Тайное рукопожатие

Нобелевская премия-2013 по химии присуждена австрийцу Мартину Карплюсу, израильтянину Ари Уоршелу и британцу Майклу Левитту - «за создание многоуровневых моделей сложных химических систем». Их работы позволили проводить химические опыты и испытывать лекарства не только в лабораториях, но и моделировать такие процессы с помощью компьютеров.

Мартин Карплюс родился в Вене, а сейчас работает в университете Страсбурга (Франция) и Гарварде (США). Майкл Левитт - уроженец Великобритании, сотрудник медшколы Стэнфордского университета, а Ари Уоршел родился в Израиле и трудится в университете Южной Калифорнии. Они получили награду за разработки, которыми занимались в 1970-х годах вне зависимости друг от друга. Идеи трех ученых стали основой для компьютерного моделирования химических процессов. Компьютерные программы, построенные на теоретической базе нобелевских лауреатов-2013 по химии, позволили изучить самые разные химические реакции - от фотосинтеза растений и до выхлопных газов.

«Когда-то химики использовали для моделирования молекул шарики вместо атомов и палочки вместо химических связей. Сейчас химическое моделирование проводится на компьютерах - как на обычных рабочих станциях, так и на гигантских суперкомпьютерах с тысячами процессоров, - говорится в официальном сообщении Нобелевского комитета. - Современные методы позволяют моделировать не только простые химические реакции, в которых участвуют так называемые малые молекулы, состоящие из небольшого числа атомов, но и реакции биологических молекул - белков, углеводов, ДНК и РНК, которые протекают в живых организмах. Сегодняшние лауреаты еще в 70-х годах прошлого века стояли у истоков создания программ, которые используются для понимания и предсказания течения химических реакций. Сегодня без компьютерного моделирования не обходится ни одно серьезное исследование или открытие, компьютерные модели живых систем играют важнейшую роль в исследованиях на стыке химии и биологии.

Методы, разработанные Мартином Карплюсом, Майклом Левиттом и Ари Уоршелом, позволяют с точностью до миллисекунды описать широкий ряд химических процессов, от каталитической очистки выхлопных газов до фотосинтеза в зеленых растениях».

«Квантовая физика позволяет рассматривать нам химическую реакцию в больших подробностях: такой метод требует больших компьютерных систем. А вот ньютоновская физика, в свою очередь, - довольно проста, - заявил представитель Нобелевского комитета на пресс-конференции. - Однако очень сложно совместить две модели и сделать так, чтобы они пожали друг другу руки. Вклад трех лауреатов заключается в том, что они обеспечили тайное рукопожатие и создали физико-химическую теорию как единое целое». Иллюстрируя свою мысль, представитель Нобелевского комитета продемонстрировал наглядную картинку, на которой были изображены Ньютон и шредингеровский кот.

Несмотря на очевидные заслуги трех ученых, россиянам может показаться обидным, что нобелевскую премию-2013 не получил наш соотечественник Валерий Фокин из исследовательского института Скриппса в Ла-Хойе (Калифорния). Сейчас он сотрудник Московского физико-технического института, а также организовал в Долгопрудном лабораторию по мегагранту. Дело в том, что одним из направлений, по которому эксперты агентства Thomson Reuters ожидали вручения премии, была клик-химия - группа синтетических подходов, позволяющая синтезировать вещества почти так же совершенно, как происходит в живой природе: без побочных продуктов и с высокой чистотой. Применять такие подходы можно как в работах по биохимии, так и в материаловедении. В числе возможных лауреатов эксперты называли россиянина Фокина.

Сам Валерий Фокин, правда, уже заявил, что искренне радуется успеху коллег: «Я знаком с Левиттом и Уоршелом. Последний был профессором в университете, где я писал и защищал диссертацию. А вместе с Левиттом мы консультировали одну коммерческую компанию, расположенную в Москве. Речь идет о компьютерных моделях сложных систем».

С нашими текстами о лауреатах нобелевской премии-2013 по физике, а также в сфере медицины и физиологии можно ознакомиться здесь и здесь соответственно.