Il Nobel per la chimica ai ‘Bill Gates’ delle molecole

Possono essere considerati i ”Bill Gates” delle molecole i tre ricercatori premiati con il Nobel per la Chimica per aver portato le molecole nei computer: in questo modo hanno reso possibile elaborare modelli per studiare reazioni altrimenti impossibili da osservare. Con Martin Karplus, Michael Levitt e Arieh Warshel la chimica e’ entrata in una nuova era, rendendo possibili applicazioni nei campi piu’ diversi, dalle marmitte catalitiche delle automobili alle celle solari, ai farmaci.

Le loro ricerche sono cominciate negli anni ’70, quando nei laboratori di chimica e di biologia molecolare i ricercatori costruivano i loro modelli assemblando sferette di plastica colorate. Era stato ricostruito cosi’, ad esempio, il modello piu’ famoso del mondo, quello della doppia elica del Dna. Il salto di qualita’ e’ arrivato con i programmi che hanno permesso ai computer di ‘disegnare’ i modelli con una precisione senza precedenti.

Nel cyberspazio era possibile osservare ‘al rallentatore’ reazioni che nella realta’ avvengono in un millisecondo. Diventava infatti possibile combinare le regole della fisica classica, alle quali obbediscono le grandi molecole, con quelle della fisica quantistica che governano il mondo degli atomi. Ad aprire la strada, tra le fine degli anni ’60 e i primi anni ’70, era stato l’austriaco Karplus, che all’epoca lavorava gia’ nell’universita’ americana di Harvard. Il suo gruppo e’ stato il primo a sviluppare programmi informatici capaci di simulare reazioni chimiche con l’aiuto della fisica quantistica. Porta il suo nome l’equazione alla base di una tecnica di diagnosi molto comune, come la Risonanza Magnetica Nucleare.

Pochi anni prima in Israele Warshel e Levitt avevano cominciato a lavorare con un potentissimo computer dal nome suggestivo, Golem, e insieme avevano sviluppato un programma capace di ricostruire il modello delle grandi molecole biologiche. Nel 1970 l’israeliano Warshel, allora trentenne, si uni’ al gruppo di Karplus portando con se’ il suo programma. Quest’ultimo e’ diventato il punto di partenza per sviluppare un software del tutto nuovo, capace di combinare calcoli molto diversi. Due anni piu’ tardi avevano gia’ pubblicato i primi risultati, che riguardavano pero’ solo le molecole simmetriche e le molecole nello stato di riposo. Il passo in avanti ulteriore e’ stato il programma ‘universale’ capace di calcolare la chimica della vita combinando i modelli basati sulle leggi della fisica classica e quelli tipici della fisica quantistica. E’ arrivato nel 1976, quando Warshel e Levitt, hanno messo a punto un programma capace di studiare gli enzimi che sono il motore della chimica dei viventi.