當兩個元素髮生反應時，在原子尺度上實際發生了什麼？今年的化學獎授予三位理論化學家，他們設計了一種讓計算機模擬和預測此類反應發生的方式：哈佛大學和法國斯特拉斯堡大學的馬丁·卡普拉斯；斯坦福大學醫學院的邁克爾·萊維特和南加州大學的阿里耶·瓦謝爾。或者，正如諾貝爾委員會在頒獎時所說：“表彰他們開發了複雜化學系統的多尺度模型。”
關鍵在於物理學——特別是，找到一種方法，既可以在分子最關鍵區域使用單個原子的量子力學理解（這需要大量的計算能力），又可以使用更簡單、更容易計算的經典力學來處理系統的其餘部分。這種組合使計算機能夠詳細地模擬，例如，在化學鍵形成過程中，當電子從一個原子核的軌道躍遷到另一個原子核的軌道時，特定酶中的催化劑，同時允許對複雜分子的其餘部分進行更簡單的計算。
“這就像看到手錶並想知道它是如何工作的，”瓦謝爾在新聞釋出會上透過電話表示。“我們開發的是一種需要計算機獲取蛋白質結構，然後最終理解它是如何工作的。”例如，這種對事物運作方式的理解可以用來“設計藥物，或者像我一樣，滿足好奇心”。換句話說，化學家不再僅僅在實驗室進行實驗；他們也可以在網路空間進行實驗。
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這種理論建模已在製藥行業得到廣泛應用，有助於藥物的開發，並且也被用來幫助揭示光合作用的秘密——僅利用陽光提供的能量將二氧化碳轉化為碳水化合物的化學轉變。更好地理解這種化學反應以及所涉及的分子（畢竟，這使得地球上大部分生命成為可能）可以幫助為人類提供清潔和豐富的能源。萊維特希望有一天能在分子水平上模擬整個生物體。
來自我們的《大眾科學》數字檔案
模擬水和生命分子，作者：馬克·格斯坦和邁克爾·萊維特，1998年11月
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蛋白質的動力學，作者：馬丁·卡普拉斯和J.安德魯·麥卡蒙，1986年4月