bir tanesi. Belki kimya bilmek bazı insanların bu gerçeği kabullenmesini kolaylaştırır. Bilemiyorum. Fakat bu moleküller sadece fosil yakıt değiller. Aynı zamanda sentez dediğimiz şeyi yapabilmemiz için bulunabilen en ucuz ham madde. Bunları LEGO parçaları gibi kullanıyoruz. Bunları kontrol altında birleştirmeyi ve birbirinden ayırmayı öğrendik. Bunu kendim pek çok sefer yaptım ama bunun mümkün oluşu bile beni hâlâ şaşırtıyor. Yaptığımız şey kutularca LEGO parçasını alıp çamaşır makinesinin içine boşaltmaktan başka bir şey değil, ama işe yarıyor. Epinefrin gibi doğadakinin aynısı olan moleküller yapabiliyoruz ya da bu ikisi gibi sıfırdan yeni moleküller yaratabiliyoruz. Bunlardan bir tanesi çoklu sklerozun semptomlarını azaltıyor. Diğeri de T-tipi hücreli lenfoma denilen bir çeşit kan kanserini iyileştiriyor. Doğru boyut ve şekildeki bir molekül kilide sokulan anahtar gibidir ve kilide uyduğunda, bir hastalığın kimyasına müdahale edebilir. İlaçlar böyle etki eder. Doğal ya da yapay olsun, hepsi yalnızca önemli bir yere rahatlıkla uyan moleküllerdir. Fakat doğa onları bizden daha iyi yapıyor. Bu nedenle onunkiler daha etkileyici, bunun gibi. Bunun adı vankomisin. Doğa bu heybetli canavara bir çift küpe gibi taksın diye iki klor atomu vermiş. Vankomisini 1953'te Borneo'da ormanda bir çamurlu su birikintisinin içinde bulduk. Bir bakteri tarafından üretiliyor. Bunu laboratuvar ortamında çok pahalıya patlayacağından sentezleyemiyoruz. Bizim yapamayacağımız kadar karmaşık ama doğal kaynağından elde edebiliriz. Ediyoruz da çünkü en güçlü antibiyotikler arasında yer alıyor. Ve her gün literatüre yeni yeni moleküller rapor ediliyor. Onları ya sentezliyoruz ya da dünyanın her bir köşesinde buluyoruz. İşte ilaçlar böyle bulunuyor ve bu sayede doktorlarınız muazzam güçlere sahip. (Gülüşmeler) Ölümcül enfeksiyonları iyileştirmek ve daha niceleri. Bugün bir hekim olmak beyaz atlı prens olmaya benzer. Onlar cesaret ve dinginlikle savaş verirler ve aynı zamanda da iyi teçhizatla. Bu bağlamda nalbantların da rolünü unutmayalım, çünkü nalbant olmasa işler çok daha farklı olurdu... (Gülüşmeler) Fakat bu bilim dalı ilaçtan çok daha fazlası. Bu yağları, çözücüleri, aromaları, kumaşları, tüm plastikleri, üstünde oturduğunuz minderi... Hepsi üretilmiş ve neredeyse hepsi karbondan. Bu da hepsini organik kimyanın birer parçası yapar. Bu zengin bir bilim dalı. Bugün birçok şeyi dâhil etmedim: Fosforu, sülfürü ve diğer atomları ve neden belirli şekillerde bağ kurduklarını ve simetriyi ve bağ yapmayan elektronları ve elektrik yüklü iyonları ve reaksiyonları ve çalışma mekanizmalarını... vesaire vesaire. Ve sentezi öğrenmesi oldukça zaman alıyor. Fakat buraya size organik kimya öğretmeye gelmedim. Size sadece onu göstermek istedim ve bunu yaparken Weston Durland adlı bir genç adamdan epey yardım aldım ve siz onu çoktan gördünüz. Kendisi kimya alanında bir lisans öğrencisi ve bilgisayar grafikleriyle de arası oldukça iyi. (Gülüşmeler) Weston, bugün gördüğünüz tüm hareketli molekülleri tasarladı. O ve ben bu grafikler aracılığı ile bu karmaşık bilim hakkında konuşmanın nasıl daha kolay olabileceğini göstermeye çalıştık. Fakat temel hedefimiz size organik kimyanın korkulacak bir şey olmadığını göstermekti. O, temelinde, içinden doğal dünyanın güzelliklerinin çok daha zengin görüldüğü bir penceredir. Teşekkürler. (Alkışlar)