Linus Carl Pauling | |
---|---|
engelsk Linus C. Pauling [1] | |
| |
Fødselsdato | 28. februar 1901 [2] [1] [3] […] |
Fødselssted | Portland (OR) , USA |
Dødsdato | 18. august 1994 [2] [1] [4] […] (93 år) |
Et dødssted | |
Land | |
Videnskabelig sfære | kvantekemi [1] , biokemi [1] og fysisk kemi [1] |
Arbejdsplads |
Caltech Linus Pauling Medical Institute |
Alma Mater |
|
Akademisk grad | Bachelor of Science in Chemical Engineering [d] [9](juni1922) |
videnskabelig rådgiver |
Roscoe Gilkey Dickinson Richard Chase Tolman |
Studerende | Martin Karplus og Jerry Donohue [d] |
Priser og præmier |
Nobelpris i kemi ( 1954 ) Nobels fredspris ( 1962 ) US National Science Medal (1974) M.V. Lomonosov Grand Gold Medal ( 1977 ) International Lenin-pris "For at styrke fred blandt folk" |
Autograf | |
Internet side | scarc.library.oregonstate.edu/… |
Citater på Wikiquote | |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Linus Carl Pauling ( eng. Linus Carl Pauling ; 28. februar 1901 , Portland , Oregon , USA - 19. august 1994 , Big Sur , Californien , USA ) - amerikansk kemiker , krystallograf , vinder af to Nobelpriser : i kemi ( 1954 ) og fred ( 1962 ), samt den internationale Lenin-pris "For styrkelse af fred blandt folk" ( 1970 ).
Medlem af National Academy of Sciences i USA (1933) [10] , udenlandsk medlem af Royal Society of London (1948) [11] , USSR Academy of Sciences (1958) [12] , French Academy of Sciences (1966; korrespondent siden 1948) [13] .
Linus Carl Pauling blev født i Portland, Oregon den 28. februar 1901.
Linus Pauling var det første barn af Herman Pauling, søn af tyske immigranter, og Lucy Isabelle (Darling) Pauling, som kom fra en førrevolutionær irsk familie. Familien havde to yngre døtre: Pauline Darling (f. 1902) og Lucille (f. 1904). Herman Pauling arbejdede derefter som rejsende sælger for et medicinsk forsyningsfirma og flyttede i 1905 til Condon, Oregon, hvor han åbnede sit eget apotek [14] . Det var i denne by, på et tørt sted øst for kysten, at Pauling første gang gik i skole. Han lærte tidligt at læse og begyndte at "absorbere" bøger. I 1910 flyttede familien til Portland, hvor hans far skrev et brev til The Oregonian, en lokal avis, og bad om råd om passende læsning for sin ni-årige søn, som allerede læste Bibelen og Darwins evolutionsteori.
Linus klarede sig godt i skolen. Han samlede insekter og mineraler og læste glubsk bøger. Han besluttede sig for at blive kemiker i 1914, da en medstuderende, Lloyd A. Jeffress, viste ham nogle af de kemieksperimenter, han havde lavet derhjemme. Med sin mors modvillige godkendelse forlod han skolen i 1917 uden en eksamen og gik på Oregon Agricultural College i Corvallis som kemiingeniør, men efter to år ville hans mor have ham til at forlade college for at tjene penge til at forsørge sin familie. Han imponerede sine lærere, og i 1919, efter et sommerjob som fortovsinspektør i Oregon, blev han tilbudt en fuldtidsstilling som lærer i kvalitativ analyse i kemiafdelingen [15] .
I 1922 giftede han sig med Ava Helen Miller (død 1981), som fødte ham fire børn: Linus Carl, Peter Jeffress, Linda Elena (Cumb) og Edward Crellin [16] .
Pauling gik ind på forskerskolen ved California Institute of Technology i 1922 og blev der i over 40 år. Han valgte Caltech , fordi han kunne tage sin doktorgrad der om 3 år (på Harvard, 6 år), og Amos Noyes tilbød ham et beskedent deltidsundervisningsstipendium. Det var et godt valg for både Pauling og Caltech. I slutningen af sit liv skrev Pauling: "År senere ... indså jeg, at der ikke var noget bedre sted i verden i 1922, hvor jeg ville have været bedre forberedt til min karriere som videnskabsmand" (1994) [16 ] . Paulings doktorgradsarbejde handlede om bestemmelsen af molekylers krystalstruktur ved røntgendiffraktion under ledelse af Roscoe Gilkey Dickinson (1894-1945), som havde modtaget sin Ph.D. to år tidligere (han var den første) at modtage en Ph.D. fra Caltech). Noyes modtog et af de nyoprettede Guggenheim Rising Star Fellowships og sendte ham og hans unge kone til Institut for Teoretisk Fysik under Arnold Sommerfeld (1868-1951) i München . De ankom i april 1926, på hvilket tidspunkt Bohr-Sommerfeld-modellen blev fortrængt af den "nye" kvantemekanik . Det var en spændende tid, og Pauling vidste, at han var heldig at være der på et af centrene. Han var den eneste kemiker på Sommerfeld Instituttet og så med det samme, at den nye fysik var bestemt til at give et teoretisk grundlag for at forstå molekylers struktur og adfærd. Et år i Europa havde en afgørende indflydelse på Paulings videnskabelige udvikling. Udover opholdet i München besøgte han København i foråret 1927, og tilbragte derefter sommeren i Zürich [15] .
Et af de umiddelbare resultater af München-opholdet var Paulings første papir (1927) i Proceedings of the Royal Society i London, præsenteret af Sommerfeld selv. Pauling var utålmodig efter at anvende den nye bølgemekanik til at beregne egenskaberne af mange-elektronatomer, og han fandt en måde at gøre dette ved at bruge brintlignende en-elektronbølgefunktioner af de ydre elektroner med en effektiv kerneladning baseret på de empiriske konstanter af de indre elektroner.
Da han vendte tilbage til Stanford i 1973, var Pauling med til at stifte en non-profit organisation opkaldt efter ham ( " The Linus Pauling Institute of Science and Medicine" ), der nu opererer som en del af University of Oregon (USA) [17] [18 ] .
Linus Pauling døde på sin ranch i Big Sur (Californien) den 19. august 1994 af prostatakræft [19] .
Paulings videnskabelige interesser var meget brede: kvantemekanik , krystallografi , mineralogi , strukturkemi , anæstesi , immunologi , medicin , evolution . Med en fænomenal hukommelse ydede han et særligt og afgørende bidrag til disse og beslægtede videnskabsområder [20] . Pauling er bedst kendt for sin identifikation af den kemiske binding , sin opdagelse af de grundlæggende elementer i proteinets sekundære struktur : alfahelixen og beta-arket og den første identifikation af en molekylær sygdom ( seglcelleanæmi ); udover dette har han en masse andre vigtige præstationer. Pauling var en af grundlæggerne af molekylærbiologi i ordets sande forstand. For disse præstationer blev han tildelt Nobelprisen i kemi i 1954 .
Pauling var dog ikke kun kendt som videnskabsmand. I den sidste halvdel af sit liv viede han sin tid og energi til sundhedsspørgsmål og behovet for at eliminere muligheden for krig i den nukleare tidsalder. Hans aktive modstand mod atomprøvesprængninger førte til politisk forfølgelse i hans land. Pauling var indflydelsesrig med hensyn til at sikre den internationale traktat om forbud mod atmosfæriske tests fra 1963 . Med Nobelprisen i 1962 blev Pauling den første person til at modtage to personlige Nobelpriser (Marie Curie modtog den ene og delte den anden med sin mand). Paulings navn er også kendt af offentligheden for hans personlige fortaler for høje doser ascorbinsyre (vitamin C) som et kosttilskud for at forbedre det generelle helbred og forebygge (eller i det mindste reducere sværhedsgraden af) sygdomme som forkølelse og kræft. ( ortomolekylær medicin ). ). Til behandling af kræft injicerede han patienter intravenøst med enorme doser C-vitamin: 10.000 milligram om dagen, på trods af at den daglige dosis ikke overstiger 100 mg [21] .
I 1927 vendte Pauling tilbage til Caltech som assisterende professor i teoretisk kemi. I løbet af de næste 12 år blev der publiceret en bemærkelsesværdig serie af artikler, som gav ham et internationalt ry. Hans evner blev hurtigt anerkendt gennem forfremmelse (lektor - 1929; professor - 1931), priser (Langmuir-prisen, 1931), valg til National Academy of Sciences (1933). Takket være sine værker og foredrag etablerede Pauling sig som grundlæggeren af den såkaldte strukturkemi, som gjorde det muligt at tage et nyt kig på molekyler og krystaller [20] . Paulings regel: I betragtning af at binære elektrolytter såsom alkalimetalhalogenider er begrænsede i deres krystalstrukturtyper, kan mangfoldigheden af strukturer, der er åbne for mere komplekse stoffer såsom glimmer , KAl 3 Si 3 O 10 (OH) 2 være ubegrænsede. Pauling formulerede i 1929 et sæt regler om stabiliteten af sådanne strukturer, hvilket viste sig at være yderst praktisk både til at teste rigtigheden af foreslåede strukturer og til at forudsige ukendte [22] .
I 1927 løste Burro Schrödinger-ligningen for hydrogenionen H 2 + i elliptiske koordinater, og de opnåede værdier for den interatomiske afstand og bindingsenergi stemte godt overens med eksperimentet. Burros bølgefunktion formår ikke at føre til en fysisk forståelse af systemets stabilitet. Efterfølgende understregede Pauling (1928), at selvom den omtrentlige behandling af forstyrrelsen ikke ville give ny information, ville det være nyttigt at vide, hvordan dette sker: "Da forstyrrelsesmetoder kan anvendes på mange systemer, for hvilke bølgeligningen ikke kan løses nøjagtigt ...". Pauling viste først, at den klassiske interaktion mellem grundtilstandsbrintatomet og protonen er frastødning på alle afstande. Men hvis elektronen ikke er lokaliseret på et af atomerne, og bølgefunktionen tages som en lineær kombination af de to grundtilstande af atombølgefunktionen, så har interaktionsenergien et klart minimum i området omkring 2 AU . e. [23] Dette var det første eksempel på, hvad der blev kendt som den lineære kombination af atomorbitaler ( LCAO ) metode. Meget er blevet gjort af Pauling for valensbindingen (VB), teorien om molekylære orbitaler (MO). Sidstnævnte, udviklet af Friedrich Hund (født 1896), Erich Hückel (1896-1980) og Robert S. Mulliken (1896-1986), virker i form af orbitaler fordelt over hele molekylet, disse orbitaler er tildelt to elektroner i henhold til deres estimerede energi med modsatte spins til hver af de bundne orbitaler. Elektroniske exciterede tilstande svarer til overførslen af en eller flere elektroner fra en binding til en antibondende orbital [24] . Senere viste teorien om molekylære orbitaler sig at være velegnet til computerberegninger af multicentermolekyler.
I 1954 tildelte Nobelkomiteen Pauling Kemiprisen "for hans undersøgelse af arten af den kemiske binding og dens anvendelse på forklaringen af strukturen af komplekse molekyler." I sit Nobelforedrag talte han om, hvordan fremtidige kemikere ville "forlade sig på en ny strukturkemi, herunder de præcist definerede geometriske forhold mellem atomer i molekyler, og den strenge anvendelse af nye strukturelle principper" og at "takket være denne metodologi, betydelige fremskridt er blevet lavet til at løse problemerne inden for biologi og medicin ved hjælp af kemiske metoder.
I september 1958, på et symposium dedikeret til minde om Kekule , introducerer og underbygger Linus Pauling teorien om en bøjet kemisk binding i stedet for σ, π-beskrivelser for dobbelt- og tredobbeltbindinger og konjugerede systemer [25] .
Pauling var præsident for American Chemical Society (1948) og Pacific Chapter i American Association for the Advancement of Science (1942-1945) og vicepræsident for American Philosophical Society (1951-1954). Pauling udledte sit koncept delvist fra ionbindingen. Bindingsenergien kan betragtes som summen af to bidrag, den kovalente del og den ioniske del. De termokemiske bindingsenergier D (A–B) mellem atom A og B er generelt større end det aritmetiske middelværdi af energierne D (A–A) og D (B–B) af homonukleære molekyler. Pauling tilskrev den ekstra energi Δ(A−B) til ionisk resonans og fandt ud af, at han kunne tildele værdier for XA osv., så sådanne elementer med Δ(A−B) var tilnærmelsesvis proportionale med (XA − XB)² . X-værdierne danner en skala (elektronegativitetsskala), hvor fluor har x = 4, det er det mest elektronegative grundstof, og cæsium har x = 0,7. Ud over at give et grundlag for at estimere bindingsenergierne af heteropolære bindinger, kan disse x -værdier også bruges til at estimere dipolmomentet og bindingernes ionkarakter [26] .
Studiet af arten af den kemiske binding markerer måske kulminationen på Paulings bidrag til teorien om kemisk binding. Især følger fremskridt af et vigtigt papir (1947) om metallers struktur, men interessen for kemisk binding er nu skiftet til interesse for biologiske molekylers struktur og funktion. Der er antydninger af dette i kapitlet om hydrogenbindinger . Pauling var en af de første til at skitsere dens betydning for biomolekyler: på grund af dens lave bindingsenergi og lave aktiveringsenergi, der karakteriserer dens dannelse og ødelæggelse, spiller hydrogenbinding en rolle i reaktioner, der forekommer ved normal temperatur. Det blev erkendt, at hydrogenbindinger stabiliserer den rumlige struktur af proteinmolekyler [27] .
Betydningen af brintbindinger i proteinstrukturen kan næppe overvurderes. "Tab af den native konformation ødelægger proteinets karakteristiske egenskaber. På grund af entropiforskellen mellem nativt og denatureret trypsin har det vist sig, at omkring 1020 konformationer er tilgængelige for et denatureret proteinmolekyle. Ved at opvarme eller ændre opløsningens pH nær det isoelektriske punkt af proteinet bliver de udfoldede segmenter af de sure eller basiske sidekæder viklet ind i hinanden, hvorved molekylerne bindes sammen, og i sidste ende fører dette til dannelsen af en koagel" [ 28] . Dette var den første moderne teori om native og denaturerede proteiner.
Pauling var ikke kun kendt som videnskabsmand; han var også en kendt offentlig person i USA. Han modtog præsidentens fortjenstmedalje, den højeste civile æresbevisning i USA, og blev tildelt af præsident Truman i 1948. Umiddelbart efter august 1945 blev Pauling interesseret i inddragelsen af atomare fremskridt i internationale forbindelser og behovet for at kontrollere atomvåben. Hans foredrag og breve om emnet tiltrak sig hurtigt FBI's og andre regeringsorganers opmærksomhed. Ikke bange for dette begyndte han med støtte fra sin kone Ava Helen at tage en mere aktiv position. Han underskrev andragender, sluttede sig til organisationer (såsom Emergency Committee of Atomic Scientists ledet af Albert Einstein og American Civil Liberties Union) og argumenterede kraftigt imod udviklingen af atomvåben. I McCarthy -perioden og især under Koreakrigen var dette nok til at mistænke ham for en sikkerhedstrussel [14] .
I marts 1954, efter eksplosionen af Castle Bravo "beskidte" termonuklear bombe på Bikini Atoll, var Pauling igen genstand for nyhedsindslag, da han begyndte at gøre offentligheden opmærksom på den internationale fare for radioaktivt nedfald i atmosfæren. Pauling udtalte, at stigningen i indholdet af radioaktive isotoper i atmosfæren ikke kun er farlig for livet nu, men også for fremtidige generationer.
I juni 1961 indkaldte Pauling og hans kone til en konference i Oslo i Norge mod spredning af atomvåben. I september samme år genoptog USSR, trods appeller til Nikita Khrushchev, atmosfærisk afprøvning af atomvåben, og det næste år, i marts, gjorde USA det. Pauling udarbejdede også et forslag til traktat om at forbyde sådanne tests. I juli 1963 underskrev USA, USSR og Storbritannien en traktat om forbud mod atomprøvesprængninger baseret på dette projekt.
Pauling blev tildelt Nobels fredspris i 1962 . I sit Nobelforedrag udtrykte han håbet om, at traktaten om forbud mod atomprøvesprængninger ville "begynde en række traktater, der ville føre til skabelsen af en ny verden, hvor muligheden for krig for altid ville være udelukket."
Samme år trak han sig tilbage fra Caltech for at blive forskningsprofessor ved Center for the Study of Democratic Institutions i Santa Barbara, Californien. Her var han i stand til at afsætte mere tid til problemerne med international nedrustning. I 1967 tiltrådte han også en stilling som professor i kemi ved University of California, San Diego, i håb om at bruge mere tid på at forske i molekylær medicin. To år senere forlod han og blev professor i kemi ved Stanford University i Palo Alto, Californien.
I 1992 underskrev Pauling en " Advarsel til menneskeheden " [29] .
I slutningen af 1940'erne blev der lanceret en kampagne for ideologisk intervention i kemien i USSR, som sammen med lignende propagandaaktiviteter på andre videnskabsområder blev opfordret til at "rense sovjetisk videnskab for borgerlige, idealistiske teorier" og "slavisk beundring for borgerlige videnskabelige autoriteter" [30] .
Hovedobjektet for kritik var resonansteorien foreslået af L. Pauling som en del af konceptet om den elektroniske struktur af molekyler med en delokaliseret elektrontæthed. I USSR blev teorien erklæret "idealistisk" og derfor uacceptabel til brug i videnskab og uddannelse.
I kritiske publikationer (især B. M. Kedrov ) blev Paulings teori faktisk forbudt at bruge fysiske metoder i kemi, fysiske og kemiske metoder i biologi osv. Man forsøgte at forbinde resonansteorien med Weismannisme-Morganism , det er sådan. at lægge grundlaget for en fælles front i kampen mod avancerede videnskabelige tendenser [31] :
"Resonansteorien", der er idealistisk og agnostisk, modsætter sig Butlerovs materialistiske teori som uforenelig og uforenelig med den; ... tilhængere af "resonansteorien" ignorerede den og fordrejede dens essens. "Resonansteorien", der er gennemmekanistisk, benægter de kvalitative, specifikke træk ved organisk stof og forsøger fuldstændigt falsk at reducere lovene for organisk kemi til kvantemekanikkens love ... Den mesomeriske resonansteori i organisk kemi er den samme manifestation af en generel reaktionær ideologi, ligesom Weismannisme-Morganisme i biologien, såvel som moderne "fysisk" idealisme, som den er tæt forbundet med.
- Kedrov B. M. Mod "fysisk" idealisme i kemisk videnskab. Cit. efter Lisichkin og Shelepin, 2003I juni 1951 afholdtes All-Union Conference on the State of theory of the Chemical Composition of Organic Kemi, hvor Paulings resonansteori og Ingolds mesomerismeteori blev erklæret borgerlige og pseudovidenskabelige [32] .
Forfølgelsen af teorien om resonans i organisk kemi fik en negativ vurdering i verdens videnskabelige samfund. I et af tidsskrifterne fra American Chemical Society blev det især bemærket i en anmeldelse, der var helliget situationen i den sovjetiske kemiske videnskab: [33]
De fleste russiske artikler om disse emner (...) synes at være domineret af den chauvinistiske idé om, at Linus Paulings resonansteori er i modstrid med den dialektiske materialismes principper og derfor må forkastes. Omfanget og hårdheden af denne fordømmelse er uden sidestykke i kemiens historie.
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Det store flertal af russiske artikler om disse emner (...) udspringer tilsyneladende af den chauvinistiske idé om, at Linus Paulings resonansteori modsætter sig den dialektiske materialismes principper og derfor må forkastes. Intensiteten og råheden af denne invektiv synes at være uden sidestykke i kemiens annaler.Siden 1940 er Pauling blevet diagnosticeret med betændelse i nyrerne ( Eng. Brights sygdom - navnet er forældet, i moderne medicin svarer det til gruppen af diagnoser " kronisk nefritis "). Til sin behandling holdt Pauling sig til den strenge diæt anbefalet af Thomas Addis [34] .
I 1966, efter at have modtaget en anbefaling fra Irving Stone om at behandle forkølelse med C-vitamin, begyndte Pauling at tage 3 gram ascorbinsyre hver dag. Næsten øjeblikkeligt følte han sig mere levende og sundere. I løbet af de næste par år blev de forkølede episoder, der plaget ham i lang tid, mindre alvorlige og sjældnere. Gennem denne oplevelse mente Pauling, at det var gavnligt for helbredet at tage store doser C-vitamin dagligt. Han begyndte at fremme indtagelsen af C-vitamin, holde foredrag om dette emne og skrev populære bøger, som forårsagede utilfredshed i det amerikanske medicinske samfund [35] [36] .
I Vitamin C and the Common Cold , udgivet i 1970 ( oversat til russisk i 1974 af Nauka), skitserede Pauling sine argumenter til støtte for terapeutiske egenskaber af vitamin C. I begyndelsen af 1970'erne formulerede han teorien om ortomolekylær medicin , som understregede betydningen af vitaminer og aminosyrer. I 1973 blev Linus Pauling Medical Institute of Science i Palo Alto grundlagt. I de første to år var han dets præsident og blev derefter professor der. Hans bog om C-vitamin blev hurtigt en bestseller. Som følge heraf var millioner af mennesker i Amerika og senere i andre lande overbevist om, at et dagligt indtag på 1-2 gram ascorbinsyre har en gavnlig effekt på sundhed og velvære [37] .
Pauling mente, at indtagelse af høje doser C-vitamin og andre antioxidanter kunne helbrede mange forskellige sygdomme, herunder kræft. Adskillige eksperimenter på modeldyrecellekulturer har vist, at C-vitamin kan ødelægge nogle tumorceller (degenererede celler af modelcellekulturer) [38] [39] . En sådan effekt er dog ikke fundet i levende menneskelige organismer: systematiske meta-gennemgange af kliniske undersøgelser med hundredtusindvis af patienter viser, at indtagelse af C-vitamin og andre antioxidanttilskud enten ikke påvirker kræftdødeligheden eller reducerer den forventede levetid for patienter: for alle typer tumorer i fordøjelsessystemet påvirker ascorbinsyre ikke tumorudvikling og forbedrer ikke patientens overlevelse (og mange andre antioxidanter øger tværtimod risikoen for død) [ 40] [41] [42] .
Pauling levede et langt og produktivt liv. Som videnskabsmand påvirkede han gennem sine forfatterskaber og personlige indflydelse flere generationer af kemikere og biologer. Som politisk aktivist udfordrede han det politiske og militære samfund i USA og hjalp dem med at ændre sig. Som sundhedsfortaler betog han det medicinske samfund og overbeviste millioner af mennesker om at spise ekstra vitaminer. Den britiske krystalkemiker Jack Dyunitz [43] talte om dette i sine erindringer :
Han kunne være virkelig, virkelig overbevisende. Hans foredrag var charmerende, og han havde en karakteristisk enkel litterær stil. … Ambitiøs? Selvisk? Utvivlsomt. Uden disse egenskaber ville han ikke have været i stand til at opnå det, han gjorde. Men han var med et muntert glimt i øjnene meget charmerende både i samfundet og til private møder.
Originaltekst (engelsk)[ Visskjule] Han kunne faktisk være meget overbevisende. Hans foredrag var tryllebindende, og han havde en karakteristisk enkel og direkte litterær stil. … Ambitiøs? Selvcentreret? Utvivlsomt. Uden disse egenskaber ville han ikke have været i stand til at udrette så meget, som han gjorde. Men han havde ofte et lystigt glimt i øjnene og kunne være meget charmerende, både som offentlig personlighed og privat.Pauling har modtaget følgende priser:
For Paulings politiske aktivisme blev Linus Torvalds opkaldt efter ham [46] .
Foto, video og lyd | ||||
---|---|---|---|---|
Tematiske steder | ||||
Ordbøger og encyklopædier | ||||
Slægtsforskning og nekropolis | ||||
|
i kemi 1951-1975 | Nobelpristagere|
---|---|
| |
|
fredspris 1951-1975 | Modtagere af Nobels|
---|---|
| |
|
Time Magazines Årets Person | |
---|---|
| |
|