2015. aastast ilmuvad Novaatori uudised Eesti rahvusringhäälingu veebilehe teadusrubriigis ERR Novaator (novaator.err.ee).

Novaator - Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse
10.10.2013 12:15

Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse

Villu Päärt
Skype: villu.paart
villu.paart@ut.ee
Loe kommentaare (0)
Samal teemal (0)

Tänapäeval teevad keemikud palju tööd ära juba arvutimudelite abil, minnes alles seejärel laborisse.

Selle aasta Nobeli keemiaauhinna said Martin Karplus, Michael Levitt ja Arieh Warshel, kes lõid arvutimudelid, mis võimaldavad mitmel eri skaalal korraga jälgida keemilisi reaktsioone.

Keemikud kasutasid varem molekulide struktuurist ettekujutuse saamiseks pallikesi, mida aeti tikkude otsa. Tänasel päeval keegi enam nii ei tee, uusi molekule projekteeritakse arvutis.

“Palju juhuslikku laboris katsetamist on ära jäänud, töö on läinud palju ratsionaalsemaks,” ütles Tartu Ülikooli molekulaartehnoloogia professor Mati Karelson.

Tema sõnul püüti varem näiteks uusi ravimeid luues lähtuda molekulide sarnasusest – samasuguste omadustega molekul peaks mõjuma sarnaselt. Täna on teada, millist sihtmärki ravim peab mõjutama ning vastavalt sellele pannakse kokku ravimimolekul.

Värskete nobelistide Nobelit väärinud töö on tehtud 1970ndatel, mil nad hakkasid esimestena rakendama arvutimudeleid keemiliste protsesside kirjeldamiseks. Nende mudelite abil on võimalik kirjeldada, mis juhtub heitgaasidega auto katalüsaatoris või kuidas toimub taimelehes fotosüntees.

Karelsoni sõnul viisid need mehed kokku kaks eri skaalat – aatomite tasandil pole reaktsioone võimalik kirjeldada klassikalise Newtoni füüsika reeglite abil, seda saab teha põhimõtteliselt täiesti teistsuguste reeglite järgi toimiva kvantfüüsika abil. Reaktsioonide suuremal skaalal, kus eri molekulid omavahel reageerivad on aga kasutuses Newtoni füüsika.
“Korraga on justkui kaks mõõtkava, milles arvutusi tehakse,” ütles Karelson.

Selliste arvutuste abil on tema sõnul võimalik juba eos palju mõttetut laboritööd kõrvale jätta, minnes laborisse katsetama juba nende variantidega, mis on arvutimudelis edukaks osutunud.

Karplus alustas Harvardis 1970ndatel arvutimudelitega, mis kvantfüüsika abil võimaldasid läbi mängida keemilisi reaktsioone.

Warshel tuli pärast doktorikraadi kaitsmist tööle Karplusi laborisse, Iisraelis oli ta töötanud superarvutiga Golem, mille peal nad koos Levittiga lõid programmi, mis võimaldas mudelarvutusi ka üsna suurte molekulide tasemel.

Harvardis tegid Karplus ja Warshel koostööd, uurides, kuidas valgus satub silma võrkkestale, mõjutades seal vabu elektrone, mis omakorda avaldavad mõju molekulidele. See on hetk, mis käivitab inimese nägemise.

Martin Karplus on emeriitprofessori staatuses nii USA Harvardi ülikoolis kui Prantsusmaal Strasbourg’i ülikoolis.

Michael Levitt on vähiuuringute professor Stanfordi ülikoolis USAs. Arieh Warshel alustas oma teadlasetööd Iisraelis ning töötab nüüd Los Angeleses California ülikoolis.

 

Hollandi riigiarhiiv 25.07.2014 16:05

Arvuti analüüsib biitlite muusikat (2)

Tarkvara suudab eristada erinevatel albumitel ilmunud lugusid.

San Diego California ülikool 26.05.2014 17:09

Arvuti tunneb simulandi kaugelt ära

Tarkvara eristab valu teesklejaid tõelistest haigetest 85-protsendilise täpsusega.

24.04.2014 13:37

Näotuvastustarkvara teeb inimesele ära

Uus programm leiab fotodelt sarnased näod 98,5-protsendilise täpsusega.

02.04.2014 15:29

Arvutid õpetavad teineteist

Eriline algoritm lubab arvutil kaaslasele nõu anda.

27.02.2014 14:54

Viirused ohustavad wifivõrke

Viirus levib wifivõrkudes sama kiiresti kui külmetushaigused inimeste seas.

23.01.2014 11:01

Uus lahendus Skype’is petturite avastamiseks

Skype’i kasutajate suhtlusvõrgustiku automaatne analüüs võimaldab eristada neid, kelle kavatsused ei pruugi olla kõige heasoovlikumad.

30.12.2013 18:11

Mida on võimalik teada saada mobiiltelefoniandmeid analüüsides?

Kõigil on taskus mobiiltelefon, mida kasutades jätame me endast pidevalt jälgi: iga kõne, SMS või internetiühendus jätab andmebaasi märgi.

10.12.2013 16:15

Oma silm on kuningas (1)

Pidev pildistamine takistab mälestuste tekkimist.

04.12.2013 17:44

Uudne pildiotsing raalib inimeste suhteid

Algoritm tunneb inimesi ära näotuvastust kasutamata.

18.11.2013 13:52

Kvantmälu tegi uue rekordi (2)

Toatemperatuuril suutis kvantbitt infot säilitada infot 39 minutit.

10.10.2013 12:15

Nobel: Mehed, kes viisid keemia arvutisse

Tänapäeval teevad keemikud palju tööd ära juba arvutimudelite abil, minnes alles seejärel laborisse.

23.09.2013 17:30

Veebis veedetud aeg kammitseb aju

Infotulv takistab mälu.

03.09.2013 17:35

Facebook mõjub ajule nagu seks ja hea toit

Aju lööb nurru igal korral, kui keegi su postitust meeldivaks peab.

12.08.2013 17:26

Kas usaldada internetikommentaare? (3)

Meid huvitab teiste arvamus. Uut külmkappi ostes kulutame tunde guugeldamiseks. Internet ei paku alati õigeid vastuseid, sest inimesi on kerge mõjutada, näitas Massachusettsi tehnoloogiainstituudi uurimus.

17.07.2013 07:38

Tehisintellekt jääb terve mõistusega hätta

Kõige võimekamad arvutid on arukuselt nelja-aastase lapse tasemel.

26.06.2013 14:04

Eluviisid mõjutavad mälu ja õpivõimet (6)

Veebimängud aitavad neuroteadlastel uurida une ja alkoholi mõju vaimsele võimekusele.

Paolo Villanueva/Flickr 30.04.2014 11:26

Nutitelefoni kiirendusandur reedab omaniku (1)

Mobiiltelefonid suudavad nuhkida, kuid ka nende järel luuramine muutub aina hõlpsamaks.

11.04.2014 14:42

Kas päike on aastaks 2032 maa peale toodud? (4)

Piiramatu arvutivõimsus ja termotuumaenergia kasutuselevõtt oleksid võrreldavad muutusega, mille tõi inimkonnale kaasa internet. Aga kas meil õnnestub lahti muukida universumi olemuse üks põhiküsimusi?

06.03.2014 17:46

Arvutiprogramm joonistab 17 miljoni värvitooniga VIDEO (1)

Programmeerimisvõistluse võitnud tarkvara kasutab kõiki digitehnikas kasutatavaid värvusi.

06.02.2014 19:11

Kas sotsiaalvõrgud teevad meid rumalaks? (1)

Pikaajaline sotsiaalvõrgustike kasutamine uinutab terve mõistuse.

22.01.2014 15:45

Kui kiire on kvantarvuti? (1)

Kvantarvutid võivad olla loodetust palju aeglasemad.

23.12.2013 21:24

Hiirega klõpsimine muudab käed osavaks (1)

Facebookis ja YouTube´is veedetud aeg lihvib käte ja silmade koostööd.

09.12.2013 15:18

Kas arvutil kirjutaja aju tegutseb omapäi?

Vähesed inimesed teavad klaviatuuril tähtede asukohti. Ometi ei takista see neid kiiresti kirjutamast.

26.11.2013 16:38

Arvuti proovib inimese kombel mõelda (2)

Internetist pilte otsiv arvutiprogramm vaatab ja õpib.

11.11.2013 10:06

Internet kui toimetulekumehhanism

Eesti teismeliste kalduvus internetis igavleda viitab struktureeritud tegevuste nappusele, ütleb meediauurija Lukas Blinka.

26.09.2013 18:33

Süsinikarvuti töötab nanotorukeste najal

Esimene süsinikprotsessor on sama võimas kui 40 aasta tagused ränikiibid.

20.09.2013 15:42

E-raamat aitab lugemisraskuste puhul

Vaeglugejaid aitab võimalus teksti hõredaks muuta.

28.08.2013 18:09

Tarkvara aitab videokõnes silmsidet luua

Skype´i kasutajad saavad edaspidi üksteisele kõne ajal silma vaadata.

31.07.2013 14:25

Kas internetis saab hingehädadest priiks?

E-nõustamine sobib neile depressioonihaigetele, kes on ise huvitatud oma tervise paranemisest.

05.07.2013 12:23

Kes säutsus? (1)

Twitterisse postitamise kellaajad reedavad, kas kontot kasutab inimene või hoopis internetirobot.

 
Küsi teadlaselt
Teatavasti vee ruumala paisub nii soojenemisel (aurustumisel) kui ka jäätumisel. Oletame, et on üks anum, mis on vett täis ja on purunematu. Mis hakkab juhtuma siis, kui sundida sellel veel jäätuda?
Jaak Kikas, Tartu ülikooli füüsika instituudi direktor :

See on huvitav küsimus, millele täpse kvantitatiivse vastuse andmine polegi nii lihtne. Üldiselt aga võiks vastata nii: kui paisumisvõimalus puudub,

Loe edasi!
Esita küsimus Kõik
Tartu Ülikool
Idee
Veider teadus