söndag 13 oktober 2013

Kemipriset, molekylerna ut ur labbet och in i datorn

Vinnarna av 2013 år Nobelpris i kemi är Martin Karplus, Michael Levitt och Arieh Warshel. De har tilldelats kemipriset för sin forskning på 70-talet med att ta fram kemiska datormodeller. Genom modelleringen på datorer har forskarna kunnat simulera reaktioner både inom klassisk kemi och inom kvantkemin. Det är troligen ett av de viktigaste Nobelprisen i kemi någonsin, därför att det i grunden förändrat hur kemister forskar. Samtidigt kan samma kritik riktas som mot tidigare kemipriser.

I datamodeller av klassisk kemi kan forskarna till exempel se vilket läge atomer har i en molekyl och sedan skala upp till stora molekyler.

Kvantkemi betyder att forskarna använder teorier från kvantmekaniken och kvantfältteorin för att lösa kemiska problem och befinner sig nära atomfysiken. Då kan kemisterna se vilket energistadium en molekyl befinner sig i och simulera kemiska reaktioner. Problemet är den nivån av ekvationer som behövs för simuleringarna tar upp mycket datakraft för att kunna beräkna varje elektron och atomkärna. Då blir modellerna små med bara någon atom.

Karplus och Washel kombinerade i sitt dataprogram klassisk kemi och kvantkemi. Elektronerna i en reaktion beräknades med kvantkemi, resten av molekylen med klassisk kemi. Då blev det mer beräkningskraft kvar för att räkna på större molekyler än tidigare. Warshel skulle senare arbeta med Levitt för att bygga en datamodell av hur ett enzym reagerar.

Kemin förändrades för alltid av Karplus, Levitt och Warshel.

Drivande och engagerade lärare är viktiga, men kemi är ett dyrt ämne för skolorna där experiment ses som för farliga för eleverna. Kemi handlar inte längre om att lära sig det periodiska systemet utantill. Det är svårt att få gå på studiebesök, det finns inte tid hos företagen och labbforskningen har flyttat utomlands. Mycket av kemin sker numer som beräkningar vid datorer, snarare än som experiment vid arbetsbänkar och labbkolvar.

ur, Kemi, tillräckligt säkert?

Kemister kan nu simulera hur molekyler kommer att kunna fungera, vilket bland annat lett till en guldålder för materialvetenskapen. Det är så mycket snabbare, säkrare och billigare att göra experimenten vid datorn än i laboratoriet. Fast om kunskapen och förmågan att använda datamodeller stänger ämnet, snarare än öppnar upp det, så kan årets Nobelpris peka på en riskabel utveckling för kemin.

Läs även andra bloggares åsikter om , , , , , , , , ,

Intressant

Oansenlig statuskonsumtion

Millennieskiftet var varumärkets storhetstid. Stora företagsloggor signalerade att bäraren av ett plagg hade vissa värderingar och även ...