Martin Karplus, Michael Levitt ja Arieh Warshel ottivat koeputken tilalle tietokoneen.

Nobelin kemian palkinnon saavat tänä vuonna Martin Karplus, Michael Levitt ja Arieh Warshel. He kehittivät jo vuonna 1970 ensimmäisen version tietokoneohjelmasta, joka pystyi mallintamaan kemiallisia prosesseja. Kaikki palkitut ovat Yhdysvaltain kansalaisia, mutta Karplus on alkuaan lisäksi Itävallan kansalainen, Levitt ja ja Warshel israelilaisia.

Kemialliset reaktiot tapahtuvat salamannopeasti, kun elektronit hyppivät atomin ytimeltä toiselle. Kokeellisesti on mahdotonta havainnoida tapahtumaketjun jokaista askelta. Tietokonesimulaatiolla on kuitenkin voitu paljastaa esimerkiksi, kuinka katalysaattori puhdistaa pakokaasun ja miten yhteyttäminen tapahtuu.

Mullistavaa Karplusin, Levittin ja Warshelin työssä oli, että he onnistuivat yhdistämään Newtonin klassisen fysiikan ja täysin erilaisen kvanttifysiikan. Aiemmin kemistien piti valita, kumpaa kehystä he käyttävät. Klassisessa fysiikassa laskelmat ovat yksinkertaisia, ja niitä voi soveltaa myös suuriin molekyyleihin. Sen avulla ei kuitenkaan voi mallintaa reaktioita. Siihen kemistit tarvitsevat kvanttifysiikkaa. Silloin laskelmat kuitenkin vaativat tietokoneelta valtavaa laskentavoimaa eikä niitä voitu tehdä pienistä molekyyleistä.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Nobelistit onnistuivat yhdistämään molempien parhaat puolet. Kun tutkitaan esimerkiksi lääkkeen sitoutumista kohdeproteiiniinsa, tietokone laskee kvanttiteoriaan perustuen niiden atomien käyttäytymisen, jotka vuorovaikuttavat lääkkeen kanssa. Loppuosa kohdeproteiinista mallinnetaan klassisen fysiikan pohjalta. 

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla