Biman Bagchi es un científico indio que actualmente se desempeña como profesor titular de la Cátedra Nacional de Ciencias SERB-DST y profesor honorario en la Unidad de Química Estructural y del Estado Sólido del Instituto Indio de Ciencias . [2] Es un químico físico teórico y biofísico conocido por su investigación en el área de la mecánica estadística ; particularmente en el estudio de la transición de fase y nucleación, dinámica de solvatación, teoría de acoplamiento de modos del transporte de electrolitos, dinámica de macromoléculas biológicas (proteínas, ADN, etc.), plegamiento de proteínas, cinética enzimática, líquidos superenfriados y capa de hidratación de proteínas. [3] Es miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias de la India , [4] la Academia de Ciencias de la India , [5] la Academia Mundial de Ciencias [6] y miembro honorario internacional de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . [1] Además de varios artículos científicos, es autor de tres libros, (i) Relajación molecular en líquidos [7] , (ii) Agua en procesos biológicos y químicos: de la estructura y la dinámica a la función [ 8] y (iii) Mecánica estadística para la química y la ciencia de los materiales [9] .
Bagchi nació en 1954, hijo de Binay K. Bagchi, director de escuela, y su esposa, ama de casa y maestra a tiempo parcial, Abha, en Calcuta , en el estado indio de Bengala Occidental . [10] Se graduó en química en el Presidency College de Calcuta (actual Universidad de la Presidencia ) en 1974 y obtuvo una maestría en el Rajabazar Science College de la Universidad de Calcuta en 1976. Obtuvo un doctorado en la Universidad de Brown en 1980, trabajando con Julian Gibbs e hizo sus estudios postdoctorales en el Instituto James Franck de la Universidad de Chicago como investigador asociado. Allí trabajó con químicos de renombre como David W. Oxtoby , Graham Fleming y Stuart Rice hasta 1983, cuando se trasladó al laboratorio de Robert Zwanzig de la Universidad de Maryland por un período de un año. [4] Bagchi regresó a la India en 1984 y se unió al Instituto Indio de Ciencias (IISc) en su Unidad de Química Estructural y del Estado Sólido como profesor y estableció su grupo de investigación. [11]
En una carrera académica que abarca más de tres décadas en las que Bagchi ha viajado por un amplio panorama de la química física , la física química y la química biofísica , donde sus contribuciones a menudo ayudaron a construir un área desde sus cimientos. Esto se hizo manteniendo una estrecha colaboración con grupos de investigación experimental tanto en la India como en el extranjero. A menudo desarrolló teorías que combinaban enfoques teóricos sofisticados (como la teoría del acoplamiento de modos) para extender teorías y métodos tradicionales y establecidos (como la teoría de Kramers de la dinámica de cruce de barreras, FRET y electroquímica ) para explicar los resultados experimentales y de simulación emergentes.
El profesor Bagchi ha publicado más de 480 artículos y ha recibido más de 24.000 citas. [12] Su trabajo ha sido publicado en revistas de prestigio como Nature , [13] PNAS , [14] [15] [16] [17] PRL , [18] JACS , [19] JPC [20] y Chemical Reviews . [21] [22] También es autor de dos conocidas monografías publicadas por Oxford University Press (NY) [Molecular Relaxation in Liquids] [7] y Cambridge University Press (UK) [Water in Biological and Chemical Processes: From Structure and Dynamics to Function] . [8] Y un tercer texto importante sobre mecánica estadística publicado por Francis-Taylor & CRC Press. Bagchi ha impartido conferencias a nivel nacional e internacional. [nota 1] También está asociado a varias revistas científicas como miembro de sus consejos editoriales. [4] Es autor de 22 importantes artículos de revisión que son en parte pedagógicos y han influido en generaciones de químicos físicos y teóricos.
A continuación se analizan algunos ejemplos representativos de sus contribuciones fundamentales:
(i) En los años 1970 y 1980, se observó que una gran cantidad de procesos ultrarrápidos podían mostrar las características dinámicas habituales de una reacción activada, pero que se producían en ausencia de cualquier barrera de activación para su movimiento reactivo. El profesor Bagchi desarrolló la primera y hasta la fecha la teoría más exitosa de las reacciones químicas sin barreras . Esta teoría explicaba cómo podemos hablar de una velocidad de reacción incluso en ausencia de una barrera.
(ii) La dinámica de solvatación de solutos polares en líquidos dipolares (como agua, etanol) fue un tema de enorme interés contemporáneo desde mediados de los ochenta hasta finales de los noventa. Bagchi desarrolló un modelo continuo del solvente con una función dieléctrica dependiente de la frecuencia que predijo un tiempo de relajación, posteriormente llamado tiempo de relajación longitudinal , que era más rápido que el tiempo de relajación dieléctrica del solvente, proporcionando así una explicación por primera vez de la relajación rápida observada experimentalmente de la energía de solvatación dependiente del tiempo. Sin embargo, el modelo continuo no pudo explicar la solvatación ultrarrápida sub-100 fs observada por Fleming et al. Bagchi explicó esto desarrollando una teoría microscópica que incluía correlaciones intermoleculares y también la contribución de las contribuciones traslacionales de las moléculas del solvente.
(iii) Las teorías de relajación dieléctrica anteriores a mediados de los años ochenta consideraban principalmente modos rotacionales. Bagchi y sus colaboradores idearon una teoría microscópica de la función dieléctrica dependiente de la frecuencia y del vector de onda que incluía grados de libertad rotacionales y traslacionales. Se demostró que los modos traslacionales desempeñan un papel oculto en la relajación dieléctrica. Debido a la presencia de correlaciones orientacionales, las funciones dieléctricas longitudinales y transversales exhiben tiempos de relajación muy diferentes en vectores de onda finitos. Este fue de hecho un resultado importante porque, en muchos procesos dinámicos, es la respuesta del vector de onda finito del solvente lo que más importa. Se desarrolló una teoría autoconsistente para la fricción dieléctrica y la relajación dieléctrica. Se demostró que la presencia de contribuciones traslacionales puede hacer que la relajación dieléctrica sea más parecida a la de Debye en los casos en que solo las contribuciones rotacionales dan lugar a una forma de relajación dieléctrica altamente no de Debye.
La Academia Nacional de Ciencias de la India le otorgó a Bagchi la Medalla INSA para Jóvenes Científicos en 1986; [23] La Academia lo honraría nuevamente en 1990 con la Medalla Memorial AK Bose y con una beca electa en 1995. [24] Recibió la beca Homi Bhabha en 1989 antes de que el Consejo de Investigación Científica e Industrial le otorgara el Premio Shanti Swarup Bhatnagar , uno de los premios científicos indios más importantes, en 1991. [25] El mismo año, la Academia India de Ciencias lo eligió como su miembro [5] y se convirtió en miembro electo de la Academia Mundial de Ciencias en 2004. [6] Entre tanto, recibió el Premio GD Birla en 1997, el Premio TWAS en 1998, [26] el Premio a la Excelencia de Antiguos Alumnos en Investigación del Instituto Indio de Ciencias en 2002 y el Premio Goyal en Química en 2003. Fue seleccionado como JC Bose National Fellow en 2006 [27] y los varios discursos de premio que ha pronunciado incluyen el BC Laha Memorial Conferencia de 2001, realizada por la Asociación India para el Cultivo de la Ciencia y Conferencia Mizushima-Raman de 2006, organizada conjuntamente por el Departamento de Ciencia y Tecnología y la Sociedad Japonesa para la Promoción de la Ciencia . [4] El Journal of Physical Chemistry publicó un homenaje a Bagchi en su número de agosto de 2015. [28] [29] Ha sido seleccionado como el destinatario de 2021 del Premio Joel Henry Hildebrand en Química Teórica y Experimental de Líquidos, por la Sociedad Química Estadounidense (ACS). También fue seleccionado para el prestigioso Premio de Investigación Científica Humboldt de la Fundación Alexander von Humboldt (2019) en reconocimiento a su trabajo en ciencias químicas.
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