Linus Pauling
Linus Pauling był największym chemikiem XX wieku i prawdopodobnie kiedykolwiek. Był twórcą chemii kwantowej, biologii molekularnej i genetyki molekularnej.
jemu zawdzięczamy kilka niezastąpionych pojęć naukowych, w tym teorię wiązań walencyjnych i elektroujemność. Odkrył strukturę Alfa-helisy białek i odkrył, że anemia sierpowata jest chorobą molekularną.
w późniejszym okresie swojej kariery stał się postacią bardziej kontrowersyjną. Przez pewien czas amerykański rząd postrzegał go jako zagrożenie dla bezpieczeństwa. W ostatnich latach został uznany za znachora za walkę o stosowanie wysokich dawek witaminy C w leczeniu raka.
w niezwykłym i długim życiu Pauling był jedynym laureatem dwóch Nagród Nobla – niezrównanego osiągnięcia – pierwszej za chemię i drugiej za pokój.
początki
Linus Carl Pauling urodził się 28 lutego 1901 roku w Portland w stanie Oregon w USA. Był pierwszym z trójki dzieci w rodzinie Hermana Henry ’ ego Williama Paulinga, sprzedawcy leków, i Lucy Isabelle Darling.
od najmłodszych lat Linus lubił matematykę i odkrywał, jak działa świat.
jego ojciec zdał sobie sprawę, że Linus był niezwykle utalentowany. Nie wiedząc, jak pomóc synowi, wysłał list do gazety, prosząc o radę. Niestety, był to jeden z jego ostatnich aktów. Wkrótce po napisaniu listu Herman Pauling zmarł na owrzodzenie. Był czerwiec 1910, a Linus był 9.
Po śmierci ojca matka Linusa opłaciła rachunki, przyjmując
młody chemik
Linus poświęcił się nauce wbrew woli matki – uważała, że wykształcenie wyższe to strata czasu. Linus dość źle dogadywał się z matką i szukał schronienia w książkach. Życie rodzinne było dla niego znośne, ponieważ dobrze dogadywał się z dwiema młodszymi siostrami, Pauline i Lucille.
jego kolega z liceum Lloyd Jeffress miał w domu zestaw do chemii. Lloyd wykazał Linusowi pewne reakcje chemiczne. Dodanie kropli kwasu siarkowego do mieszaniny chloranu potasu i cukru w celu wytworzenia wody i węgla. Zaczął koncentrować się na chemii i zbudował własne laboratorium w piwnicy swojego domu.
w wieku 15 lat Linus miał zaliczenia do szkoły, których potrzebował, aby zapisać się do Oregon State Agricultural College w Corvallis (obecnie Oregon State University).
Niestety jego szkoła średnia – Washington High School, Portland – odmówiła przyznania mu dyplomu ukończenia szkoły średniej, ponieważ nadal potrzebował dwóch punktów z wiedzy o społeczeństwie. Mimo to Linus opuścił szkołę, oferując zdanie egzaminów na studiach, ale jego liceum odmówiło.
Szkoła przyznała mu dyplom 47 lat później, w 1963 roku, po dowiedzeniu się, że ich były uczeń otrzymał Pokojową Nagrodę Nobla.
College w wieku 16 lat, instruktor College w wieku 18 lat
Pauling musiał samodzielnie opłacić studia. Po ukończeniu szkoły ciężko pracował w różnych zawodach, w tym jako dostawca mleka i robotnik stoczniowy. Jego matka pomogła mu dostać pracę jako praktykant mechanik, który zapłacił dobrą pensję. Miała nadzieję, że to skusi go do porzucenia planów na studia.
zrezygnował z nauki zawodu, gdy w październiku 1917 roku, w wieku 16 lat, przeniósł się do Corvallis, aby rozpocząć studia na kierunku inżynieria chemiczna.
Pauling był dość poważnym młodym człowiekiem, wiecznie martwiącym się o pieniądze. Chociaż nigdy nie był aktywnie antyspołeczny, w większości unikał życia towarzyskiego uczelni.
utrzymywał się z różnych prac przez dwa lata studiów. Następnie powiedział swoim wykładowcom, że musi wrócić do Portland i znaleźć pracę, aby utrzymać chorą matkę. Jego wykładowcy chcieli, aby ukończył studia: zidentyfikowali go jako niezwykle utalentowanego ucznia.
kolegium uczyniło Paulinga asystentem instruktora chemii. Wiek zaledwie 18 lat, mógł teraz wspierać swoją matkę finansowo i kontynuować studia. Ale to była bardzo ciężka praca. Jego praca dydaktyczna wymagała około 40 godzin kontaktu tygodniowo z uczniami.
matka Paulinga zmarła w 1919 roku, krótko po tym, jak Pauling rozpoczął pracę jako instruktor w college ’ u.
„kiedy byłem 18-letnim chłopcem, zainteresowało mnie pytanie, dlaczego atomy są oddalone od siebie w pewnej odległości. Jak daleko są od siebie, kiedy są ze sobą związani i co ich trzyma w tej odległości? Jakie jest wiązanie chemiczne między atomami? Jakie są struktury cząsteczek? Dopiero zaczynali być zdeterminowani.”
Chemia Fizyczna i studia podyplomowe
w ostatnich dwóch latach studiów Pauling poświęcił się chemii fizycznej – szczególnie dziedzinie wiązania chemicznego. Chciał zrozumieć, jak elektrony układają się wokół jąder, tak aby ogólna wzajemna atrakcyjność pozwalała atomom tworzyć stabilne cząsteczki.
„Pan Pauling posiada jeden z najlepszych umysłów, jakie kiedykolwiek zaobserwowałem u osoby w jego wieku i pod wieloma względami jest lepszy od swoich instruktorów.”
Po ukończeniu studiów inżynierii chemicznej, w 1922 Pauling przeniósł się na południe do graduate school w California Institute of Technology (Caltech). W Caltech wykorzystał dyfrakcję rentgenowską do badania struktury kryształów. Studia ukończył w 1925 summa cum laude (najwyższe z wyróżnień) z tytułem doktora chemii fizycznej.
European Tour – Meeting the Big Shots of Quantum Mechanics
Stypendium Guggenheima umożliwiło Paulingowi podróż do Europy na dwa lata. Tam zanurzył się w mechanice kwantowej, używając matematyki do zrozumienia zachowania elektronów w atomach.
podczas swojej trasy koncertowej pracował z jednymi z największych nazwisk w mechanice kwantowej, w tym z Nielsem Bohrem, Erwinem Schrödingerem i Arnoldem Sommerfeldem. Spędził rok w Niemczech, w tym czasie stał się doskonale biegły w tym języku. Powrócił do Caltech w 1927 roku, w wieku 26 lat, aby rozpocząć pracę jako adiunkt chemii.
wkład Linusa Paulinga w naukę
Linus Pauling dokonał znaczących przełomów w niezwykle szerokim zakresie dziedzin nauki. W tym pomagało mu pięć cech osobistych:
- niemal nieograniczone rezerwy energii i entuzjazmu
- Ogromna zdolność do ciężkiej pracy
- niezwykle wysoka inteligencja
- niezachwiane pragnienie nowych odkryć
- staromodna zarozumiałość
większość swoich nowych pomysłów został stosunkowo szybko przyjęty przez ogólnie sceptyczną publiczność ze względu na dwie dalsze cechy. On:
- genialny komunikator
- niezwykle wykwalifikowany samo-publicysta i sprzedawca
wiązanie chemiczne – założyciel chemii kwantowej
orbitale elektronowe w centralnym atomie węgla hybrydyzują, aby wytworzyć znajomą czworościenny kształt metanu.
fizycy wykonali fantastyczną pracę zrozumienia układów kwantowych jednego jądra i jednego elektronu.
w Europie pod koniec lat 20.Pauling zaczął używać mechaniki kwantowej – w szczególności równania falowego Shrödingera – do zrozumienia bardziej złożonych układów składających się z wielu jąder i wielu elektronów, tj. związków chemicznych.
Pauling opracował teorię wiązań walencyjnych i nadał chemii swoje codzienne koncepcje elektroujemności, hybrydyzacji orbitalnej i rezonansu. Pojęcia te są kluczowe w nauczaniu i zrozumieniu tego, jak tworzą się i zachowują związki chemiczne.
pod koniec lat 20. Pauling opublikował szereg prac wykazujących znaczny postęp w zrozumieniu struktury i wiązania w krystalicznych ciałach stałych. Lawrence Bragg czytał te gazety i był mniej niż szczęśliwy. Bragg, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 1915 roku za pracę w dziedzinie dyfrakcji rentgenowskiej i struktur krystalicznych, był w rzeczywistości oburzony. Uważał, że niektóre z pomysłów Paulinga to pomysły, które wcześniej opublikował, że Pauling ubrał się tak, aby wyglądał jak jego własny.
na początku lat 30.Pauling był w stanie pokazać, że chemia kwantowa może zrobić więcej niż produkować wyniki, które zgadzają się z eksperymentami. Użył go do prawidłowego przewidywania właściwości cząsteczek i ich struktur. W 1931 Caltech awansował go na profesora zwyczajnego chemii.
sześciofluorek ksenonu-przewidywany do istnienia przez Paulinga w 1933 roku, po raz pierwszy wykonany w latach 60.
opierając się na swojej skali elektroujemności, Pauling dokonał nieoczekiwanej prognozy, że gaz szlachetny może tworzyć związki. Minęły trzy dekady, zanim eksperymentatorzy byli w stanie wykazać, że przewidywania Paulinga były prawidłowe.
w 1939 Pauling wydał najważniejszą książkę chemiczną XX wieku, the Nature of the Chemical Bond. Wraz z publikacją stał się największym chemikiem XX wieku.
w 1954 Pauling został jedynym laureatem Nagrody Nobla w dziedzinie chemii „za badania nad naturą wiązania chemicznego i jego zastosowaniem do wyjaśnienia struktury substancji złożonych.”
Pauling nie interesował się filozoficznymi implikacjami teorii kwantowej, która fascynowała Nielsa Bohra, Alberta Einsteina i wielu innych europejskich fizyków. Przyjął bardziej praktyczny pogląd: to działa, pomaga nam zrozumieć chemię, więc jej używamy.
„większość odkryć naukowych, dokonanych przez jakąś osobę, zostałaby wkrótce dokonana przez kogoś innego, gdyby ta osoba nie istniała. A jednak wydaje mi się, że wprowadziłem do mojej pracy nad wiązaniem chemicznym sposób myślenia, który mógł nie być wprowadzony przez nikogo innego, przynajmniej nie od dłuższego czasu. Przypuszczam, że kompleks pomysłów, które powstały w okresie około 1928 do 1933 – 1931 był prawdopodobnie moim najważniejszym artykułem – miał największy wpływ na chemię.”
Projekt Manhattan? Nie
wielu największych amerykańskich naukowców wzięło udział w Projekcie Manhattan, alianckim wysiłku podczas ii Wojny Światowej, aby zbudować pierwszą na świecie broń jądrową. Jednym z rażących pominięć w apelu był Linus Pauling.
kierownik naukowy projektu Robert Oppenheimer chciał, aby Pauling, człowiek, którego uważał za najlepszego amerykańskiego chemika, kierował sekcją chemiczną projektu. Pauling odmówił, mówiąc, że nie chce zakłócać życia rodzinnego poprzez odejście od Caltech. Fakt, że Oppenheimer próbował nawiązać romans z żoną Paulinga, może mieć również związek z odparciem.
pomimo odmowy pracy dla Oppenheimera, Pauling nie ukrywał się przed działaniami wojennymi. Pracował nad wieloma ważnymi projektami, w tym wynalezieniem tlenomierza do monitorowania jakości powietrza w samolotach i okrętach podwodnych, opracowaniem pocisków przeciwpancernych, opracowaniem paliwa rakietowego i opracowaniem sztucznego osocza krwi.
w 1948 roku prezydent Harry Truman odznaczył go Presidential Medal for Merit for his war work.
odkrycie helisy białka – założyciel Biologii Molekularnej
leżąc w łóżku pewnego dnia w 1948 roku, znudzony i wracający do zdrowia po chorobie, Pauling zaczął myśleć o białkach. Aby zabić czas, zaczął rysować atomy i wiązania chemiczne na papierze. Następnie zaczął składać papier, aby dopasować wiązania wodorowe do atomów. W ten sposób pojawił się kształt helisy. Pauling natknął się na prawdę o jednej z wielkich tajemnic życia. Później użył dyfrakcji rentgenowskiej, aby potwierdzić wiadomość z jego chemicznego origami: białka, podstawowe cząsteczki życia, istnieją jako heliksy: Alfa-helisa, którą odkrył, jest główną odmianą helisy białkowej.
cząsteczki białka istnieją jako heliksy.
odkrycie Paulinga utorowało drogę do odkrycia podwójnej helisy DNA w 1953 roku dzięki wspólnym wysiłkom Francisa Cricka, Rosalind Franklin, Jamesa Watsona i Maurice ’ a Wilkinsa. Pauling był ich jedynym poważnym konkurentem w wyścigu, ale błędnie wierzył, że DNA to potrójna helisa.
według Francisa Cricka, Linusa Paulinga:
„należy uważać za ojca biologii molekularnej”
i od Jamesa Watsona:
„nie było nikogo takiego jak Linus na całym świecie. Połączenie jego cudownego umysłu i jego zaraźliwego uśmiechu było nie do pobicia.”
Anemia sierpowata-założyciel Genetyki Molekularnej
anemia sierpowata jest chorobą genetyczną dotykającą niektórych ludzi z części Afryki i Indii lub z przodkami z tych regionów. Aby poprawić odporność na malarię, czerwone krwinki u osób dotkniętych chorobą zostały poddane zmianie genetycznej w celu wytworzenia innego kształtu – sierpowatej komórki – jak pokazano na poniższym obrazku.
wadą zmiany jest to, że sierpowate komórki przenoszą mniej tlenu, co powoduje anemię sierpowatą.
w listopadzie 1949 roku Pauling i jego współpracownicy odkryli, że anemia sierpowata jest spowodowana nieprawidłowym białkiem. Ładunek elektryczny na hemoglobinie chorych różni się od tego u zdrowych ludzi. Chorzy mają mieszaninę normalnych krwinek czerwonych i sierpów.
ponadto Pauling i jego uczniowie udowodnili, że dziedziczenie Mendla faktycznie działa na poziomie właściwości cząsteczki białka, a nie tylko tego, czy białko jest obecne, czy nie. W ten sposób stworzyli niezwykle ważną nową dyscyplinę naukową – genetykę molekularną.
Polityka I Pokojowa Nagroda Nobla
pędzel ze śmiercią
poglądy polityczne Paulinga zaczynały się jako republikańskie, a kończyły jako lewicowe. Jednym z kluczowych uczestników tej zmiany był Thomas Addis, wybitny lekarz specjalizujący się w nefrologii.
w 1940 roku Pauling zachorował niebezpiecznie na kłębuszkowe zapalenie nerek, chorobę nerek uznawaną za śmiertelną w latach 40. XX wieku.Addis leczył Paulinga przez wiele lat, z czego duża część wiązała się z regulacją diety i odżywiania jego pacjenta. Pauling, zawsze szukając ciekawych zjawisk, zauważył silne związki między odżywianiem, chorobą i zdrowiem.
Pauling przeżył. Uważał, że zawdzięcza swoje życie oddanej pracy Addisa jako lekarza. Addis był jednak komunistą. Rząd uznał go za zagrożenie dla bezpieczeństwa, utrudniając mu życie. Ten zrozpaczony Pauling.
współczucie dla Japończyków w Ameryce
Pauling był również zaniepokojony innymi wydarzeniami, które uważał za niesprawiedliwe w latach 40., takimi jak internowanie Amerykanów o japońskim pochodzeniu podczas ii Wojny Światowej. W czasie wojny wraz z żoną zatrudnił ogrodnika, którego rodzice byli Japończykami. Ktoś miał do tego dość pretensji, by namalować anty-Japońskie slogany na garażu Paulingów i grozić im anonimowo przez telefon.
choć bardzo przestraszona, para nie wycofała się: ich ogrodnik odszedł dopiero, gdy został wezwany do wstąpienia do armii USA.
Pokojowa Nagroda Nobla
Pauling uważał, że wszystkie działania wojenne są irracjonalne, szczególnie działania nuklearne.
w latach 50., podczas zimnej wojny, Pauling coraz bardziej popierał sprawy antyrządowe. W rezultacie Pauling stanął w obliczu ograniczeń podróży.
w 1957 roku przyczynił się do zebrania petycji o zakaz testowania broni jądrowej: podpisało ją ponad 11 000 naukowców z 50 krajów. Później Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i Związek Radziecki zgodziły się na częściowy zakaz prób jądrowych, głównie w wyniku petycji.
Pauling otrzymał Pokojową Nagrodę Nobla w 1962 roku. Komitet Noblowski zauważył, że miał:
„…prowadził nieustanną kampanię nie tylko przeciwko testom broni jądrowej, nie tylko przeciwko rozprzestrzenianiu się tych broni, nie tylko przeciwko ich samemu użyciu, ale przeciwko wszelkiej wojnie jako sposobowi rozwiązywania konfliktów międzynarodowych.”
Pauling został bezlitośnie zaatakowany w wielu publikacjach za swoje poglądy. New York Times był mniej gorący, komentując w redakcji:
„profesor Pauling był wytrwałym i skutecznym agitatorem w walce o międzynarodowy pokój i przeciwko testom atmosferycznym broni jądrowej. Nie zawsze był mądry w wyborze taktyki, a czasami był lekkomyślny.”
Pauling był często oskarżany o sympatię komunistów lub Sowietów, ale w rzeczywistości był zbyt wolnym duchem, aby kiedykolwiek wspierać jakąkolwiek formę totalitarnego rządu. Można jednak powiedzieć, że wolałby poświęcić Zachodnie wolności, gdyby wojna nuklearna była ceną ich obrony.
chociaż Pauling nigdy nie mieszał Polityki ze swoimi zajęciami w Caltech, jego wypowiedzi polityczne w kwestiach takich jak „zakaz bomby” w końcu spowodowały tak duże obciążenie administratorów Caltech, że w 1964 roku, w wieku 63 lat, Pauling opuścił Caltech, aby pracować w Center for Study of Democratic Institutions w Santa Barbara.
powrót do chemii i Leczenia Raka witaminą C
W latach 1967-1969 Pauling był profesorem chemii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego.
w latach 1969-1974 był profesorem chemii na Uniwersytecie Stanforda.
od czasu jego śmierci w latach 40., Pauling coraz bardziej interesował się związkiem między żywieniem a zdrowiem. W 1970 opublikował bestseller „witamina C i przeziębienie”.
w 1973 roku założył Linus Pauling Institute of Science and Medicine w Menlo Park w Kalifornii. Głównym celem jego pracy było badanie korzyści zdrowotnych dużych dawek witaminy C, szczególnie w leczeniu miażdżycy, chorób serca i raka.
organizował kuracje z bardzo dużymi dawkami witaminy C dla chorych na raka. On i jego zespół uzyskali pozytywne wyniki.
wyniki zostały obalone przez naukowców z Kliniki Mayo, którzy powiedzieli, że nie mogą ich odtworzyć.
obalenie Kliniki Mayo zostało następnie obalone przez Paulinga, który powiedział, że Klinika Mayo nie przestrzegała tego samego reżimu dawkowania witaminy C, którego używał, i zakończyła dawkowanie witaminy C Po mniej niż trzech miesiącach, zamiast używać go jako długotrwałego leczenia.
twierdzenia Paulinga dotyczące witaminy C pozostają kontrowersyjne i nie są stosowane w żadnych standardowych metodach leczenia raka.
Instytut Linusa Paulinga nadal istnieje, badając związki między żywieniem a zdrowiem. Obecnie mieści się w Pauling ’ S Alma Mater, Oregon State University.
kilka danych osobowych i koniec
Pauling poznał swoją przyszłą żonę Avę Helen Miller na ostatnim roku studiów w Oregonie. Była uczennicą jednej z prowadzonych przez niego lekcji chemii.
pobrali się w 1923 roku, gdy miał 22 lata. Troje z czworga ich dzieci kontynuowało karierę naukową: Linus Jr. został psychiatrą, Peter krystalografem, Edward biologiem. Ich córka Linda poślubiła geologa Barclay Kamba. Dzieci Linusa i Avy dały im 15 wnuków.
Ava zachęcała Paulinga do uprawiania polityki. Powiedział, że powinna była podzielić się jego Pokojową Nagrodą Nobla.
Linus Pauling zmarł na raka prostaty 19 sierpnia 1994 roku w Big Sur w Kalifornii. Miał 93 lata. Jego prochy wraz z żoną zostały pochowane na Oswego Pioneer Cemetery w Lake Oswego w stanie Oregon w 2005 roku.
autor tej strony: © Wszelkie prawa zastrzeżone.
Cite this Page
Proszę użyć następującego cytatu zgodnego z MLA:
"Linus Pauling." Famous Scientists. famousscientists.org. 10 Jun. 2016. Web. <www.famousscientists.org/linus-pauling/>.
opublikowanego przez FamousScientists.org
Czytaj dalej
Anthony Serafini
Linus Pauling człowiek i jego nauka
Paragon House, 1989
John Horgan
uparcie przed swoim czasem
Scientific American 266, 36 – 40, 1993
Thomas Hager
siła natury: życie Linusa Paulinga
Simon & Schuster, 1995
Bruno J. Strasser
Linus Pauling ’ s „molecular diseases”: between history and Memory
American Journal of Medical Genetics (Semin. Med. Genet.) 115: 83-93, 2002
Leave a Reply