Nobelpriset i fysiologi eller medicin 1945 för upptäckten av penicillin och dess botande effekt på olika infektionssjukdomar, delat med Sir Alexander Fleming och Sir Howard Walter Florey.
Ernst Chain föddes 1906 i Berlin, där hans far hade etablerat en kemisk fabrik. Med denna bakgrund är det inte förvånande att han studerade kemi och fysiologi vid Friedrich-Wilhelm-universitetet och avlade en filosofie doktorsexamen. (om esterasers optiska specificitet) vid institutet för patologi vid Charité-sjukhuset. Denna tidiga karriär förde honom i kontakt med storheter som Walther Nernst, Max Planck, Otto Hahn och Otto Warburg, en panteon som vittnar om 1920- och 30-talens häpnadsväckande tyska vetenskapliga begåvning.
Tidigare blev Chain en tillräckligt skicklig pianist för att ge offentliga konserter. Han var under en tid musikkritiker för kvällstidningen Welt am Abend i Berlin och övervägde på allvar en musikalisk karriär.
Chains familj var judisk och efter att Hitler kom till makten förlorade han ingen tid på att söka skydd i England. Hans far hade dött när han var tretton år gammal. Hans mor och syster stannade kvar i Berlin för att sedan omkomma i ett koncentrationsläger.
Chains första anställning i England var på University College Hospital, men eftersom han inte var imponerad av faciliteterna där, flyttade han snabbt till institutionen för biokemi i Cambridge, trots att Norman Pirie varnade honom för att det var ännu värre där! Trots detta disputerade han på en doktorsavhandling om syra-basegenskaperna hos fosfolipiderna lecitin och cephalin under överinseende av Frederick Gowland Hopkins, som han beundrade mycket.
1935 blev Howard Florey professor i patologi i Oxford och i september 1935 anslöt sig Chain till honom vid den nya Sir William Dunn-skolan. Chain hade alltid forskat inom enzymologi och Florey föreslog att han skulle undersöka verkan av lysozym, det bakteriolytiska enzym som Alexander Fleming hade identifierat 1920. Under arbetet med detta enzym stötte Chain på Flemings artikel om penicillin från svampen Penicillium notatum. Tidigare försök 1932 att rena penicillin hade misslyckats, men Florey och Chain kom överens om att tiden nu var mogen för en grundlig undersökning av antimikrobiella substanser, så Chain började experimentera med Penicillium vintern 1938-1939.
Förhållandet mellan dessa två män var som bekant inte friktionsfritt, men de är båda överens om att beslutet att arbeta med penicillin drevs av biokemisk nyfikenhet och inte alls av möjligheten till klinisk nytta. Florey observerade: ”Folk tror ibland att jag och de andra arbetade med penicillin för att vi var intresserade av den lidande mänskligheten. Jag tror inte att vi någonsin tänkte på att vi skulle lida för mänskligheten. Detta var en intressant vetenskaplig övning, och eftersom det var av någon nytta inom medicinen är det mycket glädjande, men det var inte anledningen till att vi började arbeta med det.”
Vid den här tiden hade Floreys grupp förstärkts genom att den genialiske Norman Heatley anlände, även han från Cambridge. Det var Heatley som utarbetade tekniken för backextraktion för effektiv rening av penicillin i bulk, där den aktiva beståndsdelen i penicillin överfördes tillbaka till vatten genom att ändra dess syrahalt.
Det kritiska experimentet kom i maj 1940 (Heatleys dagbok antecknar det som klockan 11.00 lördagen den 25 maj 1940) när åtta möss infekterades systemiskt genom intraperitoneal injektion av en dödlig dos av Streptococcus pyogenes. En timme senare fick fyra av mössen subkutana injektioner av penicillin. På morgonen var de obehandlade mössen döda. De som behandlades med penicillin mådde bra och överlevde i dagar till veckor. Den anekdotiska berättelsen är att när Chain anlände och såg de levande mössen dansade han av upphetsning.
Detta ledde till storskalig produktion av rent penicillin och upplösningen av dess kemi. Detta arbete var så betydelsefullt att det nu är en nästan obetydlig fotnot att Ernst Chain och Howard Florey, för att ha löst penicillins verkningsmekanism, delade 1945 års Nobelpris i fysiologi eller medicin med Alexander Fleming.