Richard Robert Ernst jest szwajcarskim chemikiem, badaczem i nauczycielem, który zdobył prestiżową Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1991 r., „Za wkład w rozwój metodologii spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego wysokiej rozdzielczości (NMR)”. Urodzony w artystycznym, ale pracowitym mieście Winterthur, jego dzieciństwem interesowała się muzyka. Jednak w wieku 13 lat przypadkowo odkrył swoją pasję do chemii i kontynuował ją na studiach. Po ukończeniu doktoratu z chemii fizycznej w Federalnym Instytucie Technologii w Zurychu przeniósł się do Palo Alto w Kalifornii jako chemik badawczy. Tam połączył siły z amerykańskim naukowcem Westonem Andersonem i odkrył metodologię znacznego zwiększenia czułości technik NMR. Po kilku latach powrócił do swojej macierzystej uczelni w Zurychu jako profesor i wprowadził technikę umożliwiającą wysokiej rozdzielczości, „dwuwymiarowe” badanie większych cząsteczek niż wcześniej dostępne dla NMR. Jego znaczący wkład w dziedzinie jądrowego rezonansu magnetycznego pomógł naukowcom badać interakcje między cząsteczkami biologicznymi a innymi substancjami, takimi jak jony metali, woda i leki. Położył również podwaliny pod rozwój obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) w diagnostyce medycznej. Przypisuje mu się kilka wynalazków i posiada wiele patentów.
Dzieciństwo i wczesne życie
Richard R. Ernst urodził się 14 sierpnia 1933 r. W Winterthur, na przedmieściach Zurychu w Szwajcarii, u Roberta Ernsta i Irmy Brunner. Miał dwie siostry. Jego ojciec Robert był nauczycielem architektury w technikum w Winterthur.
Winterthur był wyjątkową mieszanką działań artystycznych i pracowitych, które wpłynęły zarówno na spokojne, jak i zawodowe zainteresowania Richarda. W młodym wieku nauczył się grać na wiolonczeli i zainteresował się kompozycją muzyczną.
W wieku 13 lat odkrył jednak swoje zainteresowanie chemią. W swoim rodzinnym poddaszu natknął się na pudełko wypełnione chemikaliami należące do jego zmarłego wuja, który był inżynierem metalurgicznym, ale interesował się chemią. Następnie zaczął eksperymentować z chemikaliami i coraz bardziej interesował go reakcje chemiczne.
Wzbudził to zainteresowanie, czytając wszystkie dostępne książki na temat chemii w swoim domu i bibliotece miejskiej. Wkrótce zdał sobie sprawę, że chce być chemikiem zamiast kompozytorem muzycznym.
Po ukończeniu szkoły średniej zapisał się do słynnego Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu (ETH Zürich), chętnie studiując swój ulubiony przedmiot. Był jednak rozczarowany sposobem nauczania chemii i często wracał do dodatkowych lektur w celu zwiększenia wiedzy.
Dzięki książkom takim jak „Podręcznik chemii fizycznej” S. Glasstone nauczył się tematów, które zwykle nie były omawiane podczas wykładów akademickich - podstaw mechaniki kwantowej, spektroskopii, mechaniki statystycznej i termodynamiki statystycznej.
Kariera
Richard R. Ernst uzyskał dyplom chemii w 1957 r. Po krótkiej przerwie w służbie wojskowej w 1962 r. Uzyskał stopień doktora habilitowanego. stopień chemii fizycznej u profesora Hansa H. Güntharda z ETH Zürich.
W ramach swojej pracy doktorskiej współpracował z naukowcem Hansem Primasem nad opracowaniem jądrowego rezonansu magnetycznego wysokiej rozdzielczości (NMR), projektowaniem i budową ulepszonych spektrometrów NMR.
Rok podoktorancki spędził jako pracownik naukowy i nauczycielski w ETH Zürich. Po studiach postanowił podjąć pracę przemysłową w Stanach Zjednoczonych. W 1963 roku dołączył jako naukowiec w Varian Associates w Palo Alto w Kalifornii.
Ten ruch stał się punktem zwrotnym w jego karierze. W Varian poznał innych znanych naukowców, którzy pracowali w tej samej dziedzinie, choć z wyraźnymi celami komercyjnymi. Związek z podobnie myślącymi kolegami zmotywował go do kontynuowania badań.
W szczególności związał się z amerykańskim naukowcem Westonem A. Andersonem, a do 1966 r. Znacznie ulepszyli widma NMR, zastępując częstotliwości radiowe powolnego przemiatania krótkimi impulsami o wysokiej intensywności. W rezultacie widma, które wcześniej były zbyt słabe do identyfikacji, były teraz wyraźnie widoczne.
Odkrycie to umożliwiło analizę znacznie większej liczby rodzajów jąder i mniejszych ilości materiałów. Podczas ostatnich lat pracy w Varian (1966–1968) opracowali także liczne aplikacje komputerowe w spektroskopii do zautomatyzowanych eksperymentów i ulepszonego przetwarzania danych.
W 1968 r. Powrócił do Zurychu jako członek wydziału ETH, aby poprowadzić grupę badawczą ds. NMR w Laboratorium Chemii Fizycznej. Został profesorem zwyczajnym w 1976 roku.
W tym okresie wniósł bardziej wyrafinowany wkład w dziedzinę spektroskopii NMR: technikę, która umożliwiła dwuwymiarową analizę o wysokiej rozdzielczości większych cząsteczek niż była wcześniej dostępna dla NMR. Technika zastąpiła pojedyncze impulsy częstotliwości radiowych sekwencją impulsów.
Ta technika umożliwiła naukowcom analizę trójwymiarowych struktur związków organicznych i nieorganicznych, białek i innych dużych cząsteczek biologicznych lub makrocząsteczek. Ponadto byli w stanie zbadać interakcje między cząsteczkami biologicznymi a innymi substancjami, zidentyfikować gatunki chemiczne i zbadać szybkość reakcji chemicznych.
Jego praca stanowiła także podstawę do opracowania rezonansu magnetycznego (MRI), które stało się jednym z najważniejszych narzędzi diagnostycznych dla lekarzy.
W 1991 roku otrzymał prestiżową nagrodę Nobla w dziedzinie chemii. W tym samym roku został także uhonorowany nagrodą Louisy Gross Horwitz na Columbia University, którą podzielił z kolegą Kurtem Wüthrichiem.
Nadal kontynuuje badania w ETH Zurich.
Główne dzieła
W 1966 r. Wraz z naukowcem Westonem A. Andersonem odkrył, że czułość technik NMR (poprzednio ograniczona do analizy tylko kilku jąder) można znacznie zwiększyć, zastępując wolne, zamiatające fale radiowe krótkimi, intensywnymi pulsami. Odkrycie to umożliwiło analizę znacznie większej liczby rodzajów jąder i mniejszych ilości materiałów.
Dzięki eksperymentalnej demonstracji techniki „dwuwymiarowego” NMR naukowcy byli w stanie określić strukturę 3D związków organicznych i nieorganicznych oraz makrocząsteczek biologicznych, takich jak białka. Byli również w stanie zbadać interakcję między cząsteczkami biologicznymi a innymi substancjami, takimi jak woda, leki itp., Zidentyfikować gatunki chemiczne i zbadać szybkość reakcji chemicznych.
Nagrody i osiągnięcia
Ernst otrzymał prestiżową nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1991 r. „Za wkład w rozwój metodologii spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego wysokiej rozdzielczości (NMR)”.
W 1991 roku wraz ze swoim kolegą, Kurtem Wüthrichem, wygrał także nagrodę Louisa Gross Horwitz z Columbia University za badania nad opracowaniem metod NMR, które mogłyby wykazać zarówno zachowanie, jak i strukturę złożonych cząsteczek biologicznych. W tym samym roku otrzymał także Wolf Prize w dziedzinie chemii.
Został nagrodzony za osiągnięcia w rezonansie magnetycznym EAS w 1992 roku.
Jest członkiem wielu międzynarodowych instytucji, w tym Międzynarodowego Towarzystwa Rezonansu Magnetycznego, Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego, Royal Society of London, Deutsche Akademie der Naturforscher oraz akademii naukowych w Indiach i Korei.
Jest także członkiem redakcji kilku czasopism dotyczących rezonansu magnetycznego i posiada kilka patentów na swoje wynalazki.
Życie osobiste i dziedzictwo
Ernst poślubił Magdalenę Kielholz 9 października 1963 r. Para ma troje dzieci; dwie córki o imieniu Anna Magdalena i Katharina Elisabeth i syn Hans-Martin. Wszyscy trzej są pedagogami.
W wolnym czasie nadal lubi muzykę i jest zapalonym muzykiem. Kolekcjonuje także sztukę azjatycką. Szczególnie interesuje się tybetańskimi obrazami zwojowymi.
Drobnostki
Skromny i pokorny z natury przypisuje swój sukces naukowy w dużej mierze „okolicznościom zewnętrznym”, takim jak przebywanie „we właściwym miejscu we właściwym czasie”.
Szybkie fakty
Urodziny 14 sierpnia 1933 r
Narodowość Szwajcarski
Znak słońca: Lew
Znany również jako: Richard Ernst, Richard Robert Ernst
Urodzony w: Winterthur
Słynny jako Chemik
Rodzina: małżonka / ex-: Magdalena ojciec: Robert Ernst dzieci: i Hans-Martin, Anna, Katharina Więcej faktów edukacja: nagrody ETH Zurich: 1991 - Nagroda Nobla w dziedzinie chemii 1991 - Wolf Award w dziedzinie chemii 1985 - Marcel Benoist Prize 1991 - Louisa Nagroda Gross Horwitz
