Ariehs Varšels — Nobela laureāts bioķīmijā un daudzskalu modelēšanas pionieris
Ariehs Varšels — Nobela laureāts bioķīmijā: dzīve, pētījumi un daudzskalu modelēšanas pioniera ieguldījums molekulārajā biofizikā un datorķīmijā.
Ariehs Varšels (ivritā: אריה ורשל; dzimis 1940. gada 20. novembrī) ir izraēliešu izcelsmes amerikāņu bioķīmiķis un biofiziķis. Viņš ir Danas un Deivida Dornsife ķīmijas katedras vadītājs Dienvidkalifornijas Universitātē. Kopā ar Maikla Levitu (Michael Levitt) un Martinu Karplusu (Martin Karplus) 2013. gadā saņēma Nobela prēmiju ķīmijā par "sarežģītu ķīmisko sistēmu daudzskalu modeļu izstrādi".
Dzīve un karjera
Varšels ir viens no pirmajiem pētniekiem, kas sistemātiski ieviesa datora modeli un skaitļošanas metodes sarežģītu bioloģisku molekulu un to ķīmisko reakciju pētīšanā. Viņa karjera aptver vairākas desmitgades akadēmiskajos un pētniecības centros, un viņš bijis pazīstams kā aktīvs pedagoģijas un laboratorijas grupu vadītājs, kas izaudzinājis vairākus jaunos pētniekus un doktorantus.
Zinātniskie sasniegumi
Daudzskalu (multiscale) modelēšana ir Varšela svarīgākais ieguldījums: tā apvieno kvantu mehāniskos (QM) un klasiskos molekulāros mehānikas (MM) risinājumus, lai varētu aprakstīt ķīmiskas reakcijas un mijiedarbības lielos bioloģiskos sistēmas kontekstos. Šī pieeja ļauj precīzi modelēt reakciju centrus (kur nepieciešama kvantu aprēķina precizitāte), vienlaikus saglabājot praktisku aprēķinu laiku, izmantojot klasiskos aprakstus pārējai sistēmai.
Starptautiskā nozīmē pazīstami ir arī viņa darbi pie molekulāro dinamiku metožu attīstības, empiriskās valentības (empirical valence bond, EVB) pieejas un citiem algoritmiem, kas ļāvuši pētīt fermentu katalīzi, jonu pārnesi un elektronu kustību bioloģiskos makromolekulāros. Šīs metodes kardināli ietekmējušas gan pamatzinātnes izpratni par enzīmu mehānismiem, gan praktiskas pieejas zāļu izstrādē un biomolekulāro sistēmu inženierijā.
Nobela prēmijas nozīme
2013. gada Nobela prēmija, kuru Varšels dalīja ar Maiklu Levitu un Martinu Karplusu, tika piešķirta par to, ka viņi izstrādāja metodes un modeļus, kas pirmoreiz ļāva datoriem veikt ticamus, kvantitatīvus pētījumus par sarežģītām ķīmiskām sistēmām. Šis darbs atvēra ceļu plašai skaitļošanas izmantošanai ķīmijā un biofizikā, padarot iespējamu simulatīvu izpēti, kas pirms tam bija neiespējama vai praktiski nepieejama.
Ietekme un mantojums
- Varšela izstrādātās pieejas ir iekļautas daudzu pētniecības grupu un farmācijas uzņēmumu ikdienas instrumentārijā, jo tās ļauj modelēt un paredzēt ķīmiskas reakcijas sarežģītos bioloģiskos apstākļos.
- Viņa darbi ir sekmējuši sadarbību starp ķīmijas, fiziķu un bioloģijas disciplīnām, veicinot starpdisciplinārus pētījumus un jaunu metožu izstrādi.
- Varšels ir autors un līdzautors daudziem zinātniskiem rakstiem, grāmatām un recenzētām publikācijām, kas kalpo par atsauces punktu jaunajiem pētniekiem skaitļošanas ķīmijas un biofizikas jomā.
Arieha Varšela darbs joprojām ietekmē mūsdienu computational chemistry, un viņa metodes turpina attīstīties, pielāgojoties arvien jauniem skaitļošanas resursiem un pētījumu izaicinājumiem.
Meklēt