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Chimie

Molécules virtuelles

Les scientifiques pénètrent de plus en plus les mystères de l'infiniment petit. Mais si visualiser les molécules et les atomes est une chose, visualiser les électrons et les protons en perpétuel mouvement en est une autre. C'est à cette tâche que s'affairent, à coup de calculs sophistiqués et ce, grâce à des ordinateurs ultraperformants, les chimistes computationnels.

Quelque 150 spécialistes en la matière se sont réunis cet été à Sherbrooke à l'occasion d'un congrès consacré à cette discipline encore jeune mais, semble-t-il, prometteuse. « Les traditionnelles expériences de laboratoire cèdent la place à des expériences numériques », précise André Bandrauk, professeur de chimie théorique à l'Université de Sherbrooke. Les travaux de ces nouveaux chimistes permettent de modéliser, c'est-à-dire de donner des représentations des électrons, des protons et de leur dynamique inhérente. Il devient alors possible de manipuler électrons et protons par simulation, de modifier les propriétés de l'atome puis, par extrapolation, celles de toute molécule. Au moyen de ces manipulations virtuelles, les chimistes peuvent déterminer à quoi ressemblerait, par exemple, la nouvelle molécule qu'ils essaient de synthétiser, et quelles en seraient les propriétés.

Cette démarche intéresse particulièrement la recherche pharmaceutique où de nouvelles substances aux propriétés encore inconnues sont sans cesse mises au point. Le processus actuel est long et pénible, et permet de tester l'activité d'une nouvelle molécule seulement une fois celle-ci synthétisée. Par contre, la chimie computationnelle permet de « créer » — sur ordinateur, du moins — la future molécule et d'en estimer l'activité et l'efficacité. Autre avantage, on peut en créer des dizaines, à une fraction du coût de « l'ancienne » méthode...

Stéphanie Belaud

Agence Science-Presse