Richard Robert Ernst is een Zwitserse chemicus, onderzoeker en docent die in 1991 de prestigieuze Nobelprijs voor chemie won, 'voor zijn bijdragen aan de ontwikkeling van de methodologie van nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie met hoge resolutie'. Geboren in het artistieke maar toch bedrijvige stadje Winterthur, was zijn jeugdinteresse muziek. Maar op 13-jarige leeftijd ontdekte hij per ongeluk zijn passie voor chemie en vervolgde die naar de universiteit. Na het behalen van zijn doctoraat in fysische chemie aan het Federal Institute of Technology in Zürich, verhuisde hij naar Palo Alto, Californië als onderzoekschemicus. Daar werkte hij samen met een Amerikaanse wetenschapper Weston Anderson en ontdekte hij de methodologie om de gevoeligheid van NMR-technieken aanzienlijk te verhogen. Na een paar jaar keerde hij terug naar zijn alma mater in Zürich als professor en introduceerde hij de techniek die een 'tweedimensionale' studie met hoge resolutie van grotere moleculen mogelijk maakte dan voorheen toegankelijk was voor NMR. Zijn belangrijke bijdrage aan het gebied van nucleaire magnetische resonantie heeft wetenschappers geholpen de interactie tussen biologische moleculen en andere stoffen zoals metaalionen, water en medicijnen te bestuderen. Het heeft ook de basis gelegd voor de ontwikkeling van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) in de medische diagnostiek. Hij wordt gecrediteerd voor verschillende uitvindingen en bezit vele patenten.
Kindertijd en vroege leven
Richard R. Ernst werd op 14 augustus 1933 geboren in Winterthur, een buitenwijk van Zürich, Zwitserland, als zoon van Robert Ernst en Irma Brunner. Hij had twee zussen. Zijn vader, Robert, was architectuurleraar aan de technische middelbare school van Winterthur.
Winterthur was een unieke mix van artistieke en ijverige activiteiten die zowel de ontspannen als de professionele interesses van Richard beïnvloedden. Al op jonge leeftijd leerde hij viool spelen en raakte hij geïnteresseerd in muzikale compositie.
Op 13-jarige leeftijd ontdekte hij echter zijn interesse in scheikunde. In zijn familiekamer kwam hij toevallig een doos vol chemicaliën tegen die toebehoorde aan zijn overleden oom, die een metallurgisch ingenieur was maar geïnteresseerd in chemie. Daarna begon hij te experimenteren met de chemicaliën en werd hij steeds nieuwsgieriger naar chemische reacties.
Hij bevorderde deze belangstelling door alle beschikbare boeken over scheikunde bij hem thuis en in de stadsbibliotheek te lezen. Het duurde niet lang voordat hij besefte dat hij chemicus wilde worden in plaats van muziekcomponist.
Na de middelbare school schreef hij zich in aan het beroemde Zwitserse Federale Instituut voor Technologie in Zürich (ETH Zürich), gretig om zijn favoriete vak te bestuderen. Hij was echter teleurgesteld over de manier waarop chemie werd onderwezen en keerde vaak terug naar aanvullende lezingen voor meer kennis.
Via boeken als ‘Textbook of Physical Chemistry’ van S. Glasstone leerde hij onderwerpen die gewoonlijk niet aan bod kwamen in academische lezingen - grondbeginselen van de kwantummechanica, spectroscopie, statistische mechanica en statistische thermodynamica.
Carrière
Richard R. Ernst behaalde zijn diploma scheikunde in 1957. Na een korte onderbreking voor militaire dienst, behaalde hij in 1962 zijn Ph.D. diploma in fysische chemie onder professor Hans H. Günthard van ETH Zürich.
Voor zijn proefschrift werkte hij samen met collega-wetenschapper Hans Primas aan nucleaire magnetische resonantie (NMR) met hoge resolutie, waarbij hij verbeterde NMR-spectrometers ontwierp en bouwde.
Zijn postdoctoraal jaar bracht hij door als onderzoeker en docent aan de ETH Zürich. Na zijn studie besloot hij een industriële baan in de Verenigde Staten te gaan uitoefenen. In 1963 trad hij toe als onderzoekswetenschapper bij Varian Associates in Palo Alto, Californië.
Deze stap werd het keerpunt in zijn carrière. Bij Varian ontmoette hij andere beroemde wetenschappers die in hetzelfde veld werkten, zij het met duidelijke commerciële doelen. De samenwerking met gelijkgestemde collega's motiveerde hem om zijn onderzoek voort te zetten.
Hij associeerde zich in het bijzonder met de Amerikaanse wetenschapper Weston A. Anderson, en in 1966 verbeterden ze de NMR-spectra aanzienlijk door langzame sweep-radiofrequenties te vervangen door korte pulsen met hoge intensiteit. Hierdoor waren spectra die voorheen te zwak waren voor identificatie nu duidelijk waarneembaar.
Deze ontdekking maakte de analyse mogelijk van veel meer soorten kernen en kleinere hoeveelheden materialen. Tijdens zijn laatste jaren bij Varian (1966–68) ontwikkelden ze ook tal van computertoepassingen in spectroscopie voor geautomatiseerde experimenten en verbeterde gegevensverwerking.
In 1968 keerde hij terug naar Zürich als faculteitslid van ETH om een onderzoeksgroep over NMR te begeleiden bij het Laboratorium voor Fysische Chemie. In 1976 werd hij hoogleraar.
Gedurende deze periode leverde hij een meer verfijnde bijdrage aan het gebied van NMR-spectroscopie: een techniek die een tweedimensionale analyse met hoge resolutie van grotere moleculen mogelijk maakte dan voorheen toegankelijk was voor NMR. De techniek verving enkele pulsen van radiofrequenties door een reeks pulsen.
Met deze techniek konden wetenschappers de driedimensionale structuren van organische en anorganische verbindingen, eiwitten en andere grote biologische moleculen of macromoleculen analyseren. Bovendien waren ze in staat om interacties tussen biologische moleculen en andere stoffen te bestuderen, chemische soorten te identificeren en de snelheid van chemische reacties te bestuderen.
Zijn werk vormde verder de basis voor de ontwikkeling van magnetische resonantiebeeldvorming (MRI), die een van de belangrijkste diagnostische hulpmiddelen voor medische professionals werd.
In 1991 ontving hij de prestigieuze Nobelprijs voor scheikunde. Datzelfde jaar ontving hij ook de Louisa Gross Horwitz-prijs aan de Columbia University, die hij deelde met collega Kurt Wüthrich.
Hij zet zijn onderzoek aan de ETH Zürich nog steeds voort.
Grote werken
In 1966 ontdekte hij, samen met wetenschapper Weston A. Anderson, dat de gevoeligheid van NMR-technieken (voorheen beperkt tot de analyse van slechts enkele kernen) aanzienlijk kon worden verhoogd door langzame, vegende radiogolven te vervangen door korte, intense pulsen. Deze ontdekking maakte de analyse mogelijk van veel meer soorten kernen en kleinere hoeveelheden materialen.
Met zijn experimentele demonstratie van de ‘tweedimensionale’ NMR-techniek konden wetenschappers de 3D-structuur van organische en anorganische verbindingen en biologische macromoleculen zoals eiwitten bepalen. Ze waren ook in staat om de interactie tussen biologische moleculen en andere stoffen zoals water, medicijnen enz. Te bestuderen, chemische soorten te identificeren en de snelheid van chemische reacties te bestuderen.
Awards en prestaties
Ernst won de prestigieuze Nobelprijs voor chemie in 1991 "voor zijn bijdragen aan de ontwikkeling van de methodologie van nucleaire magnetische resonantie (NMR) spectroscopie met hoge resolutie".
In 1991 won hij samen met zijn collega, Kurt Wüthrich, de Louisa Gross Horwitz-prijs van de Columbia University voor onderzoek naar het ontwikkelen van NMR-methoden die zowel het gedrag als de structuur van complexe biologische moleculen kunnen aantonen. In datzelfde jaar ontving hij ook de Wolfsprijs voor scheikunde.
Hij werd in 1992 bekroond voor prestaties in magnetische resonantie EAS.
Hij is lid van vele internationale instellingen, waaronder de International Society of Magnetic Resonance, de American Physical Society, de Royal Society of London, de Deutsche Akademie der Naturforscher en de wetenschappelijke academies van India en Korea.
Hij zit ook in de redactieraad van verschillende tijdschriften over magnetische resonantie en heeft verschillende patenten op zijn uitvindingen.
Persoonlijk leven en erfenis
Ernst trouwde op 9 oktober 1963 met Magdalena Kielholz. Het echtpaar heeft drie kinderen; twee dochters genaamd Anna Magdalena en Katharina Elisabeth, en een zoon genaamd Hans-Martin. Alle drie zijn ze opvoeders.
In zijn vrije tijd geniet hij nog steeds van muziek en is hij een gepassioneerde muzikant. Hij verzamelt ook Aziatische kunst en is vooral geïnteresseerd in Tibetaanse rolschilderingen.
Trivia
Bescheiden en bescheiden van aard, schrijft hij zijn wetenschappelijke succes grotendeels toe aan 'externe omstandigheden', zoals 'op de juiste plaats op het juiste moment' zijn.
Snelle feiten
Verjaardag 14 augustus 1933
Nationaliteit Zwitsers
Zonneteken: Leo
Ook bekend als: Richard Ernst, Richard Robert Ernst
Geboren in: Winterthur
Beroemd als Chemicus
Familie: Echtgenote / Ex-: Magdalena vader: Robert Ernst kinderen: en Hans-Martin, Anna, Katharina Meer feiten opleiding: ETH Zürich prijzen: 1991 - Nobelprijs voor scheikunde 1991 - Wolfsprijs voor scheikunde 1985 - Marcel Benoist prijs 1991 - Louisa Bruto Horwitz-prijs
