Швейцарский химик Пауль Каррер родился в Москве, в России, где его отец, в честь которого он был назван Паулем, работал дантистом. Когда мальчику было три года, семья вернулась на родину, в Швейцарию, и некоторое время жила в Цюрихе, прежде чем обосноваться в округе Вильдегг кантона Ааргау. Каррер посещал начальную школу в близлежащем Морикене, среднюю школу – в Ленцбурге, а гимназию – в Аарау. Серьезный интерес к науке он обнаружил, когда учился в средней школе.
Поступив в 1908 г. в Цюрихский университет, Каррер изучал химию у Альфреда Вернера. В 1911 г. будущий ученый получил докторскую степень за диссертацию по комплексным соединениям кобальта и стал ассистентом Вернера в Химическом институте университета. Первая научная статья Каррера, посвященная органическим соединениям мышьяка, произвела такое глубокое впечатление на Пауля Эрлиха, что тот в 1912 г. предложил Карреру стать его ассистентом в Научно-исследовательском химико-терапевтическом институте во Франкфурте-на-Майне (Германия).
С началом первой мировой войны в 1914 г. Каррер был вынужден вернуться в Швейцарию, т. к. был призван в швейцарскую армию в качестве артиллерийского офицера, однако в 1915 г., после смерти Эрлиха, возвратился во Франкфурт-на-Майне, чтобы продолжать научные исследования в области химии в Химико-терапевтическом институте. В течение следующих трех лет Каррер изучал химию растительных продуктов, а затем занял должность адъюнкт-профессора органической химии в Цюрихском университете. В декабре 1919 г. Каррер стал преемником Вернера на посту профессора химии и директора Химического института. Здесь он проводил исследования сахаров, аминокислот и белков. Ученого особенно интересовала стереохимия (т.е. пространственное расположение атомов в молекулах) этих и других органических веществ.
В 1927 г. Каррер обратился к изучению антоцианинов – группы пигментов, которые являются основной причиной красной и синей окраски цветков растений. Рихард Вильштеттер, работавший в Федеральном технологическом институте в Цюрихе, уже выделил эти соединения и исследовал их молекулярную структуру. Каррер же исследовал состав антоцианинов. В следующем году он занялся изучением кроцина, желтого пигмента, который встречается в таких растениях, как крокус и гардения, и в 1930 г. определил структуру бета-каротина, входящего в состав моркови и других растений, что незадолго до этого было установлено Рихардом Куном. Каррер обнаружил, что молекула бета-каротина состоит из двух симметричных частей, каждая из которых является зеркальным отражением другой по отношению к воображаемой вертикальной оси.
Исследование растительных пигментов привело ученого к изучению витаминов – теме, которая представляла значительный интерес с начала XX в. и во времена Каррера только начинала открывать тайны, связанные с потребностью организма в пище. Выяснив, что каротин превращается в организме в витамин А, Каррер выделил этот витамин из жира рыбьей печени и к 1931 г. определил не только его состав, но и молекулярную структуру. Он обнаружил, что витамин А состоит из 20 атомов углерода, 30 атомов водорода и 1 атома кислорода, что вместе они образуют шестичленное замкнутое кольцо, к двум концам которого прикреплены 3 метальные группы, а к третьему – длинная зигзагообразная цепь. Такая конфигурация представляет собой половину молекулы бета-каротина с присоединенной к ней молекулой воды. Сделав это открытие, Каррер стал первым ученым, который описал молекулярную структуру витамина.
В начале 30-х гг. Каррер, опираясь на знание органических пигментов, продолжил изучение витаминов. Из более чем 100 тонн сыворотки он получил крошечное количество желтого, растворимого в воде, азотсодержащего пигмента, названного лактофлавином, который позднее стал известен как рибофлавин, или витамин В2. Путем химического анализа Каррер установил его формулу и молекулярную структуру, а в 1935 г. синтезировал это вещество.
В 1937 г. ученому была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследование каротиноидов и флавинов, а также за изучение витаминов А и В2. Он разделил эту премию с английским химиком Уолтером Н. Хоуортом. В своей Нобелевской лекции Каррер подчеркнул, что всего лишь за несколько лет с помощью новых аналитических методов было открыто существование приблизительно 40 каротиноидов. Он напомнил своим слушателям о том, что «минуло едва ли 10 лет с той поры, когда многие ученые-исследователи сомневались в материальной специфичности витаминов и придерживались того мнения, что причиной особенностей наблюдаемого воздействия витаминов... служит особое состояние материи». В заключение Каррер сказал: «Химическая сторона проблемы витамина по сути своей решена. Задача физиологии... объяснить вмешательство этих агентов в процессы деятельности клеток». Через год после вручения Нобелевской премии Каррер синтезировал витамин Е, а за этим успехом быстро последовал еще один – выделение в чистом виде витамина К. Затем Каррер занялся изучением никотинамид-аденин-динуклеотида (НАД) – ферментного вещества, регулирующего обмен водорода между молекулами внутри клетки и таким образом создающего внутриклеточную энергию. В 1942 г. ученый определил структуру этого вещества. Позже, в 40-е гг., он вернулся к изучению каротинов и к 1950 г. завершил синтез всех этих соединений. В то же самое время он руководил исследованиями кураре, природного яда, производные которого с тех пор применяются в хирургии в качестве средства для расслабления мышц.
В 1950 – 1953 гг. Каррер был ректором Цюрихского университета. Он продолжал активно заниматься научной деятельностью и после ухода в отставку в 1959 г.
В 1914 г. Каррер женился на Хелене Фролиш, отец которой был директором психиатрической клиники в Кенигсфельдене. У супругов было три сына, один из которых умер в младенчестве. Исключительно педантичный исследователь, Каррер пользовался глубоким уважением благодаря своей доброте и скромности. Несмотря на то что он стал состоятельным человеком, у него не было собственного автомобиля, и он каждый день ездил на работу на автобусе. Каррер умер в Цюрихе 18 июня 1971 г. после непродолжительной болезни.
Помимо Нобелевской премии, Карреру были вручены премия Фонда Марселя Бенуа (1923) и премия Станислао Канниццаро Итальянской национальной академии наук (1935), а также многие другие награды. Он был членом научных обществ трех континентов, включая Лондонское королевское общество, Академию наук в Париже, национальные академии наук Италии и США, обладателем почетных степеней университетов Парижа, Лондона, Цюриха, Базеля, Страсбурга, Бреслау, Брюсселя, Турина и Мадрида.
