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Drei US-Forscher ausgezeichnet Chemie-Nobelpreis an Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel

Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel sind mit dem diesjährigen Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet worden. Die US-Forscher wurden "für die Entwicklung von Multiskalenmodellen für komplexe chemische Systeme“ geehrt.

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Die Nobelpreisträger 2013
Eugene Fama gehört zu den meistzitierten Ökonomen. Seine eigene Universität beschreibt ihn als den „Vater des modernen Finanzwesens“. Er beschäftigt sich mit dem Verhalten von Anlegern, der Entwicklung von Geldanlagen und der Unternehmensfinanzierung. Er vertritt dabei die Auffassung, dass Finanzmärkte funktionieren, wenn alle Teilnehmer die gleichen Informationen haben. Auf lange Sicht könne auch kein Anleger besser abschneiden als der Gesamtmarkt. Die Hauptschuld für die Finanzkrise sieht Fama nicht bei den Märkten, sondern bei der US-Politik, die gewollt habe, dass selbst finanzschwache Bürger noch einen Kredit für ihr eigenes Haus bekommen. Das Platzen der Immobilienblase in den USA war der Ausgangspunkt für die weltweite Finanz- und Wirtschaftskrise. Auch Fama wurde mit dem Preis der Deutschen Bank ausgezeichnet und zwar vor der Krise im Jahr 2005. Er habe „die Lehre, Forschung und Praxis im Bereich Finanzen weltweit nachhaltig geprägt“, hieß es damals zur Begründung. Fama wurde 1939 in Boston geboren und machte seinen Doktor (Ph.D.) 1964 an der University of Chicago, wo er noch heute lehrt. Quelle: AP
Robert Shiller hat den monatlich erscheinenden Case-Shiller-Index mitentwickelt, der die Wertentwicklung von US-Eigenheimen widerspiegelt. Besonders während der Finanzkrise vor fünf Jahren wurde der Index zu einem wichtigen Indikator, wie es um die Wirtschaft des Landes steht. Der vom US-Finanzdienstleister Standard & Poor's berechnete Case-Shiller Home Price Index hatte den Einbruch auf dem US-Häusermarkt früh gezeigt. Shiller hatte in seinem 2000 erschienenen Buch „Irrational Exuberance“ (deutscher Titel: „Irrationaler Überschwang“) die Bildung von Spekulationsblasen auf Aktien- und Immobilienmärkten beschrieben. 2009 bekam er den Preis der Deutschen Bank, weil er Instrumente entwickelt habe, um Übertreibungen an den Märkten zu erkennen und vor deren Risiken zu warnen. Mit seinen Beiträgen in der Wirtschaftskolumne der „New York Times“ erreicht Shiller eine breite Masse an Lesern. Er wurde 1946 in der Autostadt Detroit geboren. Er machte seinen Doktor (Ph.D.) 1972 am Massachusetts Institute of Technology. Heute lehrt er an der Yale University. Quelle: REUTERS
Lars Peter Hansen beschäftigt sich mit der Einbeziehung von mathematischen und statistischen Methoden in die Wirtschaftswissenschaften (die sogenannte Ökonometrie oder englisch Econometrics). Hansens Schaffen hat Bezüge zu Konsum, Geldanlage und der Entwicklung von Vermögenswerten. Sein Buch „Robustness“ (Robustheit), das er zusammen mit dem 2011-er Nobelpreisträger Thomas Sargent schrieb, dreht sich um das Treffen von Entscheidungen in unklaren Situationen. Lars Peter Hansen ist Jahrgang 1952. Er machte seinen Doktor (Ph.D.) 1978 an der University of Minnesota. Heute arbeitet er wie sein Mitpreisträger Fama an der University of Chicago. Quelle: dpa
FriedensnobelpreisDer diesjährige Friedensnobelpreis geht an die Organisation für das Verbot von Chemiewaffen in Den Haag. Das Komitee verwies auf den aktuellen Anlass der Chemiewaffen-Vernichtung in Syrien. Dies unterstreiche die Notwendigkeit, die Bemühungen zur Ächtung der Waffen zu verstärken. Die OPCW arbeitet derzeit gemeinsam mit Experten der Vereinten Nationen daran, rund 1000 Tonnen chemischer Waffen in Syrien bis Mitte kommenden Jahres zu vernichten. Zweck der Organisation ist die Umsetzung der Chemiewaffenkonvention. >> Hier finden Sie ausführliche Informationen zur OPCW Quelle: dpa
LiteraturDie kanadische Autorin Alice Munro wurde mit dem Nobelpreis für Literatur ausgezeichnet. Die Schwedische Akademie ehrte sie als „Meisterin der zeitgenössischen Kurzgeschichte“. Munro wurde bereits drei Mal mit dem Governor General's Preis geehrt, dem höchsten kanadischen Literaturpreis. Sie ist die erste kanadischstämmige Person seit Saul Bellow, die mit dem wichtigsten Literaturpreis der Welt ausgezeichnet wird. Bellow hatte die Auszeichnung 1976 bekommen. Quelle: dpa
Munro ist die 13. Frau in der 112-jährigen Geschichte des wichtigsten Literaturpreises der Welt. „Ihre Erzählungen spielen häufig im Kleinstadtmilieu, wo der Kampf von Menschen für ein würdiges Leben oft Beziehungsstörungen und moralische Konflikte erzeugt“, erläuterte die Akademie in Stockholm. Bedeutende Werke sind Bände wie „Wozu wollen Sie das wissen?“ und „Himmel und Hölle“ oder „Kleine Aussichten: Ein Roman von Mädchen und Frauen“. Zuletzt erschien 2012 „Dear Life: Stories“. Die Schauspielerin Sarah Polley verfilmte im Jahr 2006 eine von Munros Kurzgeschichten unter dem Titel „An ihrer Seite“ (Away From Her). Quelle: dpa
„Sie kann auf 30 Seiten mehr sagen als ein durchschnittlicher Romanautor auf 300“, sagte Jury-Sprecher Peter Englund. Munro schreibe Kurzgeschichten in sehr ökonomischer Prosa. Sie habe dies seit den 60er Jahren „fast bis zur Perfektion veredelt“. „Es ist harte Arbeit, überflüssige Wörter oder Phrasen in ihrem Werk zu finden.“ Ihre schriftstellerischen Fähigkeiten seien gewaltig. „Ich glaube, es gibt niemanden, der nichts mit ihrem Werk anfangen kann.“ Die 1931 geborene Munro veröffentlichte bisher nur einen Roman, dafür aber mehr als ein Dutzend Bände mit Short Storys. Ihre erste Sammlung (deutscher Titel: „Tanz der seligen Geister“) erschien 1968. Quelle: dpa

Der diesjährige Chemie-Nobelpreis würdigt eine Leistung von Wissenschaftlern, die längst weltweit in den Alltag aller forschenden Unternehmen eingezogen ist. Martin Karplus, Michael Levitt und Arieh Warshel haben in den 70er Jahren das chemische Experiment mit dem Computer verheiratet. Sie entwickelten Rechnerprogramme, die sehr große Moleküle darstellen und deren Verhalten vorhersagen können. Normalerweise interessiert sich das Stockholmer Nobel-Komitee nicht für die wirtschaftlichen Auswirkungen der Forschungsergebnisse. Das ist diesmal anders: "Diese Entdeckung spart viel Zeit, Mühe und Kosten", heißt es in der Preisbegründung. Wer heute einen neuen Arzneistoff oder ein Material für Werkstoffe entwickelt, tue dies zunächst am Computer. Erst danach werden aussichtsreiche Substanzen im Labor getestet.

Ein Paradigmenwechsel, der für die Effizienz von Forschung und Entwicklung einer Revolution gleichkommt. Ein Beispiel dafür sei die Entwicklung von Graphen, lobt das Nobelkomitee. Die besonderen elektrischen Eigenschaften dieses Materials wurden am Computer vorhergesagt, erst danach suchten Chemiker einen Weg zur Synthese des Wunderstoffes.

Die Chemie-Nobelpreisträger der vergangenen zehn Jahre

Zwischen Entdeckung und Einsatz werden auf diesem Weg kaum mehr als 15 Jahre vergehen. Viel häufiger ist jedoch die Anwendung der Forschung der Nobelpreisträger in der Entwicklung von Arzneistoffen. Wenn Mediziner eine Substanz identifiziert haben, die für einen bestimmten Vorgang verantwortlich ist, können sie deren Verhalten jetzt am Computer modellieren.

Basis dafür sind die Arbeiten der drei Forscher, die mittlerweile alle in den USA arbeiten. Der 73-jährige Arieh Warshel beschreibt das so: "Wir haben in den letzten vier Jahrzehnten Programme entwickelt, mit denen wir sehr viele Atome simulieren können. Wir können ihr gemeinsames Verhalten als Molekül nachahmen und erklären, was genau dafür verantwortlich ist." Der gebürtige Israeli ist ein Schüler von Martin Karplus und stieß 1970 zu dessen Arbeitsgruppe an der US-Elite-Universität Harvard.

Die Arbeit ist noch längst nicht erledigt

Kleine und große Nobelpreis-Skandale
Barack ObamaAls der frischgewählte US-Präsident Barack Obama 2009 mit dem Friedensnobelpreis ausgezeichnet wurde, hagelte es Kritik. Kritiker fragte, für welche Leistung er den Preis erhält. Für Guantanamo? Für Afghanistan? Für den Irak? All diese Kriege und Menschenrechtsverletzungen gehen auch auf die Kappe Barack Obamas. Das fünfköpfige Nobelpreiskomitee begründete seine Wahl Mit den Worten: "Barack Obama erhält den Preis für seine außergewöhnlichen Bemühungen, die internationale Diplomatie und die Zusammenarbeit zwischen Völkern zu stärken". Selten zuvor habe eine Persönlichkeit so sehr die Hoffnung auf eine bessere Zukunft vermittelt und die Aufmerksamkeit der Welt in Bann gezogen. Quelle: AP
Jean-Paul Sartre1964 lehnte der französische Schriftsteller Jean-Paul Sartre als bisher einziger der seit 1901 ausgewählten Preisträgern den Nobelpreis für Literatur freiwillig ab. Er erklärte stolz: "Jeder Preis macht abhängig." Das Preisgeld hätte er elf Jahre später trotzdem gerne gehabt. Mitte der 70er Jahre fragte Sartre beim Nobelkomitee diskret an, ob man ihm nicht nachträglich die Dotierung von 273.000 schwedischen Kronen überweisen könne. Quelle: AP
Ralph M. Steinman Als das Komitee 2011 den Nobelpreisträger für Physiologie oder Medizin bekannt gab, war der Preisträger Ralph M. Steinman bereits seit drei Tagen tot. Wie es dazu kommen konnte, dass Steinman neben seinen Kollegen Bruce A. Beutler und Jules A. Hoffmann als Preisträger verkündet wurde, konnten die überrumpelten Schweden damals nicht erklären. Der Tod des Kanadiers war ihnen nicht bekannt gewesen. Der Preis wurde Steinman postum verliehen. Quelle: REUTERS
Boris PasternakVor Jean-Paul Sartre lehnte auch der Schriftsteller Boris Pasternak den Literaturnobelpreis ab. Allerdings geschah dies nicht freiwillig, sondern 1958 auf Druck des Kreml. Die Sowjetführung hatte damals gemutmaßt, der ausgezeichnete Roman "Dr. Schiwago" sei vom amerikanischen Geheimdienstes CIA finanziell gefördert worden. Quelle: dpa-tmn
Verschmähte LiteratenAls einer der größten Skandale der Nobel-Geschichte gilt die Vergabe des Literaturnobelpreises. Immer wieder machen Kritiker darauf aufmerksam, dass Größen der Literaturgeschichte nie berücksichtigt wurden, während andere zwar den Preis erhielten, danach aber keine Rolle mehr spielten. Weder Leo Tolstoi (im Bild), noch James Joyce, Virginia Woolf, Marcel Proust, Henrik Ibsen oder der Schwede August Strindberg haben den Preis je zuerkannt bekommen. Längst vergessen ist hingegen die italienische Autorin Grazzia Deledda, die 1927 mit dem Literaturnobelpreis ausgezeichnet wurde. Quelle: dpa
Dario FoEher ein kleiner Skandal war die Vergabe des Literaturnobelpreises an Dario Fo. Der Italiener erhielt 1996 als erster Dramatiker den begehrten Preis. Damit hatte damals niemand gerechnet. Vor ihm ging die Auszeichnung immer an Romanautoren und Lyriker. Mit einer Ausnahme: 1953 ging der Literaturnobelpreis an den britischen Ex-Premierminister Winston Churchill. Quelle: dpa/dpaweb
Liu Xiaobo2010 gab das Nobelpreis-Komitee bekannt, dass Liu Xiaobo (mit seiner Frau Liu Xia im Bild) mit dem Friedensnobelpreis ausgezeichnet wird. Die Wahl begründeten die Mitglieder mit seinem „langen und gewaltlosen Kampf für fundamentale Menschenrechte in China“. Zu dieser Zeit saß der Menschenrechtler bereits im Gefängnis. Die chinesische Regierung ließ ihn wegen Untergrabung der Menschenrechte festnehmen. Xiaobo hatte gemeinsam mit über 300 anderen Menschenrechtlern eine Charta zum Internationalen Tag der Menschenrechte veröffentlicht. Norwegens Regierungschef Jens Stoltenberg gratulierte dem Preisträger damals, enthielt sich jedoch jeglicher Kritik an Peking. Quelle: REUTERS

Die Familie Karplus besitzt ein besonderes Talent für Naturwissenschaft.  Der Großvater war Medizin-Professor an der Uni Wien und an der Entdeckung der Funktion des Hypothalamus beteiligt. Nach ihm ist heute eine Straße benannt. Martins Bruder Robert hatte einen Lehrstuhl für theoretische Physik in Berkeley. Dabei stand ihr Leben nicht unter einem guten Stern. Als Achtjähriger floh Martin Karplus mit seiner Mutter und dem Bruder 1938 nach dem Anschluss von Österreich an Hitler-Deutschland aus Wien in die USA. Sein Vater war in Haft gekommen, das Wohnhaus wurde von den Nazis arisiert.  "Die Flucht in die USA hat mich geprägt", schrieb Karplus später. Sie habe ihn gelehrt, dass man immer für Veränderungen offen sein muss, um neue Dinge zu lernen und Herausforderungen zu meistern. Mit 23 Jahren erwarb Martin Karplus bereits seinen Doktortitel unter Anleitung von Doppel-Nobelpreisträger Linus Pauling. In der 70er Jahren wollte Karplus nach Europa zurückkehren, aber der Weg nach Paris sei schließlich an der Bürokratie gescheitert. Es ist seiner Liebe zu Frankreich zu verdanken, dass er neben Harvard heute auch an der Uni in Straßburg lehrt.

Wershal brachte nach Harvard die Erfahrung aus der Programmierung für den israelischen Superrechner Golem mit, mit dem auch Michael Levitt gearbeitet hatte. Das Trio löste die anspruchsvolle Aufgabe und berechnete das Verhalten einzelner Elektronen in einem Molekül auf Basis der Quantentheorie.  Karplus und Wershal veröffentlichten 1972 das erste fast vollständige berechnete Molekül.

Sie erkannten rasch, dass ihre Arbeit nur dann nützlich sein könnte, wenn sie auch komplizierte biologische Systeme wie Enzyme und Proteinen berechnen könnten. Das gelang erstmals 1976 an der US-Universität Cambridge, wo Michael Levitt über Jahre mit DNA und Proteinen gearbeitet hatte. Der Clou: Die neue Software konnte nicht nur die Reaktion abbilden, an der sie entwickelt worden war, sondern ließ sich einfach für andere Moleküle verändern. Die Geburtsstunde der theoretischen Biologie, die einen genauen Blick auf die Chemie hinter dem Leben ermöglicht.

Forschung



Für Levitt ist die Arbeit längst noch nicht erledigt. Die wachsende Rechenleistung der Supercomputer lässt seinen Traum näher rücken. Der gebürtige Südafrikaner  mit britischer und amerikanischer Staatsangehörigkeit möchte gern einen kompletten lebendigen Organismus am Computer simulieren. Diesem Ziel strebt der 66-Jährige an der US-Elite-Universität Stanford entgegen. Die Programmierer haben mittlerweile einen clevere Weg gefunden, für das komplexe Vorhaben Rechnerleistung zu sparen: Sie berechnen nicht mehr einzelne Elektronen, sondern können diese zu Gruppen zusammenfassen und deren gemeinsames Verhalten in die Algorithmen einfließen lassen. 

Ganz nebenbei haben die drei Preisträger sehr viel für das Verständnis von Biologie und Chemie im Alltag getan. Sie haben einer abstrakten Wissenschaft ein Gesicht gegeben. Ihre Programme sind quasi kleine Kameras, um mitten im Körper Proteine und Enzyme bei der Arbeit zu beachten. Daraus sind tausende Filme entstanden, die in jeder Wissenschaftssendung zu sehen sind, wenn biologische Prozesse dargestellt werden.

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