Chemie-Nobelpreis für Experimente im Computer
Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel teilen sich den Chemie-Nobelpreis des Jahres 2013. Ihre Arbeit hat einiges mit Informatik zu tun.
Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel teilen sich den Chemie-Nobelpreis des Jahres 2013. Ihre Arbeit hat Einiges mit Informatik zu tun.
Wenn man sich Chemieforscher vorstellt, denkt man an Menschen in Laborkitteln, die Tag für Tag viele komplexe Experimente mit komplizierten Geräten und mehr oder minder gefährlichen Stoffen durchführen müssen. Eine recht praktische Wissenschaft also, bei der man noch richtig zupacken muss.
Doch wie die drei Gewinner des diesjährigen Nobelpreises für Chemie zeigen, hat das Fachgebiet mehr und mehr mit moderner Computertechnik zu tun: Martin Karplus (Harvard University/Uni Straßburg, 1930 geboren in Österreich), Michael Levitt (Stanford University, 1947 geboren in Südafrika) und Arieh Warshel (University of Southern California, 1940 geboren in Israel) erhielten die Auszeichnung für ihre Grundlagenarbeit an Simulationsverfahren, mit denen sich Experimente im Rechner durchführen lassen, ohne dass man an die Laborbank treten muss.
"Diese Auszeichnung wird für Arbeiten vergeben, die es erlauben, das Chemie-Experiment in den Cyberspace zu bringen", kommentierte Staffan Normark, Ständiger Sekretär der Schwedischen Akademie der Wissenschaften. Karplus, Levitt und Warshel hätten wichtige Grundlagenforschung betrieben, um Code zu entwickeln, mit dem sich komplexe Prozesse verstehen und ihre Ergebnisse vorhersagen ließen. "Computermodelle, die das reale Leben widerspiegeln, sind entscheidend für die meisten Fortschritte, die heute in der Chemie gemacht werden."
(Bild: Nobelprize.org)
Die Arbeit der Forscher kombiniert klassische Physik, mit der sich das Verhalten von Atomen bestimmen lässt, mit der Quantenmechanik, die beim Verständnis chemischer Verbindungen hilft. Sven Lidin, Vorsitzender der Auswahlkommission, kommentierte, es seien in den letzten Jahrzehnten erstaunliche Fortschritte bei den Computersimulationen gemacht worden. Diese seien früher noch extrem einfach gewesen. "Wenn Theorie und Experiment einander widersprachen, waren wir uns immer sicher, dass die Theoretiker daneben lagen." Die Verfahren, die Karplus, Levitt und Warshel entwickelt haben, zeigten, dass das nicht mehr stimmen müsse.
Alle drei Forscher sind trotz ihrer Herkunft aus anderen Ländern mittlerweile Amerikaner, behielten aber die doppelte beziehungsweise dreifache (Levitt) Staatsbürgerschaft bei. Im vergangenen Jahr hatten den Chemienobelpreis noch Forscher erhalten, die an Kommunikationssystemen im menschlichen Körper arbeiteten – auch dies nicht unbedingt Teil der "klassischen" Chemie.
In der Begründung der Akademie hieß es, die Sichtbarmachung chemischer Prozesse am Computer sei von großer Bedeutung, mit den Verfahren könne man beispielsweise zeigen, wie ein Katalysator arbeite oder die Photosynthese ablaufe. Die von den Forschern entwickelte Software ist zum Teil im Web erhältlich, so hat Warshel die Werkzeuge Chemsol und Molaris publiziert.
Die Arbeit der drei Forscher begann bereits in den 70er Jahren. Damals ging es vor allem darum, Ersatz für alte chemische Methoden wie den Aufbau anfassbarer Modelle zu finden, bei denen noch mit einfachen Kunststoffbällen und Stäben gearbeitet wurde. Diese sind für komplexe Reaktionen enorm unpraktisch. Im Computer kann man nun nicht nur Reaktionen ablaufen lassen, sondern sich Modelle auch dreidimensional darstellen lassen.
Levitt, dessen Preis der zweite Gewinn für die Stanford University in diesem Jahr ist, sagte, er habe sich schon gewundert, wer ihn da anrufe. "Mein Telefon klingelt nie, jeder schickt mir SMS und E-Mail", sagte er lachend seiner Heimatzeitung.
Der Chemie-Nobelpreis ist mit acht Millionen schwedischen Kronen dotiert, das entspricht aktuell knapp 920.000 Euro. Die Summe wird unter den Gewinnern geteilt.
(bsc)
