模拟复杂生物系统的诺奖得主马丁 · 卡普拉斯（Martin Karplus）在诸多领域贡献卓著。

卡普拉斯是一位理论化学家，他致力于探索其学科的基础原理，也始终关注这些原理在现实世界中最广泛的应用。他对复杂生物系统的模拟揭示了蛋白质等大分子在原子层面的功能细节。2024年12月，卡普拉斯去世，享年94岁。

卡普拉斯于1930年出生于维也纳。1938年，全家为逃离纳粹政权迁居美国马萨诸塞州波士顿地区。上中学时，卡普拉斯对观鸟的热爱激发了他对生物学的好奇心。1947年，17岁的他发表了第一篇关于鸟类学的论文；同年，他凭借一项关于美国东海岸海雀生活的研究项目在美国的西屋科学人才选拔赛中获胜。

在哈佛大学读本科时，他放弃了最初的学医计划，于1951年获得了化学和物理学学位。之后，本着对生命分子研究的热情，他前往加州理工学院，在莱纳斯 · 鲍林（Linus Pauling）的指导下采用量子力学方法研究氢键，并拿到了自己的博士学位。

在英国牛津大学进行博士后研究时，卡普拉斯对核磁共振（NMR）应用于化学的理论基础产生了兴趣。1955年，他进入美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（UIUC）工作，该校当时有一个NMR实验项目。他在那里进行了具有里程碑意义的量子力学研究，最终提出了现在被称为“卡普拉斯方程”的理论。

1960年，卡普拉斯加入了IBM的沃森科学实验室，这使得他能够使用当时最先进的超级计算机。他从研究化学反应的动力学机理入手，利用牛顿的经典运动方程研究简单的H + H2反应。这些研究比对该系统的量子力学研究早了近十年。

1966年重返哈佛大学后，卡普拉斯重振了将理论方法应用于生物学研究的雄心壮志。他研究了眼睛中光吸收的机制，重点关注与视蛋白结合的光吸收分子视黄醛。1969年，他在以色列的魏茨曼研究所第一次见到迈克尔 · 莱维特（Michael Levitt）和亚利耶 · 瓦谢尔（Arieh Warshel），并有了后续的合作。他们凭借在经典力学和量子力学、势能函数以及计算机编程方面的专长，开发出一个多尺度模型，用于研究复杂的化学系统，并借此了解视黄醛吸收光后如何导致分子形状发生变化，进而改变视蛋白的形状，最终触发光感知过程。这项成果使他们获得了2013年的诺贝尔化学奖。

获得诺贝尔奖后，卡普拉斯继续在哈佛大学做研究。他在计算化学和生物物理学领域贡献卓越，同时涉足生物学领域，包括疫苗开发的相关工作。他在政治上也十分活跃，支持各种进步议题。

家庭生活给卡普拉斯带来了慰藉和满足感。他把这种温暖的家庭氛围带到了实验室，指导了250多名研究生和博士后研究员。大家紧密合作，共同进步，许多曾受他指导的人，即所谓的“卡普拉斯学派”成员，至今仍是挚友。卡普拉斯的科学贡献与他培育的“学术大家庭”共同构成了他不朽的遗产。

资料来源 Nature