圖:2013年諾貝爾化學獎得主,左起馬丁。卡普拉斯、邁克爾。萊維特和阿里耶。瓦謝勒法新社
在得知獲獎后的現場電話連線中,瓦謝勒表示他“非常高興”午夜時間在洛杉磯被叫醒,感覺很棒,他自己仍在使用這一組合模型來了解細胞內物質的傳輸。
興奮如飲“3倍濃縮咖啡”
萊維特獲獎后在其位于美國加州的家中表示:“我以為自己在做夢。我的手機從來不響,只接收短信和電郵。起初我以為是有人打錯電話,簡直不敢相信。”他說感覺自己像喝了一杯“3倍濃縮咖啡”般興奮,“心跳突然加劇”。他笑稱,今次得獎,基本上是表彰他20歲時的工作成果。“我20歲時被要求去寫一個電腦程式。我猜,那是一個蠻不錯的程式,所以今天才會獲獎。”
卡普拉斯則以為凌晨5點接到的電話會是什?壞消息,“比如我的女兒被車撞了”。
20世紀70年代,這三位科學家結合經典和量子物理學,設計出這種多尺度模型,將傳統的化學實驗搬到了網絡世界。這一完美結合現實與理論的化學系統模型,為更全面了解并預測化學反應進程奠定了基礎。由于三位獲獎者將牛頓的經典物理和與之截然不同的量子物理聯系起來,奠定了計算機在模擬化學反應方面的作用,繼而在生物化學領域做出頗多貢獻,因此有科技媒體將今年諾獎化學獎戲稱為“理綜獎”。
可優化機動車燃料
面對瞬間發生的化學反應,以及復雜電子毫秒間的快速運動,依靠過去用塑膠球和小木棒來創建分子模型的辦法,無法實現描繪化學反應全過程的美好愿望。即使化學家選擇使用量子物理學計算化學反應過程,繁雜的計算過程與巨大的計算量也只能應付小分子的化學反應。
多尺度復雜化學系統模型的出現無疑是化學界的革命。通過該模型,科學家實現了用電腦監控微小而瞬間的化學變化,從而能將催化等過程最優化。例如在模擬藥物如何到達體內靶蛋白的實驗中,電腦可直接對與藥物相互作用的靶蛋白原子執行量子理論計算,精確分析出藥物發生作用的全過程。科學家們還可以此優化太陽能電池和機動車的燃料等。
諾貝爾化學獎評選委員會在當天發表的聲明中說,如今對化學家來說,電腦同試管一樣重要,計算機對真實生命的模擬已成為當今化學領域中大部分新研究成果成功的關鍵因素。科學家可以用電腦來揭開復雜的化學過程,例如催化劑對廢氣凈化或者綠葉的光合作用等,通過模擬,化學家能獲得比傳統實驗更快速、更精準的預測結果。
今年諾貝爾化學獎獎金共800萬瑞典克朗(約962.3萬港元),將由三位獲獎者平分。
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