日本大百科全書(ニッポニカ) 「ウォーシェル」の意味・わかりやすい解説
ウォーシェル
うぉーしぇる
Arieh Warshel
（1940― ）
イスラエル、アメリカの生物物理学者。イギリス委任統治領時代のパレスチナ（現、イスラエル）のキブツ（集団農業共同体）、スデ・ナハムSde Nahumで生まれる。1958年から1962年まで徴兵制に基づきイスラエル軍（IDF）に召集され、その後も予備役として1967年、1973年に第3次・第4次中東戦争に従軍し、大尉で退役。1962年、イスラエルのハイファにあるイスラエル工科大学に入学し、1966年卒業。ワイツマン科学研究所に入り1967年、1969年にそれぞれ修士号、博士号を取得した。1970年から2年間、アメリカのハーバード大学で博士研究員として働いた後、1972年ワイツマン科学研究所に戻り、1975年より2年間、イギリス医学研究会議（MRC）の分子生物学研究所の研究員も兼務した。1976年に南カリフォルニア大学の化学科助教授、1977年からワイツマン科学研究所準教授、1979年から南カリフォルニア大学に戻り準教授、1984年から同大学教授を務めている。
ハーバード大学のマーティン・カープラスのもとで、研究に取り組んだ博士研究員時代に、化学反応を正確にシミュレーションするプログラム作成研究を本格化させた。当時のコンピュータは、性能が低く、小さな分子の反応の計算しかできなかったが、二人は、ウォーシェルの同僚だったワイツマン科学研究所のマイケル・レビットの協力も得て、同研究所の大型コンピュータを使い、それまでむずかしかった生体高分子の反応なども再現した。
さらに二人は、それまでむずかしかった「自由電子」の動きをコンピュータで計算することにも成功した。電子は原子核を周回しているが、いくつかの分子では電子が自由に原子核の間を行き来し、「自由電子」として化学反応の重要な役割を担っている。網膜の生体機能と量子化学の関係に興味をもっていたカープラスは、網膜の中の自由電子の動きを量子物理学的な方法で、通常の電子の動きを古典的な方法で処理してシミュレーションすることに成功した。これで光が当たった網膜の中で自由電子がエネルギーを得て、網膜の分子構造を変えるという視覚のプロセスを再現できた。
2年後、ウォーシェルがイスラエルのワイツマン科学研究所に戻ると、MRC分子生物科学研究所から派遣されていたレビットと再会。DNA、RNA、タンパク質など生体分子のコンピュータ解析で世界をリードするレビットと、酵素など生体内でダイナミックな動きをみせる高分子のコンピュータ解析の共同研究をスタートした。それまでは、反応のない生体分子の解析しかできなかったが、二人は1976年、化学反応の活性中心（他の物質、分子と結合して変化しやすい活性部位）を量子力学的手法（QM法）で計算し、活性中心以外の部分を古典力学的な手法（MM法）でとらえるプログラムを開発、世界で初めて、多糖類を分解する酵素「リゾチーム」の反応を再現できるコンピュータ・モデルを構築することに成功した。この手法は、タンパク質など生体内の巨大な高分子から低分子までの動きを、分子の大きさに関係なく再現できるところが画期的で、マルチスケール法とよばれる。今日の医薬品開発など、薬がどのように生体に作用するかの解析に役だてられている。
1975～1976年にヨーロッパ分子生物学機構（EMBO：European Molecular Biology Organization）からフェローシップ（研究奨学金）を受け、1993年国際量子生物・薬理学会年次表彰、2003年トルマン・メダルを受賞。2008年イギリス王立化学協会フェロー（特別研究員）、2009年アメリカ科学アカデミー会員に選出された。2013年に、「複雑な化学反応をコンピュータでシミュレーションするマルチスケールモデルの開発」で、カープラス、レビットとともにノーベル化学賞を受賞した。2014年にはイスラエル化学協会賞を受賞した。
［玉村 治 2021年11月17日］