[msb-alumni] Richard R. Ernst, Nobel Winner Who Paved the Way for M.R.I., Dies at 87 on June 4, 2021

  • From: Steve <pipeguy920@xxxxxxxxx>
  • To: <msb-alumni@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Tue, 22 Jun 2021 15:33:47 -0400

BlankRichard R. Ernst, Nobel Winner Who Paved the Way for M.R.I., Dies at 87. 
By Emily 
Anthes.
His development of advanced analytical techniques formed the basis for M.R.I. 
technology 
used in hospitals and helped chemists determine the structure of complex 
molecules.

Richard R. Ernst, a Swiss chemist who won the Nobel Prize in 1991 for his work 
refining 
nuclear magnetic resonance, or N.M.R., spectroscopy, the powerful method of 
chemical 
analysis behind M.R.I. technology, died on June 4 in Winterthur, in northern 
Switzerland. He 
was 87.  The Swiss Federal Institute of Technology Zurich (ETH Zurich), where 
Dr. Ernst had 
spent almost his entire career, announced the death on its website. No cause 
was given.

Dr. Ernst -- whose work and interests spanned chemistry, physics, math, music 
and art --  
helped develop N.M.R. from a niche, time-intensive technique into a critical 
scientific tool 
routinely used in local hospitals and undergraduate chemistry labs. As a 
chemist, he was 
pre-eminent. 'To compare him to Einstein would offend physicists,' said Jeffrey 
A. Reimer, 
an N.M.R. expert at the University of California, Berkeley. 'But in terms of 
his impact in 
the discipline, Ernst is foundational. Dr. Ernst was driven and demanding -- of 
himself 
above all others -- and even as his stature grew, colleagues and former 
students said, he 
had remarkably little ego. He was quick to give credit to collaborators and 
described his 
own contributions in modest terms. 'I'm not really what one would imagine to be 
a scientist 
who wants to understand the world,' he said in a 2001 Nobel interview. He 
continued, 'I'm a 
toolmaker and not really a scientist in this sense, and I wanted to provide 
other people 
these capabilities of solving problems. N.M.R. spectroscopy was first developed 
in the 1940s 
and early '50s by Felix Bloch and Edward Mills Purcell, who shared the 1952 
Nobel Prize in 
Physics for the achievement. Using this technique, scientists place a substance 
in a 
magnetic field, which brings the nuclei of its atoms into alignment. They then 
bombard it 
with radio pulses, which force the nuclei out of alignment. As the nuclei 
return to 
alignment, the atoms give off unique electromagnetic signals that can be 
analyzed to 
determine the chemical composition and molecular structure of the material. 
When Dr. Ernst 
began studying N.M.R. as a graduate student in the late 1950s, the method 
required 
researchers to scan a substance in a magnet slowly and apply continuous radio 
waves. It 
suffered, Dr. Ernst wrote in an autobiographical sketch on the Nobel website, 
'from a 
disappointingly low sensitivity that severely limits its applications. Instead 
of slowly 
scanning a substance, Dr. Ernst hit it with a short but intense pulse of radio 
waves. Then, 
with the help of a computer, he applied a complex mathematical operation to 
analyze the 
signal. This method, known as Fourier Transform N.M.R., or F.T. -N.M.R., was 
far more 
sensitive, allowing scientists to study more kinds of atoms and molecules, 
particularly 
those that were in low abundance. 'That was a very big invention, which was 
ahead of his 
time,' said Matthias Ernst, a physical chemist at ETH Zurich who was a former 
student of Dr. 
Ernst's (and is not related). This was the 1960s, and the personal computing 
era had not yet 
begun; instead, Dr. Ernst and his colleagues had to transfer their data from 
punch tape to 
punch cards and then carry them to a computer center for processing. In the 
1970s, Dr. Ernst 
developed two-dimensional N.M.R. In this technique, samples are bombarded with 
sequences of 
radio pulses over time. The resulting signals provide more information about 
the sample and 
allow scientists to determine the precise composition and structure of large 
and complex 
biological molecules. 'It was beautiful,' said Dr. Reimer, who was an 
undergraduate 
chemistry student when Dr. Ernst published his results. 'Richard really pushed 
the envelope. 
Two-dimensional N.M.R. is the basis of M.R.I., a medical advancement that 
allowed doctors to 
create detailed images of the body's internal structures. 'He made N.M.R. the 
powerful 
technique that it is today in chemistry, biochemistry and biology,' Robert 
Tycko, a physical 
chemist at the National Institutes of Health and the president of the 
International Society 
of Magnetic Resonance, said in a phone interview. Dr. Ernst was on a 
trans-Atlantic flight 
when his Nobel Prize in Chemistry was announced in October 1991; he learned of 
the honor 
from the pilot. But in keeping with his characteristic modesty, he was 
unsettled to discover 
that he was the sole winner of the prize. 'He was very happy for the 
recognition,' said Beat 
H. Meier, a physical chemist at ETH 'But he also was a little disturbed by the 
fact that he 
got it alone and that he was singled out when a lot of people have also 
contributed. Richard 
Robert Ernst was born on Aug. 14, 1933, in Winterthur to Robert Ernst, an 
architect, and 
Irma Ernst-Brunner. As a child, he developed a passion for music and chemistry. 
When he was 
13, he found a case of chemicals in the attic of his home and learned that it 
had belonged 
to an uncle of his. 'I became almost immediately fascinated by the 
possibilities of trying 
out all conceivable reactions with them, some leading to explosions, others to 
unbearable 
poisoning of the air in our house, frightening my parents,' he wrote in his 
Nobel sketch. He 
began devouring chemistry books and abandoned plans to become a composer. He 
earned his 
undergraduate degree in chemistry at ETH Zurich in 1956 and then briefly served 
in the Swiss 
military before returning to ETH for a doctorate in physical chemistry, which 
he earned in 
1962. He married Magdalena Kielholz the next year. Survivors include his wife 
and their 
three children, Anna, Katharina and Hans-Martin. Matthias Ernst, his former 
student, said 
Dr. Ernst died in a retirement home. In 1963, Dr. Ernst joined the technology 
company Varian 
Associates in Palo Alto, Calif., as a scientist. It was there that he developed 
F.T. -N.M.R. 
He returned to ETH in 1968 and taught and conducted research there until his 
retirement in 
1998. In addition to the Nobel, he received the Wolf Prize for Chemistry, the 
Horwitz Prize, 
the Marcel Benoist Prize and 17 honorary doctorates. Dr. Ernst was a 
self-confessed 'work 
addict,' as he put it. 'He had supper with his wife, and then went back to his 
desk and 
worked late in the night,' said Alexander Wokaun, a retired chemist and 
professor emeritus 
at ETH who had been one of Dr. Ernst's Ph.D. students. 'But in that total 
devotion to 
science, I think he showed us what can be achieved. Dr. Ernst gave his students 
freedom and 
took an interest in the work of young scientists who had not yet made names for 
themselves. 
'At gatherings of scientists or scientific conferences,' Dr. Tycko said, 'he 
would sit in 
the front row and take careful notes listening to other people describe their 
work, which is 
very unusual, actually, for someone of his stature. Dr. Ernst retained his love 
of music and 
also developed a passion for Tibetan scroll paintings, amassing an enormous 
collection of 
them with his wife and adorning nearly every wall of their home with them, Dr. 
Wokaun said. 
He used advanced laboratory techniques to examine the pigments of the paintings 
to learn 
where and when they had been created. After receiving his Nobel, he traveled 
and gave 
lectures about the responsibility that he believed scientists had in 
contributing to 
society. 'He always told me, 'It's not just enough for a scientist to 
accumulate knowledge, 
just for the sake of it,' Dr. Wokaun said. 'For what good, for what purpose, 
are you doing 
that?

GIF image

Other related posts:

  • » [msb-alumni] Richard R. Ernst, Nobel Winner Who Paved the Way for M.R.I., Dies at 87 on June 4, 2021 - Steve