Martin Karplus, um químico teórico ganhador do Prêmio Nobel que usou computadores para modelar como sistemas complexos mudam durante reações químicas, um processo que levou a avanços na compreensão dos processos biológicos, morreu em 28 de dezembro em sua casa em Cambridge, Massachusetts. Ele tinha 94 anos.
Sua esposa, Marci Karplus, disse que ele morreu enquanto se recuperava de uma queda na qual quebrou o fêmur.
Ao longo de sua longa carreira, o Dr. Karplus cruzou o caminho com alguns dos cientistas mais importantes do século 20, incluindo Linus Pauling e J. Robert Oppenheimer.
Os cientistas podem controlar os produtos químicos de uma reação e podem medir e avaliar os resultados, mas o que acontece nesse meio tempo é um mistério.
Como explicou Sven Lidin, presidente do comitê de seleção do Nobel ao anunciar os vencedores de 2013 em química: “É como ver todos os atores antes de Hamlet e todos os cadáveres depois, e então você se pergunta o que aconteceu no meio. E, na verdade, há alguma ação interessante aí, e é isso que a química teórica nos fornece – todo o drama.”
Começando na década de 1960, quando os computadores eram apenas uma fração da potência dos smartphones de hoje, o Dr. Karplus e seus colegas ganhadores do Nobel — Michael Levittoriginário da África do Sul, e Arieh Warshelque nasceu em Israel — começou a construir modelos virtuais de moléculas para entender o que acontece com elas durante reações complexas como fotossíntese e combustão.
Os modelos usaram a física newtoniana clássica para prever como multidões de átomos e moléculas se movem durante as reações, e usaram a física quântica para descrever como as ligações químicas são quebradas e formadas durante essas reações. Este tipo de análise revelou-se particularmente útil na compreensão das reações biológicas envolvendo enzimas, as proteínas que governam as respostas químicas nos organismos vivos.
Houve resistência inicial ao trabalho dos cientistas porque period difícil para outros aceitar que os modelos computacionais pudessem ser suficientemente precisos ou pudessem explicar suficientemente as muitas variáveis em algumas reações. Mas quando o Prémio Nobel foi atribuído em 2013, esse cepticismo desapareceu.
“Hoje, o computador é uma ferramenta tão importante para os químicos quanto o tubo de ensaio”, disse o academia escreveu em seu anúncio. “As simulações são tão realistas que prevêem o resultado de experimentos tradicionais.”
Na Universidade de Harvard, onde o Dr. Karplus passou a maior parte de sua carreira, ele e sua equipe de pesquisa criaram em 1983 um programa para simular a interação molecular, chamando-o de Química em Harvard Mecânica Macromolecular (CHARMM). O programa está disponível para pesquisadores de todo o mundo.
No ultimate da década de 1950, o Dr. Karplus fez outra contribuição importante para a química: ele desenvolveu o que é conhecido como equação de Karplus. Permite calcular a magnitude e a orientação dos prótons em compostos orgânicos envolvidos na espectroscopia de ressonância magnética nuclear, permitindo aos químicos estudar os arranjos dos átomos nas moléculas. Agora é uma parte básica do ensino de química.
Martin Karplus nasceu em 15 de março de 1930, em Viena, em uma família judia abastada e intelectualmente realizada. Ele period o segundo filho de Johann Karplus, um banqueiro, e de Isabella (Goldstern) Karplus, uma nutricionista de hospital.
Seu avô paterno, Johann Paul Karplus, foi um neurologista que descobriu as funções do hipotálamo, a região cerebral essential que controla a temperatura corporal, a fome, a frequência cardíaca e outras atividades vitais. Um tio, Eduard Karplus, period engenheiro e inventor. E o irmão mais velho de Martin, Robert, tornou-se físico teórico na Universidade da Califórnia em Berkeley.
Perante o aumento do anti-semitismo na década de 1930 e poucos dias depois de a Alemanha nazi ter anexado a Áustria no Anschluss de Março de 1938, Martin, o seu irmão e a sua mãe fugiram para Zurique e depois para França, chegando eventualmente a Le Havre.
O pai de Martin foi inicialmente preso em Viena, mas conseguiu se juntar à família antes que eles zarpar para Nova York. Eles chegaram em 8 de outubro de 1938 e emblem depois se mudaram para Newton, Massachusetts.
Na Newton Excessive College, Martin descobriu que seu irmão mais velho havia deixado uma marca tão grande que muitos professores duvidaram da capacidade de Martin de fazer o mesmo, lembrou ele em uma biografia do Nobel. Um professor, responsável pela competição Westinghouse Science, a principal busca de talentos nas ciências do país, disse a Martin que seria uma perda de tempo participar.
Mas ele encontrou outro professor que estava disposto a supervisionar seu teste para a competição. Ele passou a se qualificar como um dos 40 finalistas do país. O projeto de Martin em alcidosuma ave aquática, foi escolhida como co-vencedora da competição, após a qual se encontrou com o presidente Harry S. Truman em Washington.
Aceito na Universidade de Harvard, concentrou-se em química e física. Quando ele estava concluindo sua graduação em 1950, tanto a Universidade da Califórnia em Berkeley quanto o Instituto de Tecnologia da Califórnia, conhecido como Caltech, o aceitaram para estudos de pós-graduação.
Sem saber para onde ir, ele visitou seu irmão, Robert, que na época trabalhava no Instituto de Estudos Avançados em Princeton, NJ. Robert mostrou-lhe o native, apresentando-o a Albert Einstein e J. Robert Oppenheimer, que liderou o Projeto Manhattan que desenvolveu a bomba atômica e que se tornou diretor do instituto. Oppenheimer recomendou o Caltech, onde foi professor, chamando-o de “uma luz brilhante em um mar de trevas”, segundo a biografia do Dr. Karplus. Decisão tomada.
Na Caltech ele se concentrou em biofísica, juntando-se a um grupo de pós-graduação liderado por Max Delbrückque, junto com Salvador E. Luriaprovou que a teoria da evolução de Darwin também se aplicava às bactérias. Eles, junto com Alfred D. Herseyreceberiam o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina em 1969 por seu trabalho.
Como escreveu o Dr. Karplus em sua biografia do Nobel, uma virada em sua vida ocorreu dois meses depois que ele começou na Caltech. Dr. Delbrück sugeriu que o Dr. Karplus apresentasse um seminário sobre sua área de pesquisa pretendida: como funciona a visão.
Ele começou sua apresentação, mas após 10 minutos o Dr. Delbrück o interrompeu para dizer que não entendia o que o Dr. Karplus estava dizendo. O Dr. Karplus recomeçou e o Dr. Delbrück interrompeu novamente, dizendo que ainda não entendia. O Dr. Karplus recomeçou e o Dr. Delbrück interrompeu pela terceira vez.
Neste ponto, Dr.Richard Feynmanque recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1965 e estava sentado na plateia, virou-se e disse ao Dr. Delbrück: “Posso entender, Max. Está perfeitamente claro para mim.” Dr. Delbrück ficou vermelho e saiu furioso. Mais tarde naquele dia, ele chamou o Dr. Karplus ao seu consultório e disse-lhe que não poderia mais trabalhar com ele.
Dr. Karplus mudou para a química.
No departamento de química, o Dr. Karplus inicialmente trabalhou com o Prof. John Kirkwood, mas depois o Dr. Seus alunos de pós-graduação tiveram a oportunidade de passar a trabalhar com Linus Pauling. Apenas o Dr. Karplus aceitou.
Dr. Pauling estava na pequena lista dos maiores cientistas do século XX. Ele foi uma das cinco pessoas a receber dois Prêmios Nobel: o primeiro em 1954 para química, por determinar como os átomos estão quimicamente ligados nas moléculas; e o segundo, o Prêmio Nobel da Paz, em 1962, pela promoção do desarmamento nuclear. Seu trabalho científico levou à fundação da química quântica e da biologia molecular.
O tempo do Dr. Karplus com o Dr. Pauling foi frutífero: ele terminou sua dissertação de doutorado pouco antes do Dr. Universidade de Oxford.
Em 1955, ele foi contratado pela Universidade de Illinois, que realizava trabalhos avançados em espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN). Foi durante seus cinco anos em Illinois que ele elaborou sua equação de Karplus.
Em 1960, o Dr. Karplus foi contratado para ser pesquisador no Laboratório Científico IBM Watson e lecionar na Universidade de Columbia. Com acesso ao poder computacional de última geração, ele continuou suas pesquisas em RMN e também começou a investigar a criação de modelos para explicar reações químicas.
Dr. Karplus mudou de emprego novamente em 1966, retornando para Harvard. Lá ele passou a se concentrar nas reações biológicas, que são as mais complexas. O trabalho levaria à criação do CHARMM e ao seu Prêmio Nobel.
Na década de 1990, o Dr. Karplus foi nomeado professor na Universidade Louis Pasteur, mais tarde renomeada como Universidade de Estrasburgo, na França. Ele passou os 20 anos seguintes indo e voltando entre lá e Harvard.
Dr. Karplus conheceu Marci Hazard em Harvard, onde trabalhou por 51 anos. Eles se casaram em 1981. Sua primeira esposa foi Susan Karplus; o casamento deles terminou em divórcio.
Além de sua esposa, ele deixa dois filhos do casamento anterior, Reba e Tammy; um filho do segundo casamento, Mischa; e um neto. (Susan Karplus morreu em 1982. Seu irmão, Robert, morreu em 1990.)
Em 2020, o Dr. Karplus publicou sua autobiografia, “Espinafre no teto: a vida multifacetada de um químico teórico”. O título referia-se ao native de pouso de uma colher de espinafre lançada que ele havia recebido ordens de comer quando menino.
Ao longo de sua carreira, o Dr. Karplus orientou cerca de 250 estudantes de graduação e doutorado, a maioria dos quais seguiram carreiras acadêmicas de sucesso. Eles são conhecidos coletivamente como Karplusianos.
