Zinātnieki radīja pamatus jaudīgām programmām, lai saprastu un prognozētu ķīmiskos procesus
Nobela prēmija ķīmijā trešdien piešķirta austriešu ķīmiķim Martinam Karplusam, britu zinātniekam Maiklam Levitam un izraēliešu zinātniekam Arieham Varšelam par sarežģītu ķīmisko sistēmu modelēšanas datorprogrammu izstrādi, ziņo LETA/AFP.
“Ķīmiķi molekulu modeļu izgatavošanā iepriekš paļāvās uz bumbiņām un nūjiņām. Mūsdienās modeļu veidošanu veic datori. Septiņdesmitajos gados Martins Karpluss, Maikls Levits un Ariehs Varšels radīja pamatus jaudīgām programmām, kas tiek izmantotas, lai saprastu un prognozētu ķīmiskos procesus,” teikts Nobela komitejas paziņojumā.
“Datora modeļu reālās dzīves simulācijas ir kļuvušas par izšķirīgu faktoru lielākajā daļā mūsdienu ķīmijas sasniegumu,” teikts paziņojumā.
Ar šo programmu, kas spēj izsekot vismazākās ķīmiskās reakcijas izmaiņas, palīdzību tikusi izpētīta arī augu fotosintēze un izplūdes gāzu attīrīšanas process.
“Ķīmiskās reakcijas notiek gaismas ātrumā. Milisekundes niecīgā daļā no viena atoma kodola elektroni pārlec uz citu. Klasiskajai ķīmijai ir grūti tos panākt; ķīmiskā procesā fiksēt katru mazo soli ir faktiski neiespējami. Pateicoties metodēm, kuras izstrādāja Nobela prēmijas laureāti, zinātnieki ķīmisko procesu atklāšanu var uzticēt datoriem,” skaidro Nobela komiteja.
Karplusa, Levita un Varšela darbs izceļas ar to, ka viņiem izdevies panākt, lai Ņūtona klasiskā fizika darbojas līdzās ar fundamentāli atšķirīgo kvantu fiziku.
Iepriekš ķīmiķiem nācās izvēlēties vienu no tām. Klasiskās fizikas stiprā puse bija vienkāršie aprēķini, ko varēja izmantot, lai modelētu lielas molekulas. Taču klasiskā fizika nepiedāvā nekādu iespēju modelēt ķīmiskās reakcijas. Šim nolūkam ķīmiķiem vajadzēja pielietot kvantu fiziku, taču šie aprēķini prasīja milzīgus datoru resursus un tādēļ tos varēja veikt tikai ar mazām molekulām.
“Šā gada Nobela prēmijas laureāti paņēma labāko no abām pasaulēm un izstrādāja metodes, kas pielieto gan klasisko, gan kvantu fiziku. Piemēram, modelējot medikamenta savienošanos ar mērķa proteīnu ķermenī, dators pēc kvantu fizikas veic teorētisku aprēķinu par mērķa proteīna atomiem, kas reaģē uz medikamentu. Pārējo lielā proteīna modelēšanu veic pēc mazāk prasīgās klasiskās fizikas,” teikts Nobela komitejas paziņojumā.
Zinātnieku izstrādātās metodes galvenais faktors ir tas, ka tā ir universāli pielietojama. “To var izmantot visa veida ķīmijai, sākot no dzīvām molekulām līdz rūpnieciskiem ķīmiskiem procesiem. Zinātnieki var pētīt saules baterijas, mašīnu katalizatorus vai pat medikamentus,” teikts Nobela komitejas paziņojumā.
83 gadus vecais Karpluss, 66 gadus vecais Levits un 72 gadus vecais Varšels strādā ASV universitātēs un viņiem visiem ir ASV dubultpilsonība.
Pagājušajā gadā ar Nobela prēmiju ķīmijā par šūnu receptoru darbības izpēti tika godināti amerikāņu zinātnieki Roberts Lefkovics un Braiens Kobilka.
Komentāri (32)