|
钱梦妮 北京时间10月9日晚，2013年诺贝尔化学奖公布，三位科学家凭借为研究复杂的化学系统而开发出的多维度计算机模型而共同获奖。他们分别是拥有美国和奥地利双重国籍的马丁·卡普拉斯（Martin Karplus）、美国和英国双重国籍的迈克尔·莱维特（Michael Levitt）、美国和以色列双重国籍的阿列·沃什尔（Arieh Warshel）。 官方公布的新闻稿里把计算机比喻成“原子世界的维吉尔”。换言之，对于现代化学领域的科学研究而言，计算机给人们带来的福音就好比当年这位中世纪诗人给但丁创作出整部叙事诗《神曲》带来的启发。 上世纪70年代，计算机还未被普及的时候，卡普拉斯、莱维特、沃什尔三人就打造了坚实的计算机程序基础，为后人应用于解释、预测化学反应进程做了强大铺垫。历史上，研究化学反应曾经经历过一段非常艰难的日子，因为基本上无法追踪到反应过程中的每一个步骤。计算机模型出现之后，化学家们终于得以揭开神秘化学反应当中的面纱，比如用催化剂净化烟气、绿色植物中的光合作用。 三位获奖者成功地将牛顿的经典物理与完全不同的量子物理联系了起来。经典物理的长处在于，它使得计算非常简单、可以被用于建立大型的分子；而短处是无法模拟化学反应的过程。于是化学家们又会转而应用量子物理，但如此而来就需要巨大的计算机运算能力，而且也只适用于小型分子。 本次诺奖得主将两个世界中的精华部分都提取了出来，并且找到了适用于二者的研究方法。比如，如果需要模拟药物在人体内如何与靶蛋白进行耦合，那么计算机就会对靶蛋白中能与制定药物相互作用的原子进行量子理论的计算，而其余部分则用相对比较省力的经典物理理论来计算。 计算机对化学家们而言已经变得和试管一样重要。计算机模拟的化学反应可以做得非常逼真，因而也就可以通过模拟来预测传统实验的结果。 |
