Für geniale Computermodelle etwa zur Optimierung von Medikamenten und Solarzellen erhalten drei Forscher aus den USA den Chemie-Nobelpreis. Martin Karplus (USA/Österreich), Michael Levitt (USA/Großbritannien) und Arieh Warshel (USA/Israel) haben Methoden entwickelt, mit denen sich auch komplexe chemische Reaktionen virtuell nachvollziehen lassen. Das teilte die Königlich-Schwedische Akademie der Wissenschaften am Mittwoch in Stockholm mit. Die höchste Auszeichnung für Chemiker ist mit umgerechnet 920 000 Euro dotiert.

"Dieser Preis handelt davon, das Chemie-Experiment in den Cyberspace zu bringen", erklärte Staffan Normark, Ständiger Sekretär der Akademie. In der Pressemitteilung der Akademie hieß es: "Computermodelle, die das reale Leben widerspiegeln, sind entscheidend für die meisten Fortschritte, die heute in der Chemie gemacht werden." Medikamente würden mit ihrer Hilfe optimiert, ebenso Katalysatoren und Solarzellen.

Um Moleküle nachzubilden, nutzten Chemiker einst Modelle aus Plastik-Bällen und -Stäben. Mittlerweile werden sie virtuell mit speziellen Computerprogrammen erstellt. Mit ihnen lassen sich nicht nur einzelne Moleküle nachbauen, sondern auch die Reaktion mehrerer Stoffe miteinander beobachten.

Unter Laborbedingungen ist das kaum möglich: Chemische Reaktionen laufen in Bruchteilen von Millisekunden ab, die einzelnen Schritte lassen sich daher schwerlich verfolgen. Entscheidende Vorgänge wie die katalytische Reinigung von Abgasen oder die Photosynthese in Blättern seien so aufgeklärt worden, teilte die Akademie mit.

Vor den bahnbrechenden Arbeiten des Forscher-Trios hätten Chemiker zwei Möglichkeiten der Analyse gehabt. Sie hätten auf Basis der klassischen Physik forschen können, mit der aber keine Reaktionen simuliert werden konnten - oder auf Basis der Quantenphysik, die aber enorme Computerkapazitäten benötigte und daher nur bei sehr kleinen Molekülen einsetzbar war.

"Die Chemie-Nobelpreisträger dieses Jahres nahmen das Beste aus beiden Welten und ersannen Methoden, mit denen beide, die klassische und die Quantenphysik, genutzt wurden", so die Akademie weiter. Mit Software auf dieser Grundlage kann am Computer beispielsweise getestet werden, wie ein Medikament an seinem Zielmolekül im Körper andockt.