Richard Ernst: O fabricante de ferramentas da química moderna

Algures sobre o Atlântico em outubro de 1991, um químico suíço foi convidado a entrar no cockpit de um avião e recebeu uma mensagem de rádio: tinha ganho o Prémio Nobel da Química. Foi uma entrega estranhamente apropriada para Richard Ernst, um homem cuja carreira consistiu inteiramente em construir os instrumentos através dos quais outras pessoas veriam. Ele nunca reivindicou mais para si do que isso. Descreveu-se, de forma desarmante, como um "fabricante de ferramentas" em vez de um cientista — o que subestimava, por uma grande margem, o que as suas ferramentas tornaram possível.

Uma infância em Winterthur e os químicos de um tio

Ernst nasceu a 14 de agosto de 1933 em Winterthur, na Suíça, filho de Robert Ernst e Irma Ernst-Brunner. Cresceu numa casa que o seu avô, um comerciante, tinha construído em 1898 — o tipo de sólida continuidade suíça que tende a produzir conformistas ou pessoas que fazem silenciosamente algo estranho no sótão. Ernst fez o último. Aos treze anos, descobriu uma coleção de química deixada por um tio falecido e começou a trabalhar com ela com mais entusiasmo do que cautela, produzindo explosões que alarmaram os seus pais.

A outra paixão chegou mais cedo e nunca partiu. Tocava violoncelo e, durante algum tempo, considerou a composição como carreira. Os dois interesses eram menos opostos do que parecem: ambos são exercícios de resolução de sinais complexos sobrepostos em algo que o ouvido ou o olho podem ler, e Ernst passaria a sua vida profissional a fazer precisamente isso com as frequências emitidas pelos núcleos atómicos.

ETH Zurique

Obteve o seu diploma em química na ETH Zurique em 1957, qualificando-se como Diplomierter Ingenieur Chemiker, e permaneceu para um doutoramento em físico-química, concluído em 1962. A dissertação foi sobre ressonância magnética nuclear — o fenómeno pelo qual os núcleos atómicos colocados num campo magnético absorvem e reemitem ondas de rádio a frequências que traem o seu ambiente químico. Em princípio, a RMN poderia revelar a estrutura de qualquer molécula. Na prática, em 1962, era agonizantemente insensível: as amostras tinham de ser grandes, as medições lentas, e qualquer coisa diluída ou complicada — ou seja, qualquer coisa biológica — estava fora de alcance.

Varian Associates e a Transformada de Fourier

Em 1963, Ernst juntou-se à Varian Associates na Califórnia como cientista, e lá produziu a inovação que mudou o campo. A RMN convencional percorria lentamente as frequências uma a uma. A abordagem de Ernst foi atingir a amostra com um pulso curto que excitava todas as frequências de uma vez, depois usar a transformação de Fourier para separar a mistura resultante de sinais sobrepostos num espectro. O ganho em sensibilidade foi enorme. Experiências que tinham sido impossíveis tornaram-se rotina; moléculas que tinham sido invisíveis porque estavam presentes apenas em quantidades vestigiais tornaram-se legíveis. Na Varian, ele também desenvolveu técnicas de desacoplamento de ruído, outro meio de limpar espectros congestionados.

A RMN de transformada de Fourier é a razão pela qual a química hoje pode determinar a estrutura de um composto desconhecido numa tarde em vez de uma estação, e é o ancestral direto da ressonância magnética, a tecnologia que transformou a mesma física numa forma de olhar para dentro de um corpo humano vivo sem o abrir.

A segunda dimensão

Ernst regressou à ETH Zurique em 1968 como conferencista, tornou-se professor assistente em 1970, professor associado em 1972 e, em 1976, Professor Catedrático de Físico-Química. Dirigiu o Laboratório de Físico-Química e lá desenvolveu o segundo grande avanço da sua carreira: a RMN bidimensional, juntamente com um conjunto de novas técnicas de pulso.

Se a RMN de transformada de Fourier tornou os espectros mais rápidos, a RMN bidimensional tornou-os inteligíveis. Ao espalhar a informação através de dois eixos de frequência, os métodos de Ernst desembaraçaram espectros que estavam irremediavelmente congestionados numa dimensão e, crucialmente, revelaram quais os núcleos que estavam acoplados a quais — isto é, quais os átomos que estavam perto de quais. Isso é informação estrutural. É o que permitiu à RMN passar de pequenas moléculas para proteínas e ácidos nucleicos, e é a razão pela qual a biologia estrutural hoje tem dois grandes métodos em vez de um.

O Prémio Nobel e as honras que se seguiram

O Prémio Nobel da Química de 1991 foi atribuído apenas a Ernst, "pelas suas contribuições para o desenvolvimento da metodologia da espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) de alta resolução" — uma citação invulgarmente simples para um corpo de trabalho invulgarmente consequente.

O resto chegou em sequência: o Prémio Marcel Benoist em 1985, a Medalha John Gamble Kirkwood em 1989, e no próprio ano do Nobel, tanto o Prémio Wolf em Química como o Prémio Louisa Gross Horwitz. Recebeu a Medalha Tadeus Reichstein em 2000 e a Ordem da Estrela da Roménia em 2004, e foi eleito membro estrangeiro da Royal Society em 1993. Possuía doutoramentos honorários de seis instituições e pertencia à Academia Nacional de Ciências dos EUA, à Academia Nacional de Ciências Alemã Leopoldina, à Academia Russa de Ciências, à Academia Coreana de Ciência e Tecnologia, à Academia de Ciências do Bangladesh e, desde 2002, à Academia de Ciências da Estónia como membro estrangeiro.

Rolos tibetanos e reforma

Ernst reformou-se em 1998, mas o hábito do fabricante de ferramentas não. Era um colecionador sério de arte de rolos tibetanos, e em vez de a admirar passivamente, apontou os seus próprios instrumentos para ela, analisando os pigmentos para determinar de onde vinham as tintas e qual a idade dos rolos. A música e a arte permaneceram o contrapeso ao laboratório durante toda a sua vida.

Casou-se com Magdalena Kielholz e tiveram três filhos: Anna Magdalena, Katharina Elisabeth e Hans-Martin Walter.

Winterthur, 2021

Richard Ernst morreu a 4 de junho de 2021 em Winterthur, a cidade onde nasceu, com a idade de oitenta e sete anos. Os seus instrumentos sobreviveram-lhe em cada departamento de química e em cada suite de radiologia hospitalar na terra — um legado bastante grande para um homem que insistia que apenas fabricava as ferramentas.