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2013年诺贝尔化学奖授予三位计算化学先驱

2013-10-12 10:33 未知 未知 阅读 0
核心摘要: 2013年诺贝尔化学奖授予Martin Karplus、Michael Levitt和Arieh Warshel,以表彰他们为复杂化学系统开发多尺度模型。他们的工作奠定了计算化学基础,使科学家能通过计算机模拟预测化学反应。文章回顾了三位科学家的贡献及同行评价,强调计算化学在药物设计和生物系统研究中的重要性。

2013年诺贝尔化学奖由哈佛大学和法国斯特拉斯堡大学的Martin Karplus、斯坦福大学医学院的Michael Levitt以及南加州大学的Arieh Warshel共同获得,以表彰他们“为复杂化学系统开发了多尺度模型”。这一突破性工作奠定了计算化学的基础,使得科学家能够通过计算机模拟来预测和理解化学反应的过程。

瑞典皇家科学院在10月9日公布的获奖名单中指出,反映现实生活的计算机模型对于当今化学领域取得的大多数进展至关重要。Karplus、Levitt和Warshel在上世纪70年代开创性地将经典力学与量子力学相结合,开发出能够模拟从溶菌酶裂解糖苷键到药物靶点相互作用等各类化学反应的计算方法。他们的工作使得研究人员能够深入探究分子在相互作用时的结构变化,并预测相关的力学效应。

芝加哥大学教授Aaron Dinner曾与Karplus共事,他表示:“与Martin一起工作非常愉快,他总能推动你更深入地思考基础科学。他致力于探究问题的核心并彻底理解它,这使得他在整个职业生涯中取得了许多真正富有创意的见解。”瑞典乌普萨拉大学的Johan Åqvist将他在Arieh Warshel实验室做博士后的经历称为“一段极好的时光”,并强调了计算化学在药物设计等生物学问题中的价值:“利用强大的计算机,可以快速计算小分子如何与靶标结合。从某种意义上说,这非常强大,因为你可以看到单个原子如何移动等微小细节,并计算它们对相互作用的贡献。”

以色列本古里安大学高级讲师Chen Keasar曾与Michael Levitt一起完成博士后研究,并至今保持合作。Keasar强调了化学模型在理解生物系统中的重要性:“几乎所有发生在活体生物中的化学反应都受到蛋白质的调节,这些蛋白质是纳米级的机器。像所有机器一样,它们通过特定的结构来发挥功能……形状决定了它们的功能。”计算化学使得研究人员能够将基因组编码的线性信息快速转化为三维结构,从而探究分子的形状。Keasar补充说,他非常幸运能与Levitt共事:“许多人想加入他的实验室,但他很挑剔。Levitt精挑细选研究人员,因为他会让每个在实验室工作的人都能自由探讨自己的想法。”Keasar还表示,计算机结构生物学曾是生物信息学的主流,但如今已不再是焦点:“这一领域获得诺贝尔奖真的让我很惊讶……我希望它能让这一领域重回聚光灯下。”

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