SME
Streda, 25. november, 2020 | Meniny má KatarínaKrížovkyKrížovky
NOBELOVE CENY

Nobelova cena: Chemici zobrali počítače a dali ľuďom lieky

Nobelova cena za chémiu ide za vytvorenie šikovných počítačových modelov. Vedci pomocou nich simulujú reakcie.

(Zdroj: Nobel Prize)

ŠTOKHOLM, BRATISLAVA. Nobelovu cenu za chémiu majú Martin Karplus, Michael Levitt a Arieh Warshel.

Švédska Kráľovská akadémia vied ocenila ich prácu za vývoj multiškálových modelov pre komplexné chemické systémy.

Vedci vytvorili šikovné počítačové modely, pomocou ktorých možno skúmať zložitý svet molekúl. Zobrali tak chémiu do kyberpriestoru.

Počítače a nové lieky

Fakty
Kedy udelia ceny

Pondelok: fyziológia alebo medicína

Utorok: fyzika

Streda: chémia

Štvrtok: literatúra

Piatok: mier

Pondelok 14. 10.: ekonómia

„Kedysi vedci vytvárali modely z plastových paličiek a guľôčok,“ píše vo svojom stanovisku Nobelova komisia. „Dnes všetko toto modelovanie zvládnu počítače.“

Práve trojica ocenených vedcov položila základy takýchto počítačových modelov. Vytvorili výkonné programy, ktoré sa využívajú nielen na pochopenie, ale aj na predpovedanie výsledkov chemických reakcií a procesov.

„Počítačové modely odzrkadľujú skutočný život,“ dodáva komisia vo svojom zdôvodnení tohtoročnej ceny. „A dnes sa stali kľúčovými pre väčšinu pokrokov v dnešnej chémii.“

Skutočné chemické reakcie, udalosti na úrovní molekúl a atómov sa odohrávajú veľmi rýchlo. Prakticky rýchlosťou svetla, keďže elektróny preskakujú z jedného atómu na iné.

Tradičné prístupy nedokázali čosi podobné sledovať v reálnom čase. Experimentátori tak boli odkázaní iba na statickú teóriu a svoje vlastné predstavy. Nedokázali však usledovať každý jednotlivý krok v každej reakcii.

To zásadne zmenili počítače a programy, ktoré procesy zvládnu nasimulovať. Chémia sa tak síce odohráva virtuálne, no vedci mohli krok po kroku sledovať, čo sa počas skutočných reakcii odohráva. Malo to praktické výsledky vo forme nových látok, vrátane liečiv.

Už si nemusia vyberať

Zásadným prínosom ocenenej trojice vedcov je spojenie dvoch svetov. Predtým si museli chemici vybrať, či chcú premýšľať v univerze newtonovskej fyziky, alebo sa radšej vyberú do tej kvantovej.

Obe mali svoje výhody aj nevýhody. Klasická fyzika dokázala opísať naozaj veľké molekuly. Navyše, jej rovnice neboli príliš zložité na rátanie. Zároveň však nedokázala simulovať chemické reakcie.

Kvantová fyzika reakcia zvláda. Jej problémom je, že na výpočty by vedci potrebovali ohromnú výpočtovú silu počítačov a aj tak by sa dostali len na úroveň jednoduchých molekúl.

Tohtoroční laureáti však podľa švédskej akadémie vytvorili akýsi kompromis: zobrali to najlepšie z oboch svetov fyziky a vytvorili metódy, ktoré použili z každého niečo. Výsledkom bol radikálny prelom v simulovaní chémie.

„Vyvinuli sme nástroje, ktoré nám ukázali, ako veci naozaj fungujú," vysvetlil nový nositeľ Nobelovej ceny Arieh Warshel.

„Mohli sme sa pozerať, ako sa to celé deje. A na to potrebujete počítače. Vďaka tomu môžete vytvárať lieky alebo, ako v mojom prípade, jednoducho zo zvedavosti.“

Ceny v minulosti

Nobelova cena za chémiu sa udeľuje od roku 1901 na základe poslednej vôle Alfreda Nobela z 27. novembra 1895.

V minulosti ju neudelili osemkrát, v rokoch 1916, 1917, 1919, 1924, 1933, 1940, 1941 a 1942. Dôvodom boli svetové vojny aj situácia, keď sa Nobelov výbor rozhodol prestížne ocenenie neudeliť a finančnú prémiu odložiť na ďalší rok.

Nobelovu cenu za chémiu získalo 162 vedcov, jeden z nich dvakrát. Výbor ocenil Fredericka Sangera v roku 1958 za jeho prácu na primárnej štruktúre proteínov, obzvlášť inzulínu a v roku 1980 (spolu s Walterom Gilbertom) za príspevky týkajúce sa určenia bázových postupností v nukleových kyselinách.

Zo všetkých laureátov tejto ceny boli dosiaľ len štyri ženy. Marie Curiová, predtým už držiteľka Nobelovej ceny za fyziku, sa stala laureátkou v roku 1911 za objav rádia a polónia a ďalšieho štúdia rádia.

Jej dcéra Irene spolu s manželom získali ocenenie v roku 1935 za syntézu nových rádioaktívnych prvkov. Nobelovu cenu za chémiu získali ešte Dorothy Crowfoot Hodgkinová (1964) a pred dvomi rokmi aj Ada Yonathová.

Najmladší laureát ocenenia mal 35 rokov, bol to práve Frédéric Joliot, manžel Irene Joliot-Curie. najstarší nositeľ mal 85, John B. Fenn získal Nobelovu cenu v roku 2002 za rozvoj ionizačných metód pre analýzu biologických makromolekúl hmotnostnou spektrometriou.

Dvoch laureátov Nobelovej ceny za chémiu prinútil Adolf Hitler, aby ocenenie neprijali. V roku 1938 to bol Richard Kuhn, ktorého ocenili za prácu na karotenoidoch a vitamínoch a o rok neskôr aj Adolf Butenandt ocenený za prácu o pohlavných hormónoch.

Ako funguje nominácia na Nobelovu cenu?

Nobelova komisia každý rok rozpošle takzvané pozvánky tisíckam akademikom, univerzitným profesorom či vedcom (vrátane minulých laureátov ocenení) z rôznych krajín, ktorí následne nominujú svojich kandidátov na konkrétne Nobelove ceny v danom roku. Komisia sa pritom snaží osloviť čo najväčší počet relevantných inštitúcií.

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: Nobelove ceny

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém
Nobelova cena za mier
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Kováčik je stále špeciálny prokurátor, hoci je vo väzbe

Funkcie sa vzdal listom až k 31. januáru

NAKA zadržala špeciálneho prokurátora Dušana Kováčika.
Dobré ráno

Dobré ráno: Odíde Sulík kvôli Matovičovi z koalície?

Čo sa deje vo vládnej koalícii.

Komentár Zuzany Kepplovej

A čo ak nie sme vo vojne

Čo robíme, keď sa vyloďujeme, zhadzujeme atómky a národne povstávame proti hnusobe?

Zuzana Kepplová.
Martina Dubovská sa zúčastnila na dvoch zimných olympiádach.

Neprehliadnite tiež

Charles Darwin. Portrét z roku 1868.
Podcast Zoom špeciál

Zoom: Sú výsledky, ktorých správnosť nevieme overiť

Rozhovor s fyzikmi Máriom Zimanom a Danielom Nagajom.

Čína vyslala na Mesiac sondu, má priniesť vzorky z jeho povrchu

Vzorky z prirodzenej družice Zeme prinesie sonda po vyše 40 rokoch.

Štart čínskej sondy Čchang-e 5.

Test: iPhone 12 mini je dokonalý malý smartfón

Je malý, výkonný a robí skvelé fotky.