Νόμπελ Χημείας στους «χημικούς του κυβερνοχώρου»

Το βραβείο Νόμπελ Χημείας για το 2013 απονεμήθηκε στους  Μάρτιν Κάρπλους, Μάικλ Λέβιτ και Άριε Γουάρσελ, οι οποίοι «ανέπτυξαν πολυεπίπεδα μοντέλα για πολύπλοκα χημικά συστήματα», σύμφωνα με τη Σουηδική Ακαδημία Επιστημών.

Τη δεκαετία του ’70, οι τρεις επιστήμονες έθεσαν τις βάσεις για να φτιαχτούν ισχυρά υπολογιστικά μοντέλα, τα οποία έκτοτε χρησιμοποιούνται κατά κόρον για την κατανόηση και την πρόβλεψη των χημικών διαδικασιών. Τα προγράμματα αυτά αποτέλεσαν το μοχλό για τις περισσότερες από τις χημικές ανακαλύψεις στη σύγχρονη χημεία.

Οι χημικές αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα με μεγάλη ταχύτητα. Σε ένα κλάσμα του χιλιοστού του δευτερολέπτου, ηλεκτρόνια πηδάνε από το ένα άτομο στο άλλο, κάνοντας αδύνατη τη μελέτη του φαινομένου με κλασικό τρόπο, όπου καταγράφεται με λεπτομέρεια κάθε βήμα της χημικής διαδικασίας. Με τη βοήθεια όμως των μεθόδων οι οποίες βραβεύτηκαν σήμερα με το βραβείο Νόμπελ, οι επιστήμονες έδωσαν αυτό το ρόλο στους υπολογιστές, ώστε να αποσαφηνίσουν το τι συμβαίνει σε πολύπλοκες αντιδράσεις όπως η φωτοσύνθεση, ή ο καθαρισμός των καυσαερίων.

Το 1975 οι Γουάρσελ και Λέβιτ ξεκίνησαν την έρευνά τους με τη μελέτη του ενζύμου λυσοζύμη. Προσπάθησαν να απλοποιήσουν τη μοριακή της δομή, ώστε οι υπολογιστές της εποχής με την περιορισμένη υπολογιστική τους ισχύ να επέτρεπαν τη μοντελοποίησή του. Με τον καιρό, και με τη συνεισφορά του Κάρπλους κατάφεραν να αναπαραστήσουν τη δομή των πρωτεϊνών και να περιγράψουν την εξέλιξη τους, προχωρώντας σε αντιδράσεις ολοένα και αυξανόμενης πολυπλοκότητας.  

Σήμερα, ο υπολογιστής είναι εξίσου χρήσιμος στη χημεία όσο ο δοκιμαστικός σωλήνας, ενώ οι προσομοιώσεις είναι τόσο ρεαλιστικές που αναπαριστούν πλήρως τα αποτελέσματα των πειραμάτων.

Πηγή: www.naftemporiki.gr