Linus Pauling
Linus Pauling oli 1900-luvun suurin kemisti ja kiistatta koskaan. Hän oli kvanttikemian, molekyylibiologian ja molekyyligenetiikan perustaja.
hänelle Olemme velkaa useita välttämättömiä tieteellisiä käsitteitä, kuten valenssisidosteoria ja elektronegatiivisuus. Hän löysi proteiinien alfa-helix-rakenteen ja havaitsi, että sirppisoluanemia on molekyylitauti.
myöhemmin urallaan hänestä tuli kiistellympi hahmo. Yhdysvaltain hallitus piti häntä jonkin aikaa turvallisuusriskinä. Viimeisinä vuosinaan hänet leimattiin puoskariksi, koska hän puolusti suurten C-vitamiiniannosten käyttöä syöpähoidoissa.
poikkeuksellisessa ja pitkässä elämässä Pauling sai ainoana kaksi Nobelin palkintoa – vertaansa vailla oleva saavutus – ensimmäisen kemiasta ja toisen rauhasta.
Beginnings
Linus Carl Pauling syntyi 28.helmikuuta 1901 Portlandissa, Oregonissa, Yhdysvalloissa. Hän oli ensimmäinen kolmesta lapsesta taloudellisesti venytetty perhe Herman Henry William Pauling, lääkemyyjä, ja Lucy Isabelle Darling.
jo varhaisessa iässä Linus nautti matematiikasta ja löytää, miten maailma toimi.
hänen isänsä tajusi, että Linus oli epätavallisen lahjakas. Epätietoisena siitä, miten hän voisi auttaa poikaansa, hän lähetti kirjeen Oregonian-sanomalehdelle ja pyysi neuvoja. Valitettavasti tämä oli yksi hänen viimeisistä teoistaan. Pian kirjeen kirjoittamisen jälkeen Herman Pauling kuoli puhjenneeseen vatsahaavaan. Kesäkuuta 1910 ja Linus oli yhdeksänvuotias.
isänsä kuoleman jälkeen Linuksen Äiti maksoi laskut ottamalla vuokralaisia.
nuori kemisti
Linus omistautui tieteelle vastoin äitinsä tahtoa – tämä piti yliopistokoulutusta ajanhukkana. Linus tuli melko huonosti toimeen äitinsä kanssa ja haki turvaa kirjoista. Perhe-elämä oli siedettävää hänelle, koska hän tuli hyvin toimeen hänen kaksi nuorempaa sisarta, Pauline ja Lucille.
hänen lukioystävällään Lloyd Jeffressillä oli kotonaan kemiapakkaus. Lloyd näytti linukselle kemiallisia reaktioita. Pisaran rikkihappoa lisääminen kaliumkloraatin ja sokerin seokseen veden ja hiilen tuottamiseksi teki Linukseen vaikutuksen. Hän alkoi keskittyä kemiaan ja rakensi oman laboratorion kotinsa kellariin.
15-vuotiaana Linus sai tarvitsemansa opintopisteet Ilmoittautuakseen Oregon State Agricultural Collegeen Corvallisissa (nykyinen Oregon State University).
valitettavasti hänen lukionsa – Washington High School, Portland – kieltäytyi myöntämästä hänelle hänen lukion tutkintotodistus, koska hän tarvitsi vielä kaksi yhteiskuntaopin opintopistettä. Tästä huolimatta Linus jätti koulun tarjoutuen läpäisemään Collegen tentit, mutta hänen lukionsa sanoi tälle ei.
koulu myönsi hänelle diplominsa 47 vuotta myöhässä, vuonna 1963, saatuaan tietää entisen oppilaansa saaneen Nobelin rauhanpalkinnon.
College at 16, College Instructor at 18
Pauling tarvitsi maksaa itsensä läpi college. Koulunkäynnin jälkeen hän työskenteli ahkerasti erilaisissa töissä, kuten maitolähettinä ja telakkatyöläisenä. Hänen äitinsä auttoi häntä saamaan työpaikan koneistajan oppipoikana, josta maksettiin hyvää palkkaa. Hän toivoi, että tämä houkuttelisi häntä hylkäämään yliopistosuunnitelmansa.
hän erosi oppisopimuksesta, kun hän 16-vuotiaana lokakuussa 1917 siirtyi Corvallisiin aloittamaan kemiantekniikan tutkinnon.
Pauling oli melko vakava nuori mies, joka oli loputtoman huolissaan rahasta. Vaikka hän ei koskaan ollut aktiivisesti epäsosiaalinen, hän enimmäkseen vältteli yliopiston sosiaalista elämää.
hän elätti itsensä erilaisilla työpaikoilla kahden yliopistovuoden ajan. Sitten hän kertoi luennoitsijoilleen, että hänen oli palattava Portlandiin ja etsittävä työpaikka sairaan äitinsä elättämiseksi. Hänen luennoitsijat halusi hänet suorittamaan tutkinnon: he olivat tunnistaneet hänet poikkeuksellisen lahjakkaaksi oppilaaksi.
college teki Paulingista kemian apulaisopettajan. Ikä vain 18, hän voisi nyt tukea hänen äitinsä taloudellisesti ja jatkaa hänen aste tietenkin. Mutta se oli todella kovaa työtä. Hänen opetustyönsä vaati noin 40 lähituntia viikossa opiskelijoiden kanssa.
Paulingin äiti kuoli vuonna 1919, pian sen jälkeen, kun Pauling aloitti työt Collegen opettajana.
”kun olin 18-vuotias poika, kiinnostuin kysymyksestä, miksi atomeja pidetään tietyn etäisyyden päässä toisistaan. Kuinka kaukana toisistaan ne ovat, kun ne ovat sidoksissa toisiinsa ja mikä pitää ne tällä etäisyydellä? Mikä on atomien välinen kemiallinen sidos? Mitkä ovat molekyylien rakenteet? He alkoivat vasta olla päättäväisiä.
Physical Chemistry and Graduate School
kahtena viimeisenä yliopistovuotenaan Pauling omistautui fysikaaliselle kemialle – erityisesti kemiallisen sidoksen alalle. Hän halusi ymmärtää, miten elektronit järjestäytyvät ytimien ympärille niin, että yleinen keskinäinen vetovoima mahdollistaa atomien muodostamisen vakaiksi molekyyleiksi.
”Herra Paulingilla on yksi parhaista älyistä, joita olen koskaan huomannut hänen ikäisessään, ja hän on monin tavoin opettajiaan parempi.”
suoritettuaan kemiantekniikan tutkintonsa Pauling siirtyi vuonna 1922 etelään opiskelemaan California Institute of Technologyn (Caltech) graduate Schooliin. Caltechissa hän tutki röntgendiffraktiolla kiteiden rakennetta. Hän valmistui vuonna 1925 summa cum laude (korkein arvosanoin) Ph. D. fysikaalisen kemian.
Euroopan kiertue – kvanttimekaniikan Suurkuvien kohtaaminen
Guggenheim-apurahan ansiosta Pauling pääsi matkustamaan Eurooppaan kahdeksi vuodeksi. Siellä hän upotti itsensä kvanttimekaniikka, käyttäen matematiikkaa ymmärtää käyttäytymistä elektronien atomeja.
kiertueensa aikana hän työskenteli kvanttimekaniikan suurimpien nimien, kuten Niels Bohrin, Erwin Schrödingerin ja Arnold Sommerfeldin kanssa. Hän vietti Saksassa vuoden, jona aikana hän oppi kielen täydellisesti. Hän palasi Caltechiin 26-vuotiaana vuonna 1927 aloittaakseen kemian apulaisprofessorina.
Linus Paulingin panos tieteeseen
Linus Pauling teki erittäin merkittäviä läpimurtoja huomattavan monilla tieteenaloilla. Tässä häntä auttoi viisi henkilökohtaista ominaisuutta:
- lähes rajattomat energiavarastot ja innostus
- valtava kyky kovaan työhön
- äärimmäisen korkea älykkyys
- sammumaton uusien löytöjen jano
- vanhanaikaista pigheadedness
hän sai valtaosan uusista ajatuksistaan suhteellisen nopeasti yleisesti skeptisen yleisön hyväksymäksi kahden muun ominaisuuden vuoksi. Hän oli:
- loistava kommunikaattori
- harvinaisen taitava itsensä julkituomari ja myyntimies
Kemiallinen sidos-kvanttikemian perustaja
elektroniorbitaalit keskeisessä hiiliatomissa hybridisoivat tuottamaan tutun metaanin tetraedrinen muoto.
fyysikot olivat tehneet fantastista työtä yhden ytimen ja yhden elektronin kvanttijärjestelmien ymmärtämisessä.
Euroopassa Pauling alkoi 1920 – luvun lopulla käyttää kvanttimekaniikkaa – erityisesti Shrödingerin aaltoyhtälöä-ymmärtääkseen monimutkaisempia systeemejä, jotka koostuvat useista ytimistä ja useista elektroneista eli kemiallisista yhdisteistä.
Pauling kehitti valenssisidosteorian ja antoi kemialle sen nykyisin arkiset käsitteet elektronegatiivisuudesta, orbitaaliristeytyksestä ja resonanssista. Nämä käsitteet ovat ratkaisevia opetettaessa ja ymmärrettäessä, miten kemialliset yhdisteet muodostuvat ja käyttäytyvät.
1920-luvun lopulla Pauling julkaisi paperivirran, joka osoitti huomattavaa edistystä rakenteen ymmärtämisessä ja kiteisten kiintoaineiden liimaamisessa. Lawrence Bragg luki nämä paperit ja oli tyytymätön. Bragg, joka sai Nobelin fysiikanpalkinnon vuonna 1915 työstään röntgendiffraktion ja kiderakenteiden parissa, oli itse asiassa raivoissaan. Hän uskoi joidenkin Paulingin ajatusten olevan hänen aiemmin julkaisemiaan ajatuksia, joiden mukaan Pauling oli pukeutunut omannäköisekseen.
1930-luvun alussa Pauling kykeni osoittamaan, että kvanttikemia voisi tehdä muutakin kuin tuottaa tuloksia, jotka sopivat kokeisiin. Hän ennusti sen avulla oikein molekyylien ja niiden rakenteiden ominaisuuksia. Vuonna 1931 Caltech ylennettiin hänet täysi professori kemia.
Ksenon heksafluoridi – Paulingin vuonna 1933 ennustama, ensimmäisen kerran 1960-luvulla tehty kuva.
Elektronegatiivisuusasteikkonsa perusteella Pauling teki odottamattoman ennustuksen, että jalokaasu Ksenon voisi muodostaa yhdisteitä. Kesti kolme vuosikymmentä ennen kuin kokeilijat pystyivät osoittamaan Paulingin ennustuksen oikeaksi.
vuonna 1939 Pauling julkaisi vuosisadan tärkeimmän kemian kirjan the Nature of the Chemical Bond. Sen julkaisun myötä hänestä tuli vuosisadan suurin kemisti.
vuonna 1954 Pauling sai ainoana Nobelin kemianpalkinnon ”tutkimuksestaan kemiallisen sidoksen luonteesta ja sen soveltamisesta kompleksisten aineiden rakenteen selvittämiseen.”
Pauling ei ollut kiinnostunut kvanttiteorian filosofisista vaikutuksista, jotka kiehtoivat Niels Bohria, Albert Einsteinia ja monia muita eurooppalaisia fyysikoita. Hän otti paljon käytännöllisemmän näkemyksen: se toimii, se auttaa meitä ymmärtämään kemiaa, joten käytämme sitä.
”useimmat tieteelliset löydöt, jotka on jonkun henkilön mukaan tehnyt, olisi tehnyt hyvin pian joku muu, ellei kyseistä henkilöä olisi ollut olemassa. Ja silti minusta tuntuu, että olen tuonut kemiallista sidosta käsittelevään työhöni ajattelutavan, jota kukaan muu ei ehkä ole ottanut käyttöön, ainakaan vähään aikaan. Oletan, että monimutkainen ideoita, jotka olen peräisin aikana noin 1928-1933 – 1931 oli luultavasti minun tärkein paperi – on ollut suurin vaikutus kemia.
Manhattan Project?
Monet Amerikan suurimmista tiedemiehistä osallistuivat Manhattan-projektiin, liittoutuneiden yritykseen toisen maailmansodan aikana rakentaa maailman ensimmäinen ydinase. Yksi räikeä puute nimenhuudosta oli Linus Pauling.
projektin tieteellinen johtaja Robert Oppenheimer halusi Yhdysvaltain suurimpana kemistinä pitämänsä Paulingin johtamaan projektin kemian osastoa. Pauling kieltäytyi sanoen, ettei halunnut häiritä perhe-elämäänsä muuttamalla pois Caltechista. Sillä, että Oppenheimer oli kerran yrittänyt aloittaa suhteen Paulingin vaimon kanssa, saattaa olla myös jotain tekemistä torjunnan kanssa!
vaikka Pauling kieltäytyi työskentelemästä Oppenheimerille, hän ei piiloutunut sotaponnisteluilta. Hän työskenteli useissa tärkeissä projekteissa, kuten happimittarin keksimisessä ilmanlaadun seuraamiseksi lentokoneissa ja sukellusveneissä, panssarin läpäisevien tykistöammusten kehittämisessä, rakettipolttoaineen muotoilussa ja keinotekoisen veriplasman kehittämisessä.
vuonna 1948 presidentti Harry Truman myönsi hänelle presidentin ansiomitalin sotatyöstään.
proteiini Helixin löytyminen – molekyylibiologian perustaja
makasi eräänä päivänä vuonna 1948 pitkästyneenä ja sairaudesta toipuneena Pauling alkoi miettiä proteiineja. Ajan kuluksi hän alkoi piirtää atomeja ja kemiallisia sidoksia paperille. Tämän jälkeen hän alkoi taittelemaan paperia vetysidosten ja atomien välille. Samalla syntyi helixin muoto. Pauling oli törmännyt totuuteen yhdestä elämän suurista mysteereistä. Myöhemmin hän käytti Röntgendiffraktiota vahvistaakseen kemiallisen origaminsa sanoman: proteiinit, elämän perusmolekyylit, ovat olemassa heliksinä: hänen löytämänsä alfa-helix on merkittävä proteiinikierre.
proteiinimolekyylit ovat olemassa helikseinä.
Paulingin löytö pohjusti Francis Crickin, Rosalind Franklinin, James Watsonin ja Maurice Wilkinsin yhteisponnistuksella vuonna 1953 tapahtuneen DNA: n kaksoiskierteen rakenteen löytämisen. Pauling oli heidän ainoa vakavasti otettava kilpailijansa kisassa, mutta hän uskoi virheellisesti DNA: n olevan kolmoiskierre.
Francis Crickin mukaan Linus Pauling:
”tulisi pitää molekyylibiologian isänä”
ja James Watsonilta:
”Linuksen kaltaista ei ollut koko maailmassa. Hänen mahtipontisen mielensä ja tarttuvan virneensä yhdistelmä oli lyömätön.”
sirppisoluanemia-molekyyligenetiikan perustaja
sirppisoluanemia on geneettinen sairaus, johon sairastuu joitakin Afrikan ja Intian osista tai esi – isiä näiltä alueilta. Malarian vastustuskyvyn parantamiseksi sairastuneiden ihmisten punasolut ovat läpikäyneet geneettisen muutoksen, joka on saanut aikaan erilaisen muodon – sirppisolun – kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.
muutoksen haittapuolena on se, että sirppisolut kuljettavat vähemmän happea, mikä johtaa sirppisoluanemiaan.
marraskuussa 1949 Pauling ja hänen jatko-opiskelijatoverinsa havaitsivat sirppisoluanemian johtuvan poikkeavasta proteiinista. Sairastuneiden hemoglobiinin sähkövaraus on erilainen kuin terveiden ihmisten. Sairastuneilla on sekoitus normaaleja punasoluja ja sirppisoluja.
lisäksi Pauling ja hänen oppilaansa todistivat, että Mendelin perimä todella toimii proteiinimolekyylin ominaisuuksien tasolla, ei vain siinä, onko proteiinia läsnä vai ei. Näin he loivat valtavan tärkeän uuden tieteenalan-molekyyligenetiikan.
politiikka ja Nobelin rauhanpalkinto
kuoleman harjalla
Paulingin poliittiset näkemykset alkoivat Tasavaltalaisina ja päätyivät vasemmistosiipeen. Yksi tämän muutoksen avainpelaajista oli Thomas Addis, arvostettu nefrologiaan erikoistunut lääkäri.
vuonna 1940 Pauling sairastui vaarallisesti munuaiskerästen munuaistulehdukseen, jota pidettiin 1940-luvulla kohtalokkaana. Addis hoiti Paulingia useita vuosia, joista suuri osa oli potilaan ruokavalion ja ravinnon säätelyä. Pauling, joka etsi aina mielenkiintoisia ilmiöitä, pani merkille ravinnon, sairauksien ja terveyden väliset vahvat yhteydet.
Pauling selvisi hengissä. Hän uskoi olevansa elämänsä velkaa Addisin antaumukselliselle työlle lääkärinä. Addis oli kuitenkin kommunisti. Hallitus oli julistanut hänet turvallisuusriskiksi, mikä teki hänen elämästään ajoittain vaikeaa. Tämä ahdisti Paulingia.
Sympathy for Japanese in America
Paulingia ahdistivat myös muut epäoikeudenmukaisina pitämänsä tapahtumat 1940-luvulla, kuten 2.maailmansodan aikainen yhdysvaltalaisten internointi, joilla oli japanilaisia sukujuuria. Sodan aikana hän palkkasi vaimonsa kanssa puutarhurin, jonka vanhemmat olivat japanilaisia. Joku paheksui tätä sen verran, että maalasi japanilaisvastaisia iskulauseita Paulingien autotalliin ja uhkaili heitä nimettömänä puhelimitse.
vaikka pariskunta oli hyvin pelokas, he eivät perääntyneet: heidän puutarhurinsa lähti vasta, kun hänet kutsuttiin liittymään Yhdysvaltain armeijaan.
Nobelin rauhanpalkinto
Pauling piti kaikkea sodankäyntiä järjettömänä, erityisesti ydinsotaa.
1950-luvulla, kylmän sodan aikana, Pauling oli yhä enemmän julkisuudessa tukemassa hallituksen vastaisia asioita. Tämän seurauksena Pauling päätyi matkustusrajoituksiin.
vuonna 1957 hän oli mukana keräämässä adressia ydinasekokeiden kieltämiseksi: sen allekirjoitti yli 11 000 tiedemiestä 50 maasta. Myöhemmin Yhdysvallat, Britannia ja Neuvostoliitto sopivat osittaisesta ydinkoekiellosta lähinnä vetoomuksen seurauksena.
Pauling sai Nobelin rauhanpalkinnon vuonna 1962. Nobel-komitea totesi, että
”…kampanjoi lakkaamatta, ei ainoastaan ydinasekokeita vastaan, ei ainoastaan näiden aseiden leviämistä vastaan, ei ainoastaan niiden käyttöä vastaan, vaan kaikkea sodankäyntiä vastaan keinona ratkaista kansainvälisiä konflikteja.”
Paulingia vastaan hyökättiin armotta useissa julkaisuissa hänen näkemyksistään. The New York Times oli vähemmän kiivas kommentoidessaan pääkirjoituksessaan:
”professori Pauling on ollut sinnikäs ja tehokas agitaattori taistelussaan kansainvälisen rauhan puolesta ja ydinaseiden ilmakehäkokeita vastaan. Hän ei ole aina ollut viisas taktiikkavalinnoissaan ja hän on ollut joskus holtiton.”
Paulingia syytettiin usein kommunistien tai Neuvostoliiton myötäilijäksi, mutta hän oli itse asiassa liian vapaamielinen kannattaakseen koskaan mitään totalitaarisen hallituksen muotoa. Lienee kuitenkin reilua sanoa, että hän olisi päättänyt uhrata länsimaiset vapaudet, jos ydinsota olisi niiden puolustamisen hinta.
vaikka Pauling ei koskaan sekoittanut politiikkaa Caltechin kursseihinsa, hänen poliittiset lausuntonsa esimerkiksi ”ban the bomb” aiheutti lopulta niin paljon paineita Caltechin hallintovirkamiehille, että vuonna 1964, 63-vuotiaana, Pauling jätti Caltechin työskennelläkseen Center for Study of Democratic Institutions-tutkimuslaitoksessa Santa Barbarassa.
Takaisin kemiaan ja syövän parantamiseen C-vitamiinilla
vuosina 1967-1969 Pauling toimi kemian professorina Kalifornian yliopistossa San Diegossa.
vuosina 1969-1974 hän toimi kemian professorina Stanfordin yliopistossa.
Pauling oli 1940-luvulla tapahtuneen kuoleman jälkeen alkanut kiinnostua yhä enemmän ravinnon ja terveyden välisestä suhteesta. Vuonna 1970 hän julkaisi bestsellerin Vitamin C and the Common Cold.
vuonna 1973 hän perusti Linus Pauling Institute of Science and Medicinen Menlo Parkiin Kaliforniaan. Hänen työnsä pääpaino oli suurten C-vitamiiniannosten terveyshyötyjen tutkimisessa erityisesti ateroskleroosin, sydänsairauksien ja syövän hoidossa.
hän järjesti syöpäpotilaille hyvin suuria annoksia C-vitamiinia sisältäviä hoitoja. Hän ja hänen tiiminsä saivat positiivisia tuloksia.
tulokset kumosi Mayo-klinikan tutkijat, jotka sanoivat, etteivät pysty toistamaan niitä.
Mayo Clinicin vastaväitteen kumosi sitten Pauling, jonka mukaan Mayo Clinic ei ollut noudattanut samaa C-vitamiinin annosteluohjelmaa kuin hän oli käyttänyt, ja he olivat lopettaneet C-vitamiinin annostelun alle kolmen kuukauden kuluttua sen sijaan, että olisivat käyttäneet sitä pitkäaikaisena hoitona.
Paulingin C-vitamiiniväitteet ovat edelleen kiistanalaisia, eikä niitä käytetä missään tavallisissa syöpähoidoissa.
Linus Pauling-instituutti on edelleen olemassa ja tutkii ravitsemuksen ja terveyden välisiä yhteyksiä. Se toimii nykyisin Paulingin Alma materissa Oregonin osavaltionyliopistossa.
joitakin henkilökohtaisia yksityiskohtia ja loppu
Pauling tapasi tulevan vaimonsa Ava Helen Millerin viimeisenä opiskeluvuotenaan Oregonissa. Hän oli oppilaana yhdellä hänen opettamistaan kemian tunneista.
he menivät naimisiin vuonna 1923, kun hän oli 22-vuotias. Kolme heidän neljästä lapsesta jatkoi tieteellistä uraa: Linus Jr. tuli psykiatri, Peter crystallographer, Edward biologi. Heidän tyttärensä Linda meni naimisiin geologi Barclay Kambin kanssa. Linuksen ja Avan lapset saivat 15 lastenlasta.
Ava kannusti Paulingin urotekoja politiikkaan. Hänen mukaansa hänen olisi pitänyt jakaa Nobelin rauhanpalkinto.
Linus Pauling kuoli eturauhassyöpään 19.elokuuta 1994 Big Surissa, Kaliforniassa. Hän oli 93-vuotias. Hänen ja hänen vaimonsa tuhkat haudattiin Oswegon pioneerien hautausmaalle Oswegojärvelle Oregoniin vuonna 2005.
tämän sivun kirjoittaja: Doc
kuvat digitaalisesti parannettuina ja väritettyinä tällä sivustolla. © Kaikki oikeudet pidätetään.
Cite this Page
please use the following MLA compliant citation:
"Linus Pauling." Famous Scientists. famousscientists.org. 10 Jun. 2016. Web. <www.famousscientists.org/linus-pauling/>.
Published by FamousScientists.org
Further Reading
Anthony Serafini
Linus Pauling a Man and His Science
Paragon House, 1989
John Horgan
itsepäisesti aikaansa edellä
Scientific American 266, 36 – 40, 1993
Thomas Hager
Force of Nature: the Life of Linus Pauling
Simon & Schuster, 1995
Bruno J. Strasser
Linus Paulingin ”molecular diseases”: Between history and memory
American Journal of Medical Genetics (Semin. Med. Genet.) 115: 83-93, 2002
Leave a Reply