Ausstellung Visionäre Forscherinnen: Frances H. Arnold

Frances Hamilton Arnold wird am 25. Juli 1956 in Pittsburgh, Pennsylvania geboren und wächst in einem Vorort als Tochter des Kerntechnikers William Howard Arnold auf. In ihrer Jugend schließt sie sich dem Protest gegen den Vietnamkrieg an. Aus Rebellion gegen ihr Elternhaus zieht sie im Alter von 17 Jahren nach Washington D. C., wo Arnold den High-School-Besuch durch Nebenjobs finanziert. 

Sie beginnt ein Studium der Luftfahrttechnik und Maschinenbau an der Princeton University, das sie 1979 mit dem Bachelor abschließt. 1985 promoviert sie an der University of California, Berkeley, in Chemie-Ingenieurwesen und arbeitet im Bereich Solarenergie unter der von der US-Regierung propagierten Zielsetzung, im Jahr 2000 ein Fünftel der Energie in den USA aus erneuerbaren Ressourcen zu gewinnen. Als sich dieses Ziel mit der Präsidentschaft von Ronald Reagan 1981 ändert, wechselt Arnold kurzerhand ihr Forschungsfeld und beginnt mit der Arbeit an Katalysatoren. 1986 beginnt sie ihre Arbeit am California Institute of Technology und arbeitet dort bis heute als Professorin für Chemieingenieurwesen, Biochemie und Bio-Ingenieurwesen. 

Arnold ist bekannt als Pionierin der Verwendung von Methoden gerichteter Evolution bei der Entwicklung neuer Proteine zum Beispiel für Medizin, Biokatalyse und Bio-Brennstoffe. Bereits 1993 gelingt ihr die erste gerichtete Evolution an einem Enzym. Sie schafft mit dieser Technik leistungsfähige Proteine, die nur noch die gewünschten Eigenschaften haben. Heute findet ihre Technik vor allem in der Arzneimittelforschung Anwendung.

2005 wird Arnold Mitgründerin von Gevo Inc., einem Unternehmen das Methoden zur Erzeugung von Bio-Brennstoffen forscht. Hier entwickelt sie ein Enzym, das unter anaeroben Bedingungen funktioniert und so hohe Kosten in der Belüftung spart. Außerdem arbeitet sie an Enzymen, die Biotreibstoff statt aus Zuckern aus Zellulose gewinnen.

2018 erhält sie als fünfte Frau unter den bisherigen rund 180 Preisträger:innen den Nobelpreis für Chemie. Arnold bekommt eine Hälfte des Nobelpreises; die andere teilen sich die Biotechnologen George Smith und Gregory Winter. Alle drei gelten als Pioniere der gerichteten Evolution. Mit ihr legen sie den Grundstein für eine „grünere“ Chemie. Damit hätten sie die Chemie und die Entwicklung von Arzneien revolutioniert, begründet das Nobelkomitee in Stockholm seine Entscheidung. 

Darüber hinaus erhält Arnold weitere hochkarätige Ehrungen und Auszeichnungen. 2013 wird sie von Barack Obama mit der National Medal of Technology and Innovation ausgezeichnet. Die Medaille gilt als höchste Auszeichnung der US-Regierung für Wissenschaftler:innen. Als erste Frau erhält sie 2016 den mit einer Million Euro dotierten Millennium-Technologiepreis und 2019 den Bower Award and Prize for Achievement in Science.

Arnold arbeitet derzeit als Professorin am California Institute of Technology (Caltech) und ist Direktorin des Donna and Benjamin M. Rosen Bioengineering Center.

2023 wird ihr die Ehrendoktorwürde der Universität Oxford verliehen. Im selben Jahr erhält sie zudem die Perkin Medal, eine der bedeutendsten US-amerikanischen Auszeichnungen für angewandte Chemie.

2025 wird Frances H. Arnold mit der Priestley Medal, der der höchsten Auszeichnung der American Chemical Society, geehrt – für ihre führende Rolle in der nachhaltigen Chemie, ihre Pionierarbeit in der gerichteten Evolution und ihr Engagement für die Förderung von Frauen in den Naturwissenschaften.