रिचर्ड अर्न्स्ट: आधुनिक रसायन विज्ञान के उपकरण निर्माता

अक्टूबर 1991 में अटलांटिक के ऊपर कहीं, एक स्विस रसायनज्ञ को एक एयरलाइनर के कॉकपिट में आमंत्रित किया गया और एक रेडियो संदेश दिया गया: उन्होंने रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार जीता था। यह रिचर्ड अर्न्स्ट के लिए एक अजीब तरह से उपयुक्त डिलीवरी थी, एक ऐसा व्यक्ति जिसका पूरा करियर उन उपकरणों के निर्माण में बीता जिनके माध्यम से अन्य लोग देख पाएंगे। उन्होंने खुद के लिए इससे अधिक कभी दावा नहीं किया। उन्होंने खुद को, एक विस्मयकारी तरीके से, एक वैज्ञानिक के बजाय एक "उपकरण निर्माता" के रूप में वर्णित किया - जो कि उनके उपकरणों ने जो संभव बनाया, उसे काफी कम करके आंकता था।

विंटरथुर का बचपन और एक चाचा के रसायन

अर्न्स्ट का जन्म 14 अगस्त 1933 को विंटरथुर, स्विट्जरलैंड में रॉबर्ट अर्न्स्ट और इरमा अर्न्स्ट-ब्रूनर के घर हुआ था। वह एक ऐसे घर में पले-बढ़े जिसे उनके दादा, जो एक व्यापारी थे, ने 1898 में बनाया था - उस तरह की ठोस स्विस निरंतरता जो या तो अनुरूपतावादियों को पैदा करती है या उन लोगों को जो चुपचाप अटारी में कुछ अजीब करते हैं। अर्न्स्ट ने बाद वाला किया। तेरह साल की उम्र में उन्होंने एक दिवंगत चाचा द्वारा छोड़े गए रसायन विज्ञान संग्रह की खोज की और सावधानी से अधिक उत्साह के साथ उस पर काम करना शुरू किया, जिससे विस्फोट हुए जिन्होंने उनके माता-पिता को चिंतित कर दिया।

दूसरा जुनून पहले आया और कभी नहीं गया। उन्होंने सेलो बजाया और कुछ समय के लिए एक करियर के रूप में रचना पर विचार किया। दोनों रुचियां उतनी विपरीत नहीं थीं जितनी वे दिखती हैं: दोनों जटिल सुपरइम्पोज्ड संकेतों को कुछ ऐसा हल करने के अभ्यास हैं जिसे कान या आंख पढ़ सकते हैं, और अर्न्स्ट अपना पेशेवर जीवन परमाणु नाभिक द्वारा उत्सर्जित आवृत्तियों के साथ ठीक यही करने में बिताएंगे।

ईटीएच ज्यूरिख

उन्होंने 1957 में ईटीएच ज्यूरिख में रसायन विज्ञान में अपना डिप्लोमा लिया, एक Diplomierter Ingenieur Chemiker के रूप में अर्हता प्राप्त की, और भौतिक रसायन विज्ञान में डॉक्टरेट के लिए रुके, जिसे 1962 में पूरा किया। शोध प्रबंध परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) पर था - वह घटना जिसके द्वारा चुंबकीय क्षेत्र में रखे गए परमाणु नाभिक रेडियो तरंगों को उन आवृत्तियों पर अवशोषित और पुन: उत्सर्जित करते हैं जो उनके रासायनिक वातावरण को धोखा देते हैं। सिद्धांत रूप में NMR किसी भी अणु की संरचना का खुलासा कर सकता था। व्यवहार में, 1962 में, यह दर्दनाक रूप से असंवेदनशील था: नमूने बड़े होने चाहिए थे, माप धीमे थे, और कुछ भी पतला या जटिल - यानी कुछ भी जैविक - पहुंच से बाहर था।

वैरियन एसोसिएट्स और फूरियर ट्रांसफॉर्म

1963 में अर्न्स्ट एक वैज्ञानिक के रूप में कैलिफोर्निया में वैरियन एसोसिएट्स में शामिल हुए, और वहां वह नवाचार तैयार किया जिसने क्षेत्र को बदल दिया। पारंपरिक NMR आवृत्तियों को एक-एक करके धीरे-धीरे स्कैन करता था। अर्न्स्ट का दृष्टिकोण नमूने को एक छोटी पल्स के साथ मारना था जिसने सभी आवृत्तियों को एक साथ उत्तेजित किया, फिर एक स्पेक्ट्रम में ओवरलैपिंग संकेतों की परिणामी गड़बड़ी को अनपिक करने के लिए फूरियर ट्रांसफॉर्मेशन का उपयोग करना था। संवेदनशीलता में लाभ बहुत बड़ा था। जो प्रयोग असंभव थे वे नियमित हो गए; जो अणु अदृश्य थे क्योंकि वे केवल ट्रेस मात्रा में मौजूद थे, वे पठनीय हो गए। वैरियन में उन्होंने शोर डिकूपिंग तकनीक भी विकसित की, जो भीड़ भरे स्पेक्ट्रा को साफ करने का एक और साधन है।

फूरियर ट्रांसफॉर्म NMR ही कारण है कि रसायन विज्ञान आज एक अज्ञात यौगिक की संरचना को एक मौसम के बजाय एक दोपहर में निर्धारित कर सकता है, और यह चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग का सीधा पूर्वज है, वह तकनीक जिसने उसी भौतिकी को एक जीवित मानव शरीर के अंदर देखने के तरीके में बदल दिया बिना उसे काटे।

दूसरा आयाम

अर्न्स्ट 1968 में एक व्याख्याता के रूप में ईटीएच ज्यूरिख लौट आए, 1970 में सहायक प्रोफेसर, 1972 में एसोसिएट प्रोफेसर और 1976 में भौतिक रसायन विज्ञान के पूर्ण प्रोफेसर बने। उन्होंने भौतिक रसायन विज्ञान प्रयोगशाला का निर्देशन किया और वहां अपने करियर की दूसरी बड़ी प्रगति विकसित की: द्वि-आयामी NMR, नई पल्स तकनीकों के एक सूट के साथ।

यदि फूरियर ट्रांसफॉर्म NMR ने स्पेक्ट्रा को तेज बना दिया, तो द्वि-आयामी NMR ने उन्हें समझने योग्य बना दिया। जानकारी को दो आवृत्ति अक्षों पर फैलाकर, अर्न्स्ट के तरीकों ने उन स्पेक्ट्रा को सुलझाया जो एक आयाम में बुरी तरह से भीड़भाड़ वाले थे और, महत्वपूर्ण रूप से, यह खुलासा किया कि कौन से नाभिक किसके साथ जुड़े थे - यानी, कौन से परमाणु किसके पास बैठे थे। यह संरचनात्मक जानकारी है। यही वह है जिसने NMR को छोटे अणुओं से प्रोटीन और न्यूक्लिक एसिड तक जाने की अनुमति दी, और यही कारण है कि संरचनात्मक जीव विज्ञान के पास आज एक के बजाय दो महान तरीके हैं।

नोबेल पुरस्कार और उसके बाद के सम्मान

1991 का रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार केवल अर्न्स्ट को दिया गया, "उच्च रिज़ॉल्यूशन परमाणु चुंबकीय अनुनाद (NMR) स्पेक्ट्रोस्कोपी की कार्यप्रणाली के विकास में उनके योगदान के लिए" - असामान्य रूप से परिणामी कार्य के एक निकाय के लिए एक असामान्य रूप से सादा उद्धरण।

बाकी अनुक्रम में आए: 1985 में मार्सेल बेनोइस्ट पुरस्कार, 1989 में जॉन गैंबल किर्कवुड पदक, और नोबेल वर्ष में ही रसायन विज्ञान में वोल्फ पुरस्कार और लुईसा ग्रॉस हॉर्विट्ज़ पुरस्कार दोनों। उन्होंने 2000 में टैडियस रीचस्टीन पदक और 2004 में रोमानिया के स्टार का आदेश प्राप्त किया, और 1993 में रॉयल सोसाइटी के विदेशी सदस्य के रूप में चुने गए। उनके पास छह संस्थानों से मानद डॉक्टरेट थी और वे यूएस नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, जर्मन नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज लियोपोल्डिना, रशियन एकेडमी ऑफ साइंसेज, कोरियन एकेडमी ऑफ साइंस एंड टेक्नोलॉजी, बांग्लादेश एकेडमी ऑफ साइंसेज और 2002 से एस्टोनियन एकेडमी ऑफ साइंसेज के विदेशी फेलो के रूप में संबंधित थे।

तिब्बती स्क्रॉल और सेवानिवृत्ति

अर्न्स्ट 1998 में सेवानिवृत्त हुए, लेकिन उपकरण निर्माता की आदत नहीं गई। वह तिब्बती स्क्रॉल कला के एक गंभीर संग्रहकर्ता थे, और इसे निष्क्रिय रूप से प्रशंसा करने के बजाय उन्होंने अपने स्वयं के उपकरणों को उस पर बदल दिया, यह निर्धारित करने के लिए पिगमेंट का विश्लेषण किया कि पेंट कहां से आए थे और स्क्रॉल कितने पुराने थे। संगीत और कला उनके पूरे जीवन में प्रयोगशाला के लिए प्रतिभार बने रहे।

उन्होंने मैग्डेलेना कीलहोल्ज़ से शादी की, और उनके तीन बच्चे थे: अन्ना मैग्डेलेना, कैथरीना एलिजाबेथ और हंस-मार्टिन वाल्टर।

विंटरथुर, 2021

रिचर्ड अर्न्स्ट का निधन 4 जून 2021 को विंटरथुर में हुआ, वह शहर जहां उनका जन्म हुआ था, सत्तासी वर्ष की आयु में। उनके उपकरण पृथ्वी पर हर रसायन विज्ञान विभाग और हर अस्पताल रेडियोलॉजी सुइट में उनसे आगे निकल गए - एक ऐसे व्यक्ति के लिए एक बहुत बड़ी विरासत जिसने जोर देकर कहा कि उसने केवल उपकरण बनाए।