Richard Ernst: Modern kimyanın alet yapımcısı
Ekim 1991'de Atlantik üzerinde bir yerde, bir İsviçreli kimyager bir yolcu uçağının kokpitine davet edildi ve kendisine bir radyo mesajı verildi: Kimya dalında Nobel Ödülü'nü kazanmıştı. Bu, tüm kariyeri başkalarının görebileceği araçları inşa etmekten ibaret olan Richard Ernst için tuhaf bir şekilde uygun bir teslimattı. Kendisi için bundan fazlasını asla iddia etmedi. Kendisini, bir bilim insanından ziyade, "alet yapımcısı" olarak tanımladı; bu, araçlarının mümkün kıldıklarını oldukça hafife alan bir ifadeydi.
Winterthur'da bir çocukluk ve bir amcanın kimyasalları
Ernst, 14 Ağustos 1933'te İsviçre'nin Winterthur kentinde, Robert Ernst ve Irma Ernst-Brunner'in oğlu olarak dünyaya geldi. Bir tüccar olan büyükbabasının 1898'de inşa ettiği bir evde büyüdü; bu, ya konformistler ya da tavan arasında sessizce garip bir şeyler yapan insanlar üreten türden sağlam bir İsviçre sürekliliğiydi. Ernst ikincisini yaptı. On üç yaşında, merhum bir amcasının bıraktığı bir kimya koleksiyonunu keşfetti ve ebeveynlerini alarma geçiren patlamalara neden olarak, ihtiyatlılıktan çok daha fazla bir hevesle üzerinde çalışmaya başladı.
Diğer tutkusu daha erken geldi ve asla gitmedi. Çello çaldı ve bir süre kariyer olarak besteciliği düşündü. İki ilgi alanı göründüğünden daha az zıttı: her ikisi de karmaşık üst üste binen sinyalleri kulağın veya gözün okuyabileceği bir şeye dönüştürme egzersizleriydi ve Ernst profesyonel hayatını atom çekirdekleri tarafından yayılan frekanslarla tam olarak bunu yaparak geçirecekti.
ETH Zürih
1957'de ETH Zürih'te kimya diplomasını aldı, Diplomierter Ingenieur Chemiker olarak nitelendirildi ve 1962'de tamamladığı fiziksel kimya doktorası için kaldı. Tez, nükleer manyetik rezonans (NMR) üzerineydi; atom çekirdeklerinin manyetik bir alana yerleştirildiğinde, kimyasal çevrelerini ele veren frekanslarda radyo dalgalarını emip yeniden yaydığı fenomen. Prensipte NMR herhangi bir molekülün yapısını ortaya çıkarabilirdi. Uygulamada, 1962'de, acı verici derecede duyarsızdı: numunelerin büyük olması, ölçümlerin yavaş olması gerekiyordu ve seyreltik veya karmaşık olan her şey - yani biyolojik olan her şey - ulaşılmazdı.
Varian Associates ve Fourier dönüşümü
1963'te Ernst, bilim insanı olarak Kaliforniya'daki Varian Associates'e katıldı ve orada alanı değiştiren yeniliği üretti. Geleneksel NMR, frekansları birer birer yavaşça tarıyordu. Ernst'in yaklaşımı, numuneye tüm frekansları aynı anda uyaran kısa bir darbe ile vurmak ve ardından üst üste binen sinyallerin ortaya çıkan karmaşasını bir spektruma ayırmak için Fourier dönüşümünü kullanmaktı. Hassasiyetteki kazanç muazzamdı. İmkansız olan deneyler rutin hale geldi; sadece eser miktarda bulundukları için görünmez olan moleküller okunabilir hale geldi. Varian'da ayrıca kalabalık spektrumları temizlemenin bir başka yolu olan gürültü ayırma tekniklerini de geliştirdi.
Fourier dönüşümlü NMR, kimyanın bugün bilinmeyen bir bileşiğin yapısını bir mevsim yerine bir öğleden sonrada belirleyebilmesinin nedenidir ve aynı fiziği, canlı bir insan vücudunun içine onu kesmeden bakmanın bir yoluna dönüştüren teknoloji olan manyetik rezonans görüntülemenin doğrudan atasıdır.
İkinci boyut
Ernst, 1968'de öğretim görevlisi olarak ETH Zürih'e döndü, 1970'te yardımcı doçent, 1972'de doçent ve 1976'da Fiziksel Kimya Profesörü oldu. Fiziksel Kimya Laboratuvarı'nı yönetti ve orada kariyerinin ikinci büyük ilerlemesini geliştirdi: bir dizi yeni darbe tekniği ile birlikte iki boyutlu NMR.
Fourier dönüşümlü NMR spektrumları daha hızlı hale getirdiyse, iki boyutlu NMR onları anlaşılır kıldı. Bilgiyi iki frekans eksenine yayarak, Ernst'in yöntemleri bir boyutta umutsuzca sıkışık olan spektrumları çözdü ve en önemlisi, hangi çekirdeklerin hangileriyle eşleştiğini, yani hangi atomların hangilerinin yakınında oturduğunu ortaya çıkardı. Bu yapısal bilgidir. NMR'ın küçük moleküllerden proteinlere ve nükleik asitlere geçmesini sağlayan şey budur ve yapısal biyolojinin bugün bir yerine iki büyük yönteme sahip olmasının nedeni budur.
Nobel Ödülü ve ardından gelen onurlar
1991 Kimya Nobel Ödülü, "yüksek çözünürlüklü nükleer manyetik rezonans (NMR) spektroskopisi metodolojisinin geliştirilmesine yaptığı katkılardan dolayı" yalnızca Ernst'e verildi - alışılmadık derecede sonuç odaklı bir çalışma bütünü için alışılmadık derecede sade bir alıntı.
Geri kalanı sırayla geldi: 1985'te Marcel Benoist Ödülü, 1989'da John Gamble Kirkwood Madalyası ve Nobel yılında hem Kimya dalında Wolf Ödülü hem de Louisa Gross Horwitz Ödülü. 2000 yılında Tadeus Reichstein Madalyası'nı ve 2004 yılında Romanya Yıldızı Nişanı'nı aldı ve 1993 yılında Royal Society'nin yabancı üyesi seçildi. Altı kurumdan fahri doktora aldı ve ABD Ulusal Bilimler Akademisi, Alman Ulusal Bilimler Akademisi Leopoldina, Rusya Bilimler Akademisi, Kore Bilim ve Teknoloji Akademisi, Bangladeş Bilimler Akademisi'ne üyeydi ve 2002'den itibaren Estonya Bilimler Akademisi'nin yabancı üyesiydi.
Tibet parşömenleri ve emeklilik
Ernst 1998'de emekli oldu, ancak alet yapımcısının alışkanlığı gitmedi. Ciddi bir Tibet parşömen sanatı koleksiyoncusuydu ve onu pasif bir şekilde hayranlıkla izlemek yerine, kendi enstrümanlarını ona çevirdi, boyaların nereden geldiğini ve parşömenlerin kaç yaşında olduğunu belirlemek için pigmentleri analiz etti. Müzik ve sanat, hayatı boyunca laboratuvarın karşı ağırlığı olarak kaldı.
Magdalena Kielholz ile evlendi ve üç çocukları oldu: Anna Magdalena, Katharina Elisabeth ve Hans-Martin Walter.
Winterthur, 2021
Richard Ernst, 4 Haziran 2021'de doğduğu kasaba olan Winterthur'da seksen yedi yaşında öldü. Aletleri, dünyadaki her kimya bölümünde ve her hastane radyoloji süitinde ondan daha uzun yaşadı - sadece aletleri yaptığında ısrar eden bir adam için oldukça büyük bir miras.
