Der Nobelpreis für Chemie 2013 geht – wie schon so oft - in die USA: Die Wissenschaftler Martin Karplus von der Harvard University in Boston, Michael Levitt von der Stanford University in Kalifornien und Arieh Warshel von der University of Southern California erhalten die Auszeichnung für "die Entwicklung von mehrskaligen Modellen für komplexe chemische Systeme". Alle drei Preisträger sind keine gebürtigen Amerikaner. Der in Wien geborene Karplus hat sowohl die US- als auch die österreichische Staatsbürgerschaft. Levitt wurde im südafrikanischen Pretoria geboren und hat die amerikanische und britische Staatsbürgerschaft. Warshel, Amerikaner und Israeli, wurde in Israel geboren. Diese Doppelstaatsbürgerschaften zeigen zum wiederholten Mal, welch enorme Anziehungskraft die USA für Wissenschaftler generell besitzen.
Chemie ist für die meisten etwas Giftiges, aber ohne Chemie gäbe es keine Farben, keine Medikamente und keine Kunstfasern. Auch die moderne Medizin und die Genetik haben sich längst die Biochemie als Hilfswissenschaft zunutze gemacht. Wenn sich zwei Moleküle verbinden oder trennen, so können wir das in Form einer Formel aufschreiben, aber was auf atomarer Ebene passiert, ist viel schwerer zu verstehen. Hier gelten nur die Gesetze der Quantenphysik, und die haben mit unseren Alltagserfahrungen nichts zu tun. Schüler der siebten Klassen stöhnen manchmal, wenn ihnen der Chemieprofessor Haupt-, Neben- und Spinquantenzahlen zu erklären versucht.
Den Chemienobelpreisträgern dieses Jahres ist es gelungen, die komplizierten Abläufe auf atomarer Ebene so zu beschreiben, dass damit Computerprogramme erstellt werden konnten. Mit Hilfe leistungsstarker Rechner kann das Verhalten von Molekülen vorausgesagt werden, noch bevor die entsprechende chemische Reaktion getestet wird. Diese „Chemie im Computer“ hat die Biochemie so stark verändert, dass es weltweiten Applaus für die drei Nobelpreisträger gab. Helmut Grubmüller, Direktor am Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie in Göttingen, nannte die drei Männer sogar „Supertypen“. Grubmüller sagte auch, dass die Methode vor allem für die Entwicklung von Medikamenten an Bedeutung gewinnen wird.
Das Simulieren im Computer beschleunigt die Arbeit des Chemikers enorm. Will beispielsweise ein Pharmakologe ein Medikament entwickeln, kann er Kandidaten zuerst theoretisch testen und so die Spreu vom Weizen trennen. Nur die im Computer als passend ausgewiesenen Moleküle werden weiter geprüft. Das Besondere an der Methode ist die universelle Anwendbarkeit. Es lassen sich damit auch neue Solarzellen, Kunststoffe und Katalysatoren entwickeln.
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Klima und Computer
Rudolf Oeller: