Richard R. Ernst, prix Nobel qui a ouvert la voie à l’IRM, décède à 87 ans

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Richard R. Ernst, un chimiste suisse qui a remporté le prix Nobel en 1991 pour ses travaux d’affinage de la résonance magnétique nucléaire, ou RMN, spectroscopie, la puissante méthode d’analyse chimique derrière la technologie IRM, est décédée le 4 juin à Winterthur, dans le nord de la Suisse. Il avait 87 ans.

L’Ecole polytechnique fédérale de Zurich (ETH Zurich), où le Dr Ernst a effectué la quasi-totalité de sa carrière, a annoncé la mort sur son site Internet. Aucune cause n’a été donnée.

Le Dr Ernst – dont le travail et les intérêts couvraient la chimie, la physique, les mathématiques, la musique et l’art – a aidé à développer la RMN d’une technique de niche exigeant beaucoup de temps en un outil scientifique essentiel couramment utilisé dans les hôpitaux locaux et les laboratoires de chimie de premier cycle.

En tant que chimiste, il était prééminent.

« Le comparer à Einstein offenserait les physiciens », a déclaré Jeffrey A. Reimer, expert en RMN à l’Université de Californie à Berkeley. « Mais en termes d’impact dans la discipline, Ernst est fondamental. »

Le Dr Ernst était motivé et exigeant – envers lui-même avant tout autre – et même au fur et à mesure que sa stature grandissait, il avait remarquablement peu d’ego, ont déclaré ses collègues et anciens étudiants. Il n’a pas tardé à reconnaître le mérite des collaborateurs et à décrire ses propres contributions en termes modestes.

« Je ne suis pas vraiment ce que l’on imagine être un scientifique qui veut comprendre le monde », il a dit dans une interview 2001 Nobel. Il a poursuivi : « Je suis un fabricant d’outils et pas vraiment un scientifique dans ce sens, et je voulais fournir à d’autres personnes ces capacités de résolution de problèmes.

La spectroscopie RMN a été développée pour la première fois dans les années 40 et au début des années 50 par Félix Bloch et Edward Mills Purcell, qui a partagé le prix Nobel de physique 1952 pour la réalisation. À l’aide de cette technique, les scientifiques placent une substance dans un champ magnétique, ce qui aligne les noyaux de ses atomes. Ils le bombardent ensuite d’impulsions radio, qui forcent les noyaux à se désaligner. Lorsque les noyaux reviennent à l’alignement, les atomes émettent des signaux électromagnétiques uniques qui peuvent être analysés pour déterminer la composition chimique et la structure moléculaire du matériau.

Lorsque le Dr Ernst a commencé à étudier la RMN en tant qu’étudiant diplômé à la fin des années 1950, la méthode obligeait les chercheurs à balayer lentement une substance dans un aimant et à appliquer des ondes radio continues. Il a souffert, Le Dr Ernst a écrit dans une esquisse autobiographique sur le site Nobel, « d’une sensibilité décevante qui limite sévèrement ses applications ».

Au lieu de scanner lentement une substance, le Dr Ernst l’a frappée avec une impulsion courte mais intense d’ondes radio. Puis, à l’aide d’un ordinateur, il a appliqué une opération mathématique complexe pour analyser le signal. Cette méthode, connue sous le nom de RMN à transformée de Fourier, ou FT-NMR, était beaucoup plus sensible, permettant aux scientifiques d’étudier plus de types d’atomes et de molécules, en particulier ceux qui étaient en faible abondance.

« C’était une très grande invention qui était en avance sur son temps », a déclaré Matthias Ernst, physico-chimiste à l’ETH Zurich qui était un ancien élève du Dr Ernst (et n’a aucun rapport). C’était dans les années 1960, et l’ère de l’informatique personnelle n’avait pas encore commencé ; au lieu de cela, le Dr Ernst et ses collègues ont dû transférer leurs données de la bande perforée aux cartes perforées, puis les transporter vers un centre informatique pour traitement.

Dans les années 1970, le Dr Ernst a développé la RMN bidimensionnelle. Dans cette technique, les échantillons sont bombardés de séquences d’impulsions radio au fil du temps. Les signaux résultants fournissent plus d’informations sur l’échantillon et permettent aux scientifiques de déterminer la composition et la structure précises de molécules biologiques grandes et complexes.

«C’était magnifique», a déclaré le Dr Reimer, qui était un étudiant de premier cycle en chimie lorsque le Dr Ernst a publié ses résultats. « Richard a vraiment repoussé les limites. »

La RMN bidimensionnelle est à la base de l’IRM, une avancée médicale qui a permis aux médecins de créer des images détaillées des structures internes du corps. « Il a fait de la RMN la technique puissante qu’elle est aujourd’hui en chimie, biochimie et biologie », a déclaré Robert Tycko, physico-chimiste aux National Institutes of Health et président de l’International Society of Magnetic Resonance, lors d’un entretien téléphonique.

Le Dr Ernst effectuait un vol transatlantique lorsque son prix Nobel de chimie a été annoncé en octobre 1991 ; il apprit l’honneur par le pilote. Mais conformément à sa modestie caractéristique, il était troublé de découvrir qu’il était le seul gagnant du prix.

« Il était très heureux de la reconnaissance », a déclaré Beat H. Meier, physico-chimiste à l’ETH « Mais il était aussi un peu perturbé par le fait qu’il l’a obtenu seul et qu’il a été distingué alors que beaucoup de gens ont également contribué. »

Richard Robert Ernst est né le 14 août 1933 à Winterthur, fils de Robert Ernst, architecte, et d’Irma Ernst-Brunner. Enfant, il a développé une passion pour la musique et la chimie. Quand il avait 13 ans, il a trouvé une caisse de produits chimiques dans le grenier de sa maison et a appris qu’elle avait appartenu à un de ses oncles.

« Je suis devenu presque immédiatement fasciné par les possibilités d’essayer toutes les réactions imaginables avec eux, certaines conduisant à des explosions, d’autres à un empoisonnement insupportable de l’air de notre maison, effrayant mes parents », écrit-il dans le sketch Nobel. Il a commencé à dévorer des livres de chimie et a abandonné son projet de devenir compositeur.

Il a obtenu son diplôme de premier cycle en chimie à l’ETH Zurich en 1956, puis brièvement servi dans l’armée suisse avant de retourner à l’ETH pour un doctorat en chimie physique, qu’il a obtenu en 1962.

Il épousa Magdalena Kielholz l’année suivante. Les survivants comprennent sa femme et leurs trois enfants, Anna, Katharina et Hans-Martin. Matthias Ernst, son ancien élève, a déclaré que le Dr Ernst était décédé dans une maison de retraite.

En 1963, le Dr Ernst a rejoint la société de technologie Varian Associates à Palo Alto, en Californie, en tant que scientifique. C’est là qu’il a développé la FT-RMN

Il est revenu à ETH en 1968 et y a enseigné et mené des recherches jusqu’à sa retraite en 1998. En plus du prix Nobel, il a reçu le prix Wolf de chimie, le prix Horwitz, le prix Marcel Benoist et 17 doctorats honorifiques.

Le Dr Ernst était un avoué « »accro au travail», comme il l’a dit.

« Il a dîné avec sa femme, puis est retourné à son bureau et a travaillé tard dans la nuit », a déclaré Alexander Wokaun, chimiste à la retraite et professeur émérite à l’ETH qui avait été l’un des doctorants du Dr Ernst. étudiants. « Mais dans cette dévotion totale à la science, je pense qu’il nous a montré ce qui peut être réalisé. »

Le Dr Ernst a laissé la liberté à ses étudiants et s’est intéressé aux travaux de jeunes scientifiques qui ne s’étaient pas encore fait un nom. « Lors de réunions de scientifiques ou de conférences scientifiques », a déclaré le Dr Tycko, « il s’asseyait au premier rang et prenait des notes attentives en écoutant d’autres personnes décrire leur travail, ce qui est très inhabituel, en fait, pour quelqu’un de sa stature. »

Le Dr Ernst a conservé son amour de la musique et a également développé une passion pour les peintures sur rouleaux tibétains, amassant une énorme collection d’eux avec sa femme et ornant presque tous les murs de leur maison avec eux, a déclaré le Dr Wokaun. Il a utilisé des techniques de laboratoire avancées pour examiner les pigments des peintures afin de savoir où et quand elles avaient été créées.

Après avoir reçu son prix Nobel, il a voyagé et donné des conférences sur la responsabilité qu’il croyait que les scientifiques avaient dans leur contribution à la société.

« Il m’a toujours dit : ‘Ce n’est pas suffisant pour un scientifique d’accumuler des connaissances, juste pour le plaisir’ », a déclaré le Dr Wokaun. « Pour quel bien, dans quel but, faites-vous cela ? »

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