Prémio Nobel em Fisiologia ou Medicina 1945 pela descoberta da penicilina e seu efeito curativo em várias doenças infecciosas, partilhado com Sir Alexander Fleming e Sir Howard Walter Florey.
Ernst Chain nasceu em Berlim em 1906 onde o seu pai tinha estabelecido uma fábrica de produtos químicos. Com esta formação não surpreende que tenha estudado química e fisiologia na Universidade Friedrich-Wilhelm e completado um D.Phil. (sobre a especificidade óptica das esterases) no Instituto de Patologia do Hospital Charité. Este início de carreira colocou-o em contacto com luminárias como Walther Nernst, Max Planck, Otto Hahn e Otto Warburg, um panteão que é testemunho do espantoso talento científico alemão dos anos 20 e 30.
Ao mesmo tempo, Chain tornou-se um pianista suficientemente capaz para dar concertos públicos. Ele foi por um tempo o crítico musical do jornal nocturno Welt am Abend de Berlim e considerado seriamente uma carreira musical.
A família de Chain era judia e, depois que Hitler chegou ao poder, ele não perdeu tempo em procurar refúgio na Inglaterra. O seu pai tinha morrido quando ele tinha treze anos. Sua mãe e irmã ficaram em Berlim apenas para perecer em um campo de concentração.
A primeira posição de Chain na Inglaterra foi no University College Hospital, mas, não impressionado pelas instalações de lá, ele rapidamente se mudou para o Departamento de Bioquímica em Cambridge, apesar do aviso de Norman Pirie de que as coisas estavam ainda piores lá! No entanto, ele completou um doutorado sobre as propriedades ácido-base dos fosfolípidos lecitina e cefalina sob a supervisão de Frederick Gowland Hopkins, que ele muito admirava.
Em 1935 Howard Florey tornou-se Professor de Patologia em Oxford e em setembro de 1935 Chain juntou-se a ele na nova Escola Sir William Dunn. A área geral de pesquisa da Chain sempre esteve ligada à enzimologia e Florey sugeriu que ele olhasse para a ação da lisozima, a enzima bacteriolítica que Alexander Fleming havia identificado em 1920. Enquanto trabalhava nesta enzima, Fleming encontrou o papel de Fleming sobre penicilina do fungo Penicillium notatum. As tentativas anteriores em 1932 para purificar a penicilina tinham falhado, mas Florey e Chain concordaram que o tempo estava agora maduro para uma investigação minuciosa de substâncias antimicrobianas pelo que Chain começou experiências com Penicillium no Inverno de 1938-1939.
A relação entre estes dois homens não era famosa pela ausência de fricção, mas ambos concordam que a decisão de trabalhar com a penicilina foi motivada pela curiosidade bioquímica e não pela possibilidade de benefício clínico. Florey observou: “As pessoas às vezes pensam que eu e os outros trabalhámos na penicilina porque estávamos interessados em sofrer a humanidade. Acho que isso nunca nos passou pela cabeça sofrer a humanidade. Este foi um exercício científico interessante, e porque era de alguma utilidade na medicina é muito gratificante, mas não foi por isso que começamos a trabalhar nele”
Por esta altura o grupo de Florey tinha-se fortalecido com a chegada, também de Cambridge, do genial Norman Heatley. Foi Heatley quem concebeu a técnica de retro-extracção para purificar eficazmente a penicilina em massa, onde o ingrediente activo da penicilina era transferido de volta para a água, alterando a sua acidez.
A experiência crítica veio em Maio de 1940 (o diário de Heatley regista-o como 11 da manhã de Sábado, 25 de Maio de 1940) quando oito ratos foram infectados sistemicamente por injecção intra-peritoneal de uma dose letal de Streptococcus pyogenes. Uma hora depois, quatro dos ratos receberam injecções subcutâneas de penicilina. Pela manhã, os ratos não tratados estavam mortos. Os tratados com penicilina estavam bem e sobreviveram durante dias a semanas. A história anedótica é que quando Chain chegou e viu os ratos vivos ele dançou em excitação.
Isso levou à produção em larga escala de penicilina pura e à resolução da sua química. Tão importante foi este trabalho que agora é uma nota de rodapé quase insignificante que, para resolver o mecanismo de ação da penicilina, Ernst Chain e Howard Florey dividiram o Prêmio Nobel de Fisiologia ou Medicina de 1945 com Alexander Fleming.