Do ESTADAO.COM.BR
Por HERTON ESCOBAR
Ilustração divulgada pela organização do Prêmio Nobel, simbolizando a união da física clássica (representada por Isaac Newton) e da física quântica (representada pelo gato de Schorindger).
Os vencedores do Prêmio Nobel de Química deste ano são: o austríaco Martin Karplus, afiliado às universidades de Estrasburgo e Harvard; o sul-africano Michael Levitt, da Universidade Stanford; e o israelense Arieh Warshel, da Universidade do Sul da Califórnia, em Los Angeles. Eles foram responsáveis, na década de 1970, por unir conceitos da mecânica quântica e da física clássica newtoniana no mundo da química, abrindo caminho para a compreensão do funcionamento de moléculas, reações catalíticas e outros sistemas químicos complexos, como a fotossíntese, não só por meio de experimentos práticos, mas também da aplicação de modelos teóricos capazes de simular esses processos em computadores.
“O que fizemos foi desenvolver um método computacional que nos permite olhar para a estrutura de uma proteína e entender como exatamente ela faz o que faz”, resumiu Warshel, em uma rápida entrevista via internet, transmitida após o anúncio do prêmio na Academia Real de Ciências da Suécia. Essa compreensão é absolutamente essencial, por exemplo, para o desenvolvimento de novos medicamentos, painéis solares e qualquer outro produto que dependa de reações químicas para funcionar. “Ou, no meu caso, simplesmente para satisfazer nossa curiosidade”, completou Warshel, em defesa da ciência mais básica e pura — que é a base fundamental para o desenvolvimento de toda e qualquer aplicação tecnológica do conhecimento.
Os poderosos computadores usados hoje para simular reações químicas e o funcionamento de moléculas na indústria química e farmacêutica, por exemplo, ainda estavam longe de existir 40 anos atrás, quando Karplus, Levitt e Warshel desenvolveram seus estudos pioneiros. Mas foi o conhecimento básico produzido por eles que permitiu o desenvolvimento dessas ferramentas tecnológicas modernas, indispensáveis hoje a qualquer laboratório avançado de química — seja na academia ou na indústria. Por exemplo, para prever como a molécula de um medicamento precisa se encaixar com uma molécula-alvo dentro da célula para funcionar, e modificar a estrutura dessa molécula terapêutica para que isso ocorra da maneira mais eficiente possível, caso necessário.
O funcionamento átomos e moléculas é regido pelas leis da física. O problema é que há dois “tipos” de física, que não costumam conversar muito bem entre si: a física clássica newtoniana, bem mais simples, que se aplica a objetos maiores; e a mecânica quântica, bem mais complexa, que se aplica ao funcionamento de partículas elementares na escala atômica. Aplicadas à química, a física clássica de Newton serve muito bem para estudar o funcionamento de moléculas grandes, mas falta-lhe complexidade para explicar o funcionamento de moléculas menores e destrinchar reações químicas que ocorrem em velocidades enormes, envolvendo partículas minúsculas. Para isso, é necessário usar a mecânica quântica; só que a mecânica quântica é tão complexa que simular o funcionamento de uma molécula com ela exige um poder computacional que está além do alcance até mesmo dos computadores mais modernos. A revolução realizada pelos três cientistas foi juntar partes da física clássica e da mecânica quântica num único modelo teórico, capaz de descrever o comportamento químico de qualquer molécula, de qualquer tamanho.
Ao unir esses dois mundos da física, Karplus, Levitt e Warshel aproximaram também a química experimental e a química teórica, que até então nem sempre falavam a mesma língua. Antes, eram os resultados experimentais que ditavam as regras, e a teoria é que tinha que correr atrás para explicá-los. Hoje, é a teoria, apoiada na acurácia dos modelos desenvolvidos por eles, que dita o rumo dos experimentos, tornando-os mais focados e mais eficientes.
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