[화학] 2013년 – 복합체 분석을 위한 다중척도 모델링의 기초 마련(마르틴 카르플루스, 마이클 레빗, 아리에 와르셀)

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  • 1930 ~
    마르틴 카르플루스

    Martin Karplus

    마르틴 카르플루스(Martin Karplus, 1930년 3월 15일 ~ )는 미국의 이론화학자이다. 2013년 노벨 화학상을 수상하였다.

    1930년 오스트리아의 수도 빈에서 유대인 명문가의 아들로 태어났다. 1938년 나치 독일이 오스트리아를 병합한 직후 가족과 함께 탈출하여 스위스와 프랑스를 거쳐 미국으로 이주하였다. 매사추세츠주의 뉴턴노스하이스쿨(Newton North High School)을 거쳐 1950년 하버드대학교에서 학사학위를 취득하였고, 1953년 캘리포니아공과대학(Caltech)에서 노벨화학상 수상자인 라이너스 폴링(Linus Pauling)을 지도교수로 하여 화학 박사학위를 취득하였다.

    1953~1955년 영국 옥스퍼드대학교에서 찰스 쿨슨(Charles Coulson)의 지도하에 박사후 연구원 과정을 수료하였다. 이후 1957~1960년 일리노이대학교 어버너-섐페인캠퍼스, 1960~1966년 컬럼비아대학교를 거쳐 1966년 하버드대학교 화학과 교수로 부임한 뒤 1979년 시어도어 리처즈(Theodore W. Richards)의 이름을 딴 명예교수가 되었다. 1996년부터 프랑스 스트라스부르대학교 교수를 겸하며 프랑스국립과학센터(CNRS)와 스트라스부르대학교가 공동 운영하는 생물물리화학 연구소장을 맡고 있다.

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    1947 ~
    마이클 레빗

    Michael Levitt

    마이클 레빗(Michael Levitt, 1947년 5월 9일 ~ )은 미국의 생물물리학자이다. 2013년 노벨 화학상을 수상하였다.

    1947년 남아프리카공화국의 프리토리아에서 유대인 집안의 아들로 태어났다. 프리토리아에서 고등학교를 마친 뒤 1967년 영국의 킹스칼리지런던(King’s College London)에서 물리학 학사학위를 취득하였고, 1967~1968년 영국왕립학회(The Royal Society)의 장학생으로 이스라엘의 바이츠만과학연구소(Weizmann Institute of Science)에서 수학하였다. 1971년 영국 케임브리지대학교에서 생물물리학 박사학위를 취득한 뒤 1972~1974년 바이츠만과학연구소에서 박사후 연구원 과정을 수료하였다.

    1974~1979년 영국 MRC분자생물학연구소(MRC Laboratory Molecular Biology)에서 전문연구위원으로 재직하였고, 1977~1979년 미국 캘리포니아주의 솔크연구소(Salk Institute)에서 프랜시스 크리크(Francis Crick)의 연구팀에 방문과학자(Visiting Scientist)로 참여하였다. 1979년 이스라엘로 돌아와 1987년까지 바이츠만과학연구소 화학물리학과 교수로 재직하였고, 1987년 스탠퍼드대학교 구조생물학과 교수로 부임하여 1993년부터 학과장을 맡았다.

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    1940 ~
    아리에 와르셀

    Arieh Warshel

    아리에 와르셸(Arieh Warshel, 1940년 11월 20일 ~ )은 미국의 생화학자이다. 2013년 노벨 화학상을 수상하였다.

    이스라엘이 건국하기 전인 1940년 영국 위임통치령 팔레스타인의 스데나훔(Sde Nahum) 키부츠에서 태어났다. 대위로 군복무를 마친 뒤 1966년 테크니온공과대학(Technion Israel Institute of Technology)에서 최우등으로 화학 석사학위를 취득하였다. 이어서 1967년 이스라엘의 바이츠만과학연구소(Weizmann Institute of Science)에서 석사학위를, 1969년에는 화학물리학 박사학위를 취득하였다.

 

수상 업적

The Nobel Prize in Chemistry 2013 was awarded jointly to Martin Karplus, Michael Levitt and Arieh Warshel “for the development of multiscale models for complex chemical systems”.

2013년 노벨 화학상은 “컴퓨터로 화학 반응을 예측하고 이해할 수 있는 이론적 기초를 다진 공로”로 마르틴 카르플루스, 마이클 레빗, 아리에 와르셀에게 공동 수여되었습니다. 노벨상위원회는 이날 성명에서 “이들은 화학 반응 과정을 이해하고 예견하는데 유용한 강력한 프로그램의 초석을 마련했다”면서 “실제 화학 반응을 보여주는 컴퓨터 모델(다규모 모델)은 오늘날 화학 분야에서 이룬 대부분의 연구 성과들에 대한 중요한 밑거름”이라고 덧붙였습니다.

 

수상 추천문

전하, 그리고 신사 숙녀 여러분
올해의 노벨상 수상자인 마르틴 카르플루스, 마이클 레빗, 그리고 아리에 와르셀은 컴퓨터를 활용해 분자 세계를 분석하고 화학 시스템의 기능과 작용을 이해하기 위한 물리학 모델 기반 방법을 개발했습니다. 이러한 방법론의 탄생 배경을 살펴보기 위해 50년 전으로 거슬러 올라가 보겠습니다.

란스크로나에서 중학교를 다닐 때 처음으로 화학을 접하게 됐는데 운 좋게도 화학 지식에 전문적인 소양을 갖춘 훌륭한 선생님을 만나게 됐습니다. 그의 실험과 지식은 우리 학생들을 매혹하기에 충분했고 그의 가르침 없었다면 저는 이 자리에 설 수 없었을 것입니다.

하지만, 화학은 그 이후로 완전히 변했습니다. 많은 화학자들이 제 의견에 동의할 것으로 생각되는데, 모든 분야가 엄청난 속도로 발전했지만 딱 세 가지가 이러한 발전을 특징지었다고 할 수 있습니다. 첫째, 화학과 생물학 간의 경계가 완전히 허물어졌습니다. 오늘날 화학은 생명의 과학이며 화학 언어는 화학자, 생물학자 그리고 의학 전문가들이 생명의 프로세스를 설명하는 데 사용하는 언어가 되었습니다.

둘째, 화학은 이론화되었습니다. 화학과 물리학의 경계도 거의 사라졌고 오늘날 스웨덴과 외국의 여러 대학에는 이론 화학, 화학 물리학 그리고 나노과학과 같은 연구 분야가 있습니다. 화학자들은 물리학 언어를 일부 차용하고 있습니다.

세 번째 변화는 화학 분야에서뿐 아니라 우리 사회에서도 일어나고 있습니다. 컴퓨터가 우리 삶의 많은 부분을 완전히 바꿔놓았습니다. 오늘날 우리는 자동차, 세탁기는 물론, 분광 광도계, 기타 화학 장비들까지 컴퓨터 없이는 구입할 수가 없습니다. 우리 생활의 거의 전 분야에서 컴퓨터가 사용되고 있는데, 특히 물리학에서 차용한 등식에 기반하여 화학 시스템과 프로세스를 모델링하는 데 반드시 필요합니다. 이러한 모델링을 위해서는 아주 방대한 컴퓨터 자료가 필요하며 등식과 근사치의 선택이 필수적입니다.

올해 노벨상 수상자들이 수행한 일련의 연구 개발의 성과가 바로 컴퓨터를 이용한 것입니다. 애초에 전산화의 중요성을 깨닫고 화학 시스템과 프로세스를 설명하는 데 적합하도록 물리학에서 차용한 이론에 기반해 효율적인 컴퓨터 모델을 개발했습니다. 이들 모델과 아이디어는 화학의 모든 분야에서 사용될 수 있지만 아마도 생화학과 분자 생물학 분야에서 가장 중요하게 작용할 것입니다. 이 작업의 가장 중요한 측면은 화학 시스템의 이론적 모델링을 통해 어떠한 프로세스들이 왜 발생하고 또 발생하지 않는지에 대해 알려주었기 때문에 우리가 효소나 촉매제의 성능을 향상시킬 수 있었다는 점입니다.

마르틴 카르플루스, 마이클 레빗, 아리에 와르셀 교수님,
교수님들이 화학 시스템의 속성과 행위를 연구하기 위해 만들어낸 아이디어와 방법들이 화학의 많은 분야를 혁명적으로 발전시켰고 가장 정밀한 방법으로 화학 시스템의 행위를 연구할 수 있도록 했습니다. 이는 진정 위대한 업적이 아닐 수 없습니다. 스웨덴 왕립과학원을 대표하여 깊은 존경과 찬사를 보냅니다. 이제 전하께 나아가 노벨상을 수상하시겠습니다.