Нобелевский комитет назвал трех победителей в номинации «Химия»: $1,2-миллионную премию разделят 83-летний австриец Мартин Каплюс, 66-летний британец Майкл Левитт и 72-летний израильтянин Ари Уоршел — создатели компьютерных моделей для понимания и предугадывания сложных химических процессов.
Королевская Шведская Академия наук сообщила, что исследования нобелевских лауреатов в 1970-х годах помогли устранить ограничения традиционных экспериментов, когда химические реакции протекали так быстро, что ученые в лабораториях не успевали уследить за процессом.
Их кропотливые попытки выстраивать модели молекулярных связей из пластиковых шаров и палочек мало помогали понять сложные химические процессы, в которых участвовали сотни тысяч и миллионы атомов.
«Молекулы — это ленивые создания. Большую часть времени они не делают ничего, только лишь медленно покачиваются. А затем внезапно они реагируют с чем-то, и вся картина меняется с молниеносной скоростью», — описывает проблему профессор Королевской Академии наук Гуннар Карлстром.
Работы нобелевских лауреатов привели к созданию программ, снявших завесу с таких химических процессов, как очистка выхлопных газов и фотосинтез в зеленых листьях. Это позволило другим ученым оптимизировать солнечные панели, катализаторы в автомобильной промышленности и медицинские препараты.
«Работа Каплюса, Левитта и Уоршеле новаторская в том, что они заставили классическую физику Ньютона работать бок о бок с фундаментально отличной от нее квантовой механикой. До них химикам приходилось выбирать либо одну, либо другую. Им удалось открыть проход между этими двумя мирами», — говорится в пресс-релизе академии.
Классическая физика способна отследить перемещения больших групп атомов, тогда как квантовая механика необходима для понимания процесса разрушения молекул и формирования новых химических связей. Скомбинировав эти два метода в компьютерных моделях, ученые смогли увидеть на экране монитора замедленную съемку химических процессом, кадр за кадром.
Работая совместно в Гарварде в начале 1970-х, Мартин Каплюс и Ари Уоршел создали первую компьютерную программу, объединив в ней классическую и квантовую физику. Позднее Ари Уоршел объединил силы с Майклом Левитом в израильском Институте Вайцмана и британском Кембридже, чтобы написать программу для моделирования ферментативных реакций.
Сегодня компьютерные модели — не менее важный инструмент для химиков, чем стеклянные пробирки. Виртуальное воссоздание реакций настолько реалистично, что в точности совпадает с результатами традиционных экспериментов. Тысячи фармацевтических лабораторий по всему миру применяют их, чтобы увидеть процессы, вызываемые медицинскими препаратами в человеческом теле.
Как писали «i», в прошлом году Нобелевскую премию в области химии получили два американских ученых Роберт Лефковиц и Брайан Кобилка за изучение рецепторов – трансмембранных белков, получающих и передающих сообщения в живых клетках. Их работы разъяснили, как организм реагирует на прием примерно половины существующих медицинских препаратов.
Нобелевская премия — самая престижная международная премия, которая с 1901 г. ежегодно присуждается за заслуги в области физики, химии, медицины, литературы, а также за содействие в установлении мира. В нынешнем году денежный размер награды составит 8 млн. крон ($1,25 млн.) По традиции, церемония вручения Нобелевских премий состоится в Стокгольме 10 декабря, в день смерти основателя премии — изобретателя динамита Альфреда Нобеля.
