28.03.2025
James Eills, Leiter der Nachwuchsgruppe Hyperpolarization Methods am Institut für Strukturbiochemie (IBI-7) des Forschungszentrums Jülich, wird mit dem renommierten Heinz Maier-Leibnitz-Preis 2025 ausgezeichnet. Das gab die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) am Freitag, 28. März, in Bonn bekannt. Eills wird für seine Arbeiten auf dem Gebiet der analytischen Chemie, insbesondere der Hyperpolarisation in der Kernspinresonanz (NMR), ausgezeichnet. Das Preisgeld in Höhe von 200.000 Euro wird seine Forschung in den kommenden drei Jahren unterstützen.
Eills bewegt sich mit seiner Forschung an der Schnittstelle zwischen Physik und Chemie. Er befasst sich unter anderem mit der hyperpolarisierten Kernspinresonanz (NMR – Nuclear Magnetic Resonance). Dabei handelt es sich um ein Verfahren, das die Bildgebung in der Magnetresonanztomographie (MRT) wesentlich verbessert. Die NMR nutzt die magnetischen Eigenschaften von Atomkernen. Ähnlich wie sich eine Kompassnadel in einem Magnetfeld ausrichtet, richten sich auch die Spins – die Eigendrehimpulse – bestimmter Atomkerne entlang eines äußeren Magnetfelds aus. Diese Ausrichtung, oder Polarisation, ist ein quantenmechanisches Phänomen, das durch den Spin der Kerne verursacht wird. Der Effekt ist sehr schwach, sodass sich selbst bei den stärksten Magnetfeldern in der Größenordnung von 30 Tesla – das ist eine Million Mal stärker als das Erdmagnetfeld – nur etwa einer von zehntausend Kernen am Magnetfeld ausrichtet. Trotz dieser geringen Spinpolarisation hat die NMR einen enormen Einfluss auf die Physik, die Biowissenschaften und die Medizin, da sie die quantitative und nicht-invasive Untersuchung von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern ermöglicht.
Eills‘ Forschung konzentriert sich insbesondere auf Parawasserstoff-induzierte Polarisation. Dabei wird Wasserstoffgas in einem bestimmten Quantenzustand („Para“-Wasserstoff) genutzt, um die Kernspins anderer Moleküle gezielt zu polarisieren. Auf diese Weise können bestimmte Stoffwechselmoleküle als Kontrastmittel verwendet werden, deren Stoffwechselprozesse sich in Echtzeit verfolgen lassen. So werden Veränderungen erkennbar, die auf verschiedene Erkrankungen hinweisen können.
Mit seinen Arbeiten auf diesem Gebiet hat Eills wichtige Impulse gesetzt, etwa zur Entwicklung neuer Methoden zur Hyperpolarisation und zur Durchführung von NMR-Experimenten im mikrofluidischen Format – sogenannten Lab-on-a-Chip-Systemen.
Herzlichen Glückwunsch an James Eills zu diesem wunderbaren Erfolg! Wir sind stolz darauf, dass ein Nachwuchswissenschaftler aus Jülich den Heinz Maier-Leibnitz-Preis der Deutschen Forschungsgemeinschaft erhält. Das bestätigt unser Engagement, junge Talente gezielt zu fördern. Am Forschungszentrum Jülich schaffen wir bewusst Raum für exzellente Nachwuchstalente und geben ihnen die Möglichkeit, ihre innovativen Ideen kreativ weiterzuentwickeln – ein Ansatz, der sich bewährt, wie das Beispiel von James Eills eindrucksvoll zeigt.
Karriere mit internationalem Profil
Eills‘ wissenschaftliche Laufbahn führte ihn nach dem Chemiestudium an der University of Southampton zunächst an die University of California, Berkeley, wo er 2015 sein Master-Forschungsprojekt absolvierte. Anschließend kehrte er nach Southampton zurück, um unter der Leitung von Prof. Malcolm H. Levitt seine Doktorarbeit auf dem Gebiet der Kernspinresonanz (NMR) zu schreiben, die er 2019 abschloss. Als Postdoktorand setzte er seine Laufbahn an der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz fort, wo er sich in der Gruppe von Prof. Dmitry Budker mit Zero-Field-NMR und Hyperpolarisationsverfahren beschäftigte. Für diese Arbeiten wurde er gemeinsam mit Kolleginnen und Kollegen 2021 mit dem Erwin-Schrödinger-Preis der Helmholtz-Gemeinschaft ausgezeichnet. Es folgte ein zweijähriger Forschungsaufenthalt am Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) in Barcelona im Rahmen eines Marie-Curie-Stipendiums. 2023 erhielt er eine Helmholtz-Nachwuchsgruppenförderung in Höhe von 1,5 Millionen Euro zur Erforschung einer neuen Hyperpolarisationstechnologie für die NMR. 2024 gründete James Eills seine eigene Forschungsgruppe am Forschungszentrum Jülich.
Der Heinz Maier-Leibnitz-Preis
Die Preisträgerinnen und Preisträger wurden von einer Jury aus 180 Vorschlägen ausgewählt. Die Preise sollen am Dienstag, 3. Juni 2025, in Berlin verliehen werden.
Benannt nach dem Physiker und früheren DFG-Präsidenten Heinz Maier-Leibnitz wird der Preis seit 1977 jährlich an herausragende junge Forscherinnen und Forscher verliehen. Der Heinz Maier-Leibnitz-Preis wurde von den bedeutendsten deutschen Forschungseinrichtungen zum drittwichtigsten Wissenschaftspreis nach dem Gottfried Wilhelm Leibniz-Preis der DFG und dem Deutschen Zukunftspreis des Bundespräsidenten gekürt. Für den wissenschaftlichen Nachwuchs gilt er sogar als Deutschlands wichtigste Auszeichnung. Das Preisgeld in Höhe von jeweils 200.000 Euro soll bis zu drei Jahre lang den Ausbau der wissenschaftlichen Karrieren unterstützen.
