碳原子最外層有4個電子， 可以形成穩定的四價結構， 是有機物形成的基礎。 當其有3個電子懸空時， 可以形成一種特別的化學結構：卡拜（carbyne）。 天文學家最早在星際空間中發現了卡拜， 並認為它們是生命的最基本要素之一。
最近， 研究人員發現可以利用光與光催化劑在實驗室內產生卡拜， 並且利用它們靈活的組成有機分子， 這可能讓未來的藥物研發等過程變得非常容易。 這一成果已經發表於2018年1月31日的《自然》雜誌。
早在20世紀30年代， 天文學家們就在太空中發現了卡拜。 儘管這一結構被認為是生命的最基本要素之一， 但是它們已經離開化學家的視線很多年了。 現在加泰羅尼亞化學研究所（Institute of Chemical Research of Catalonia）的研究人員們發現了一種利用光和光催化劑來合成卡拜的方法， 這讓他們可以像拼樂高積木一樣， 靈活的合成有機分子。
碳原子最外層的4個電子， 使其具備了可以和4個不同原子或分子結構結合形成穩定結構的能力， 就像是4個相容性很強的“插槽”一樣。 而卡拜結構的碳原子有個特性——4個“插槽”中有3個都是“待機”狀態， 隨時準備形成新的化學鍵， 這讓它們可以成為生產有機物重要原料。 但是， 這也讓卡拜成為一種極其活潑的化學結構，
不過， 受到這種星際分子的啟發， 馬克仕·蘇埃羅（Marcos G. Suero）博士和同事們設計了一種他們稱之為“結合點功能化（assembly-point functionalization）”的新方法：通過仔細選擇不同的光催化劑開關， 並用白光或藍光LED對其進行啟動， 這些研究人員已經可以控制卡拜的前驅體， 並利用它們進行前所未有的化學合成。
利用傳統實驗合成有機物時， 只要對分子結構進行些許的改動， 通常就意味著整個合成方案要重新設計， 這需要花費大量的精力， 代價昂貴。 但是文章中表明， 利用卡拜來合成有機物的新方法可以使這些問題大大簡化。 目前， 蘇埃羅的團隊已經展示出了用新方法來合成一些常見藥物的方案，
雖然這項研究尚處於初級階段， 但研究人員表示， 這一發現或許可以大大加快未來的藥物的研發過程。