Εβαλαν τη χημεία στον υπολογιστή

Κάποτε οι χημικοί χρησιμοποιούσαν μπαλάκια και ράβδους για να συνθέσουν μοντέλα περίπλοκων μορίων. Περίπου όπως φτιάχνουν παιχνίδια τα παιδάκια στο νηπιαγωγείο.

Αυτό όμως άλλαξε χάρη στη δουλειά που έκαναν τρεις επιστήμονες τη δεκαετία του ’70, η οποία οδήγησε στα σημερινά εξελιγμένα υπολογιστικά μοντέλα, που αναπαριστούν την πολύπλοκη δομή των μορίων με εκπληκτική λεπτομέρεια.

Για αυτό τον λόγο τους απονεμήθηκε χθες το Νομπέλ Χημείας 2013. Πρόκειται για τους Μάρτιν Κάρπλας από το Πανεπιστήμιο του Στρασβούργου και το Χάρβαρντ, Μάικλ Λέβιτ από το Στάνφορντ στην Καλιφόρνια και Αρι Γουάρσελ από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες.
Οπως ανακοίνωσε η Επιτροπή των βραβείων χθες στη Στοκχόλμη, οι τρεις επιστήμονες μοιράζονται το Νομπέλ επειδή τη δεκαετία του ’70 «ανέπτυξαν μοντέλα πολλαπλής κλίμακας για πολύπλοκα χημικά συστήματα», δηλαδή άνοιξαν τον δρόμο ώστε να μπορέσουν οι ερευνητές να προχωρήσουν στην προσομοίωση χημικών μοντέλων στους υπολογιστές.
Οταν ρωτήθηκε από δημοσιογράφο κατά τη διάρκεια της παρουσίασης του φετινού βραβείου στη Στοκχόλμη, ο Γουάρσελ μιλώντας από το Λος Αντζελες έδωσε ένα παράδειγμα πρακτικής εφαρμογής της ανακάλυψης που τους έδωσε το Νομπέλ Χημείας.

«Το κύριο μέρος της έρευνάς μου αφορά τη χημεία και τη βιολογία των μορίων. Οταν φτιάχνουμε στον υπολογιστή ένα εικονικό μόριο όπως είναι τα έξυπνα φάρμακα, μπορούμε να δοκιμάσουμε πώς αυτό αντιδρά και αλληλεπιδρά με τον ανθρώπινο οργανισμό δίχως στην πραγματικότητα να υπάρχουν ούτε το φάρμακο ούτε ο άνθρωπος που το έχει δοκιμάσει. Για παράδειγμα, όταν συνθέτουμε ένα “ψηφιακό” μόριο μπορούμε αμέσως να γνωρίζουμε πώς θα δράσει στον οργανισμό, ποιες παρενέργειες θα μπορούσε να έχει, αλλά και ποια θα μπορούσε να είναι η καλύτερη μορφή του για να μην το καταστρέψει ο ανθρώπινος οργανισμός. Δηλαδή, αν είναι μια πρωτεΐνη και τη λάβει ο ασθενής από το στόμα, θα περάσει στο στομάχι του, θα την αναγνωρίσει για φαγητό και θα την πέψει. Εκεί, αλλάζουμε τη δομή του μορίου ή προχωράμε σε νέα σύνθεση ενέσιμης μορφής, που θα γίνεται αποδεκτό από τον οργανισμό και θα έχει τα επιθυμητά αποτελέσματα».

Οπως εξηγεί η Επιτροπή στο σκεπτικό της βράβευσής τους, οι τρεις επιστήμονες «θεμελίωσαν τα ισχυρά προγράμματα τα οποία χρησιμοποιούνται για να κατανοήσουμε και να προβλέψουμε χημικές διαδικασίες. Και κατέστησαν δυνατό να χαρτογραφηθούν τα μυστήρια της χημείας με τη χρήση υπολογιστή. Οι προσομοιώσεις σε υπολογιστή που αντικατοπτρίζουν αυτά τα οποία συμβαίνουν στην πραγματική ζωή έχουν κρίσιμη σημασία για τις περισσότερες προόδους που έχουν γίνει στη χημεία σήμερα», συνεχίζει η ανακοίνωση. Χάρη στη δική τους δουλειά, οι υπολογιστές στα χημικά εργαστήρια του πλανήτη είναι εξίσου σημαντικοί με τους δοκιμαστικούς σωλήνες

Ως αποτέλεσμα, έχουν δημιουργηθεί υπολογιστικά προγράμματα και μοντέλα που είναι εύκολα στη χρήση και εξαιρετικής ακρίβειας.

Ο 83χρονος Μάρτιν Κάρπλας είναι Αυστριακός, ο 73χρονος Αρι Γουάρσελ Ισραηλινός και ο 66χρονος Μάικλ Λέβιτ Βρετανός γεννημένος στη Νότια Αφρική, ενώ είναι καθηγητής ειδικός στην έρευνα του καρκίνου στην Ιατρική Σχολή του Στάνφορντ.

Οι τρεις επιστήμονες θα παραλάβουν το βραβείο σε τελετή που θα γίνει στις 10 Δεκεμβρίου στη Στοκχόλμη.

Το βραβείο συνοδεύεται από χρηματικό έπαθλο 918.000 ευρώ.