马丁·卡普拉斯、迈克尔·莱维特和阿里耶·瓦谢勒,这三位美国科学家由于最早创立复杂化学体系多尺度计算方法并用于研究生物体系获得重大成果而获今年诺贝尔化学奖。
源于对卡普拉斯和瓦谢勒两位获奖者的了解,北京大学化学与分子工程学院教授、中科院院士黎乐民接受科技日报记者采访时说:“尽管这种计算方法现在还有些粗糙,需要继续向前发展,他们最早提出将经典物理和量子物理中采用的差别很大的两类研究方法结合起来,具有很强的原创性,对推动复杂生物体系的微观过程研究起了重要作用。这也表现出他们对科学发展趋势的思维超前和判断正确。”黎乐民告诉记者,三位科学家几十年如一日对科学探索执着追求的精神令人钦佩,他们获奖是理所应当的。
长期从事理论化学研究的北京化工大学教授曹维良解释说,三位大师从宏观到微观层面给出了一种描述化学反应的方法,“结合经典物理(宏观)和量子力学(微观)方法,将实验上无法观测到的化学反应的精细细节,通过计算机模拟的方法描述出来。这种开拓性前所未有,这也意味着化学实验进入了信息时代。”
通常意义上,化学反应以光速发生,若以塑料球和小棍建造的分子模型来预测化学反应,无异于天方夜谭。因为,在几个毫秒之内,电子从一个原子核跳到另一个。经典化学在前进过程中曾有过很艰难的时期,事实上在化学进程中追踪每一小步反应都十分困难。
“源于这项研究,科学家得以用计算机揭开化学反应的奥秘。”曹维良称,借助于该方法在计算机上建模,可以模拟光合作用以及药物在人体内的过程和作用,人们多年的疑惑因此有望解答,比如如何对抗温室效应。