Карплус, Мартин

Мартин Карплус
англ. Martin Karplus
Дата рождения	15 марта 1930(1930-03-15)
Место рождения	Вена, Австрия
Дата смерти	28 декабря 2024(2024-12-28)[1][2] (94 года)
Место смерти	Кембридж, Массачусетс, США[3]
Страна	Австрия  США
Род деятельности	химик, преподаватель
Научная сфера	теоретическая химия ЯМР-спектроскопия, квантовая химия
Место работы	Гарвардский университет Калифорнийский технологический институт
Альма-матер	Гарвардский университет
Научный руководитель	Лайнус Полинг
Награды и премии	Нобелевская премия по химии (2013)
Медиафайлы на Викискладе

Ма́ртин Ка́рплус (англ. Martin Karplus; 15 марта 1930[4][5]^[…], Вена, Австрия[6] — 28 декабря 2024[1][2], Кембридж, Массачусетс[3]) — американский химик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по химии за 2013 год совместно с Майклом Левиттом и Арье Варшелем с формулировкой за «компьютерное моделирование химических систем». Член Национальной академии наук США (1967)[7], иностранный член Лондонского королевского общества (2000)[8], почётный член Австрийской академии наук (2015)[9].

Биография

Мартин Карплус родился в Гринцинге^[англ.] в Вене, в еврейской семье; после аншлюса в 1938 году с матерью и братом бежал от нацистов через Швейцарию в США (отец в это время был арестован). Его семья на протяжении десятилетий была связана с медициной, дед — Иоганн Пауль Карплус^[нем.] (1866—1936) — был известным нейрофизиологом, профессором неврологии и психиатрии Городского неврологического центра Вены^[нем.], жил в родовом дворце Либен-Аушпиц; другой дед — уроженец Одессы Самуил-Герш Абрамович (Аврумович) Гольдштерн (1865—1939), сын австрийского подданного[10][11] (прежде уманского мещанина)[12][13] — был ревматологом и директором известной венской клиники и грязелечебницы «Fango Heilanstalt» (Wien IX, Lazarethgasse 20)[14][15][16][17][18]. По приезде в США семья поселилась в пригороде Бостона Брайтоне^[англ.], где уже жил старший брат отца — инженер и изобретатель переменного трансформатора «Вариак» (1933) Эдуард Карплус^[англ.] (1899—1979)[19][20].

В средней школе Карплус увлекался орнитологией, в 1947 году опубликовал первую статью на эту тему. В 1950 году он получил степень бакалавра искусств в Гарвардском университете, где занимался химией и физикой. После этого он работал с Лайнусом Полингом в Калифорнийском технологическом институте, где в 1953 году получил степень доктора философии за работу по квантовой теории водородной связи. В 1953—1955 годах благодаря финансированию от Национального научного фонда Карплус работал с Чарльзом Коулсоном в Оксфордском университете, где увлёкся ядерным магнитным резонансом. В 1955—1960 годах он трудился в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне, а в 1960—1966 годах — в лаборатории имени Уотсона при Колумбийском университете, где занялся применением компьютеров для изучения химических реакций. В 1966 году он вернулся в Гарвардский университет[21]. С 1995 года Карплус занимал профессорскую должность в Страсбургском университете[22][23].

Карплус увлекался фотографией (его работы несколько раз представлялись на выставках) и кулинарией, пройдя специальный курс обучения в Париже. Он также участвовал в протестах против войны во Вьетнаме[21].

Карплус являлся членом Международной академии квантово-молекулярных наук. С 1955 года он подготовил более 200 учёных в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне, Колумбийском и Гарвардском университетах.

Умер 28 декабря 2024 года в своём доме в Кембридже, штат Массачусетс, в возрасте 94 лет[24][25].

Исследования

Исследования Карплуса затрагивают такие разделы науки, как физическая химия, ЯМР-спектроскопия, химическая кинетика, квантовая химия и, в первую очередь, моделирование биологических макромолекул. Помимо этого, Карплус исследовал спин-спиновое взаимодействие и электронный парамагнитный резонанс. Его имя носит уравнение^[англ.], описывающее корреляцию между константой взаимодействия и двугранным углом в ЯМР-спектроскопии белков^[англ.].

С начала 1960-х годов Карплус развивал метод классической молекулярной динамики сначала для описания кинетики простых химических реакций, а затем — для исследования свойств сложных биологических молекул. В частности, его исследования позволили понять, каким образом происходит изменение формы молекул ретиналя и опсина при поглощении фотона, и тем самым объяснить молекулярный механизм, лежащий в основе зрения. В ряде его работ этот подход применялся к задаче фолдинга белка. Его группой была разработана программа CHARMM^[англ.] для расчёта свойств макромолекул методом классической молекулярной динамики[21].

Награды и отличия

• Премия Ирвинга Ленгмюра^[англ.] (1987)
• Стипендия Гуггенхайма (1987)[26]
• Edgar Fahs Smith Lecture, Пенсильванский университет (1997)
• Премия Лайнуса Полинга (2004)
• Премия Фельтринелли (2011)
• Нобелевская премия по химии (2013)
• Австрийский почётный знак «За науку и искусство» (2015)
• Почётный гражданин Вены (2015)

Семья

• Родители — Ханс Карплус (1898—1971) и Изабелла Гольдштерн (1900—1967)[27].
• Бабушка — Маня Бернштейн (1877—1961), происходила из Винницы; дед — доктор медицины Самуил-Герш Абрамович Гольдштерн (1865—1939), выпускник Второй (Ришельевской) одесской гимназии (1883), был связан с народовольцами, за что исключён со второго курса Императорского Новороссийского университета (1885) и в том же году выслан из страны[28].
• Старший брат — Роберт Карплус^[англ.] (1927—1990), был физиком-теоретиком и преподавателем в Калифорнийском университете в Беркли.
• Дядя — детский психолог и педагог Эрнст Папанек (англ. Ernst Papanek, 1900—1973)[29].
• Тётя (младшая сестра деда) — Евгения Гольдштерн^[англ.] (урождённая Женни Абрамовна Гольдштерн[30], 1884—1942), антрополог и этнолог, погибла в концлагере Собибор[31].
• Первая жена — Сьюзен Карплус (урождённая Шерман), химик-теоретик, ученица Шнеура Лифсона в Институте Вейцмана; дочери Ребекка и Тамар, врачи.
• Вторая жена — Марси Анна Карплус (урождённая Хазард); сын Миша (англ. Mischa H. Karplus, род. 1981), юрист[32][33].

Основные публикации

Книги

• Karplus M., Porter R.N. Atoms and Molecules: An Introduction for Students of Physical Chemistry. — Benjamin-Cummings, 1970.
• Brooks C.L., Karplus M., Pettitt B.M. Proteins: A Theoretical Perspective of Dynamics, Structure, and Thermodynamics. — Wiley, 1988.
• Becker O.M., Karplus M. Guide to Biomolecular Simulations. — Springer, 2006.
• Karplus M. Spinach on the Ceiling: The Multifaceted Life of a Theoretical Chemist. — World Scientific, 2020.

Статьи

• Karplus M. Contact Electron‐Spin Coupling of Nuclear Magnetic Moments // Journal of Chemical Physics. — 1959. — Vol. 30. — P. 11—15. — doi:10.1063/1.1729860.
• Karplus M. Vicinal Proton Coupling in Nuclear Magnetic Resonance // Journal of the American Chemical Society. — 1963. — Vol. 85. — P. 2870–2871. — doi:10.1021/ja00901a059.
• McCammon J.A., Gelin B.R., Karplus M. Dynamics of folded proteins // Nature. — 1977. — Vol. 267. — P. 585–590. — doi:10.1038/267585a0.
• Brooks B.R., Bruccoleri R.E., Olafson B.D., States D.J., Swaminathan S., Karplus M. CHARMM: A program for macromolecular energy, minimization, and dynamics calculations // Journal of Computational Chemistry. — 1983. — Vol. 4. — P. 187—217. — doi:10.1002/jcc.540040211.
• Brünger A.T., Kuriyan J., Karplus M. Crystallographic R factor refinement by molecular dynamics // Science. — 1987. — Vol. 235. — P. 458—460. — doi:10.1126/science.235.4787.458.
• Field M.J., Bash P.A., Karplus M. A combined quantum mechanical and molecular mechanical potential for molecular dynamics simulations // Journal of Computational Chemistry. — 1990. — Vol. 11. — P. 700—733. — doi:10.1002/jcc.540110605.
• MacKerell A.D., ..., Karplus M. All-Atom Empirical Potential for Molecular Modeling and Dynamics Studies of Proteins // Journal of Physical Chemistry B. — 1998. — Vol. 102. — P. 3586–3616. — doi:10.1021/jp973084f.

Примечания

1. Martin Karplus (англ.)
2. Martin Karplus, lauréat du prix Nobel de chimie en 2013, est mort (фр.) — 2025.
3. https://www.magnifuneralhome.com/martinkarplus
4. Gregersen E. Martin Karplus // Encyclopædia Britannica (англ.)
5. Martin Karplus // Brockhaus Enzyklopädie (нем.)
6. Who's Who in France (фр.) — Paris: 1953. — ISSN 0083-9531; 2275-0908
7. Карплус, Мартин на сайте Национальной академии наук США  (англ.)
8. Martin Karplus (англ.). Royal Society. royalsociety.org. Дата обращения: 5 мая 2019. Архивировано 27 марта 2019 года.
9. em. Univ.-Prof. Dr. Dr. h. c. Martin Karplus  (неопр.). Архивировано 19 июня 2020 года. (нем.)
10. Запись о рождении Якова Гольдштерна 18 августа 1875 года в канцелярии одесского городового раввина: Родители — австрийско-подданный Абрам Гольдштерн, жена Мария.
11. Запись о рождении Женни Гольдштерн в канцелярии одесского городового раввина: родители — Абрам Гольдштерн, австрийский подданный, жена Мария.
12. Запись о рождении Осипа Гольдштерна 13 февраля 1878 года в канцелярии одесского городового раввина: Родители — уманский мещанин Аврум Гольдштерн, жена Мария.
13. В справочной книге «Вся Одесса» 1895, 1899 и 1903 года Абрам Менделевич Гольдштерн указывается владельцем контор по экспортной торговле зерном, хлебной продукцией и шерстью на Троицкой улице и в доме Китовера на улице Почтовой, № 28 (угол Екатерининской).
14. Martin Karplus «A Theoretical Chemist’s Return to Biology»  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 27 марта 2019 года.
15. Johann Paul Karplus  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 14 октября 2013 года.
16. Fango Heilanstalt  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 2 апреля 2015 года.
17. Доктор медицины Самуил Абрамович Гольдштерн и его семья  (неопр.). Архивировано 2 апреля 2015 года.: Жена Самуила Гольдштерна — Маня Бернштейн (1877—1961) — происходила из Винницы.
18. Гольдштерн Самуил-Герш Абрамович: Выпускник второй одесской гимназии (1883), был связан с народовольцами, за что исключён со второго курса Императорского Новороссийского университета (1885) и в том же году выслан из страны. — Гольдштерн Самуил-Герш Абрамович // Деятели революционного движения в России : в 5 т. / под ред. Ф. Я. Кона и др. — М. : Всесоюзное общество политических каторжан и ссыльнопоселенцев, 1927—1934.
19. The First Variac Autotransformer (Eduard Karplus)  (неопр.). Дата обращения: 2 октября 2017. Архивировано 24 сентября 2014 года.
20. Генеалогическое древо семьи Карплус  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано из оригинала 2 апреля 2015 года.
21. MacKerell, 2025.
22. Alain Beretz, président de l'université de Strasbourg et Alain Fuchs, président du CNRS félicitent Martin Karplus, prix Nobel de chimie 2013  (неопр.). Communiqués et dossiers de press…. Дата обращения: 10 октября 2013. Архивировано 12 октября 2013 года.
23. Laboratoire de Chimie Biophysique  (неопр.). Архивировано 18 октября 2014 года.
24. Martin Karplus (англ.). magnifuneralhome. Дата обращения: 4 января 2025. Архивировано 3 января 2025 года.
25. Martin Karplus Obituary (2025) - Newton, MA - Andrew J. Magni & Son Funeral Home (англ.). Legacy.com. Дата обращения: 4 января 2025.
26. Martin Karplus (англ.). John Simon Guggenheim Foundation. gf.org. Дата обращения: 5 мая 2019. Архивировано 5 мая 2019 года.
27. Генеалогическое древо семей Гольдштерн и Карплус  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 27 марта 2019 года.
28. Гольдштерн Самуил-Герш Абрамович // Деятели революционного движения в России : в 5 т. / под ред. Ф. Я. Кона и др. — М. : Всесоюзное общество политических каторжан и ссыльнопоселенцев, 1927—1934.
29. Эрнст Папанек и Хелен Гольдштейн  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 4 апреля 2015 года.
30. Запись о рождении 1 марта 1884 года в канцелярии одесского городового раввина
31. Одесский историко-краеведческий музей: выставка «Евгения Гольдштерн — от Чёрного моря до Альп» Архивная копия от 17 февраля 2025 на Wayback Machine: семья покинула Одессу в 1905 году.
32. Martin Karplus on NNDB  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 12 октября 2013 года.
33. Mischa H. Karplus, Boston University Law School  (неопр.). Дата обращения: 9 октября 2013. Архивировано 10 июня 2015 года.

Литература

• MacKerell A. Martin Karplus obituary: theoretical chemist who first simulated proteins using molecular dynamics // Nature. — 2025. — Vol. 637. — P. 1045. — doi:10.1038/d41586-025-00174-4.