Le Nobel de chimie honore la modélisation informatique

Le prix Nobel de chimie 2013 a été décerné hier à l’Austro-Américain Martin Karplus, l’Américano-Britannique Michael Levitt et l’Israélo-Américain Arieh Warshel, pionniers de la modélisation informatique des réactions chimiques. Les trois chercheurs sont récompensés pour la mise au point de « modèles (...) pour les systèmes chimiques complexes », a indiqué le jury.

MM. Karplus, 83 ans, Levitt, 66 ans, et Warshel, 72 ans, ont réussi à faire cohabiter dans l’étude des processus chimiques, et donc dans les logiciels qui s’appuient sur leurs travaux, la physique classique newtonienne et la physique quantique, qui répond à des règles fondamentalement différentes. Les applications sont illimitées non seulement pour les chercheurs, mais aussi pour les ingénieurs et l’industrie. « La connaissance détaillée des processus chimiques permet d’optimiser les catalyseurs, les médicaments et les cellules photovoltaïques », a relevé par exemple l’Académie royale des sciences. Tous trois travaillent aux États-Unis.

M. Karplus est professeur à l’Université de Strasbourg (France) et à Harvard. Il a rejoint les États-Unis dès l’âge de huit ans, au moment de l’Anschluss (annexion de l’Autriche par l’Allemagne nazie) en 1938, indique-t-il sur un site Internet où il expose ses photographies. « Je suis très content que ce champ de recherche soit enfin reconnu comme important. Pendant des années, on nous a dit que ça ne marchait pas, qu’on ne pouvait pas faire des calculs comme ça pour des molécules très compliquées », a-t-il déclaré. M. Levitt, né Britannique en Afrique du Sud, est professeur à l’Université de Stanford. Il a dit avoir été « essentiellement » récompensé pour un programme informatique qu’il a conçu à l’âge de 20 ans et qui reste utile. « Je suppose que j’ai fait un assez bon logiciel », a-t-il déclaré. M. Warshel, né dans un kibboutz en 1940, à une époque où le territoire actuel d’Israël était sous mandat britannique, est rattaché à la South California University. Dans un entretien diffusé sur le site Internet de la Fondation Nobel, il a dit espérer que ce prix allait vaincre les dernières réticences face à l’informatique en chimie. Leurs travaux ont fait faire un énorme pas en avant à la chimie expérimentale.

« Les chimistes créaient autrefois des modèles de molécules en recourant à des boules de plastique et des bâtons. Aujourd’hui, la modélisation se fait sur ordinateur », explique l’Académie royale des sciences. « Les modèles informatiques qui reproduisent la vie réelle sont devenus cruciaux pour la plupart des avancées dans la chimie aujourd’hui », ajoute-t-elle, expliquant que « l’ordinateur est un outil tout aussi important pour les chimistes que l’éprouvette ». « Les simulations sont si réalistes qu’elles prédisent le résultat des expériences traditionnelles ». Et « dans les années 1970, Martin Karplus, Michael Levitt et Arieh Warshel ont posé les bases des programmes puissants qui sont utilisés pour comprendre et prédire les processus », souligne l’académie.

M. Karplus a mis au point ce qu’on appelle « l’équation Karplus », utilisée notamment dans la résonance magnétique nucléaire (RNM), un phénomène servant en chimie, en physique des matériaux et surtout en médecine avec la célèbre imagerie par résonance magnétique (IRM). Quant à MM. Levitt et Warshel, ils ont été les premiers à rendre publique, en 1976, la simulation informatique d’une réaction enzymatique, les protéines qui régissent la quasi-totalité des réactions chimiques au sein des cellules vivantes. Les trois lauréats recevront leur prix le 10 décembre à Stockholm.
Aussitôt les lauréats annoncés, Arieh Warshel a été félicité au téléphone par le Premier ministre israélien Benjamin Netanyahu et le président Shimon Peres. Selon les médias israéliens, Michael Levitt a également la nationalité israélienne, et partage sa vie entre les États-Unis et Israël. Les deux hommes ont travaillé au prestigieux Institut Weizmann des sciences à Rehovot, près de Tel-Aviv, pépinière de chercheurs de renommée mondiale.

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