Haupt >> Apotheke >> Linus Pauling

Linus Pauling

  Pauling lehrte 1955 an der Universität Osaka.
Pauling lehrte 1955 an der Universität Osaka.
Geboren 28. Februar 1901
Portland, Oregon, Hirsch
Gestorben 19. August 1994
Big Sur, Kalifornien, Hirsch
Residenz Hirsch
Staatsangehörigkeit amerikanisch
Aufstellen Quantenchemie
Biochemie
Institution Caltech, UCSD, Stanford
Alma Mater Oregon Agricultural College, Caltech
Akademischer Berater Roscoe G. Dickinson
Bemerkenswerte Studenten Jerry Donohue
Martin Karplus
Bekannt für Aufklärung der Natur chemischer Bindungen und der Strukturen von Molekülen.
Eintreten für nukleare Abrüstung.
Bemerkenswerte Preise Nobelpreis für Chemie (1954)
Friedensnobelpreis (1962)
Religion Als Erwachsener aufgewachsener lutherischer, unitarisch-universalistischer Atheist

Linus Carl Pauling (28. Februar 1901 – 19. August 1994) war ein amerikanisch Quantenchemiker und Biochemiker. (Er bezeichnete sich selbst auch als Kristallographen, Molekularbiologen und medizinischen Forscher.) Er gilt weithin als der führende Chemiker des 20. Jahrhunderts.

Pauling leistete Pionierarbeit bei der Anwendung von Quantenmechanik zur Chemie (die Quantenmechanik kann im Prinzip alles beschreiben Chemie und Molekularbiologie) und erhielt 1954 den Nobelpreis für Chemie für seine Arbeit zur Beschreibung der Natur chemischer Bindungen. Er leistete auch wichtige Beiträge zu Kristall und Proteinstrukturbestimmung und war einer der Begründer der Molekularbiologie. Er war kurz davor, die „Doppelhelix“, die Ultrastruktur der DNA, zu entdecken, als Watson und Crick 1953 diese Entdeckung machten. Pauling gilt als vielseitiger Gelehrter für seine Expertise in anorganischer Chemie, organischer Chemie, Metallurgie , Immunologie, Anästhesiologie, Psychologie , Debatte, radioaktiver Zerfall und die Folgen des Atomkriegs sowie Quantenmechanik und Molekularbiologie.

Pauling erhielt die Friedensnobelpreis 1962 für seine Kampagne gegen oberirdische Atomtests und ist die einzige Person, die zwei ungeteilte Nobelpreise gewonnen hat - das heißt, keiner der Preise wurde mit einem anderen Empfänger geteilt. Die anderen Menschen, die zwei Nobelpreise erhalten haben, sind Marie Curie (Physik und Chemie), John Bardeen (Physik) und Frederick Sanger (Chemie).



Später im Leben wurde er ein Verfechter eines stark erhöhten Konsums von Vitamin C und andere Nährstoffe. Er verallgemeinerte seine Ideen, um die orthomolekulare Medizin zu definieren, die von den Konventionellen immer noch als unorthodox angesehen wird Medizin . Er machte seine Konzepte, Analysen, Forschungen und Erkenntnisse in mehreren erfolgreichen, aber kontroversen Büchern bekannt, die sich auf Vitamin C und orthomolekulare Medizin konzentrierten.

Frühen Lebensjahren

Pauling wurde in Portland geboren, Oregon an Herman Henry William Pauling (1876-1910) aus Concordia, Missouri; und Lucy Isabelle Darling (1881-1926) aus Lonerock, Oregon. Herman war ein erfolgloser Drogist, der von 1903 bis 1909 mit seiner Familie in verschiedene Städte in Oregon zog und schließlich in diesem Jahr nach Portland zurückkehrte. Herman starb 1910 an einem perforierten Geschwür, und Isabelle musste sich um Linus und zwei jüngere Geschwister kümmern: Pauline Pauling (1901–2003), die Thomas Joseph Ney (1881–1963) aus Millville, New Jersey, heiratete; und Frances Lucille Pauling (1904-?).

Pauling war als Kind ein unersättlicher Leser, und irgendwann schrieb sein Vater einen Brief an eine Lokalzeitung, in dem er um Vorschläge für weitere Bücher bat, die seine Zeit in Anspruch nehmen würden. Ein Freund, Lloyd Jeffress, hatte ein kleines Chemielabor in seinem Schlafzimmer, als Pauling auf dem Gymnasium war, und Jeffress Laborexperimente inspirierten Pauling zu dem Plan, Chemieingenieur zu werden.

In der High School experimentierte Pauling weiter in Chemie und lieh sich einen Großteil der Ausrüstung und Materialien von einem Verlassenen Stahl Firma, in deren Nähe sein Großvater als Nachtwächter arbeitete.

Pauling konnte einige vorgeschriebene amerikanische Geschichtskurse nicht belegen und qualifizierte sich nicht für sein Abitur. Die Schule verlieh ihm das Diplom 45 Jahre später erst, nachdem er zwei Nobelpreise gewonnen hatte.

  • Vater: Herman Henry William Pauling (Drogist, geb. Missouri)
  • Mutter: Lucy Isabelle Darling (geb. Oregon)
  • Ehefrau: Ava Helen Miller (geb. Beaver Creek OR, m. 1923)
  • Sie sind: Linus Carl Pauling, Jr. (geb. 1925)
  • Sohn: Peter Jeffress Pauling (geb. 1931)
  • Tochter: Linda Helen Pauling (geb. 1932)
  • Sohn: Edward Crellin Pauling (geb. 1937)

Hochschule und Universität

  Pauling machte 1922 seinen Abschluss am Oregon Agricultural College.   Vergrößern Pauling machte 1922 seinen Abschluss am Oregon Agricultural College.

1917 trat Pauling in das Oregon Agricultural College (OAC) in Corvallis, der heutigen Oregon State University, ein. Während seiner Zeit bei OAC war Pauling Mitglied der Delta-Ypsilon-Bruderschaft. Aus finanziellen Gründen musste er Vollzeit arbeiten, während er an einem vollen Stundenplan teilnahm. Nach seinem zweiten Jahr hatte er vor, einen Job in Portland anzunehmen, um seine Mutter zu unterstützen, aber das College bot ihm eine Stelle als Lehrer für quantitative Analyse an (ein Kurs, den Pauling gerade als Student beendet hatte). Dies ermöglichte ihm, sein Studium am OAC fortzusetzen.

In seinen letzten zwei Jahren bei OAC wurde Pauling auf die Arbeiten von Gilbert N. Lewis und Irving Langmuir zur elektronischen Struktur von aufmerksam Atome und deren Bindung zu Molekülen. Er beschloss, seine Forschung darauf zu konzentrieren, wie die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Substanzen mit der Struktur der Atome zusammenhängen, aus denen sie bestehen, und wurde einer der Begründer der neuen Wissenschaft von Quantenchemie .

1922 schloss Pauling das OAC mit einem Abschluss in Chemieingenieurwesen ab und ging unter der Leitung von Roscoe G. Dickinson zur Graduiertenschule am California Institute of Technology ('Caltech') in Pasadena, Kalifornien. Seine Abschlussforschung umfasste die Verwendung von Röntgenbeugung zur Bestimmung Kristall Struktur. Er veröffentlichte sieben Arbeiten über die Kristallstruktur von Mineralien während er bei Caltech war. Er promovierte in Physikalischer Chemie und Mathematischer Physik, mit höchstem Lob , 1925.

Die Ehe

Während seines letzten Jahres unterrichtete Linus Pauling Juniorklassen in 'Chemie für hauswirtschaftliche Hauptfächer'. In einem dieser Kurse lernte er Ava Helen Miller kennen, die er am 17. Juni 1923 heiratete; sie hatten drei Söhne (Crellin, Linus, Peter) und eine Tochter (Linda).

Frühe wissenschaftliche Laufbahn

Pauling reiste später nach Europa mit einem Guggenheim-Stipendium zum Studium bei dem deutschen Physiker Arnold Sommerfeld in München , dänischer Physiker Nils Bohr in Kopenhagen , und der österreichische Physiker Erwin Schrödinger in Zürich . Alle drei waren Experten auf dem neuen Gebiet der Quantenmechanik und andere Zweige von Physik . Während seines Studiums am Oregon Agricultural College kam Pauling zum ersten Mal mit der Idee der Quantentheorie und Quantenmechanik in Kontakt. Er begann sich dafür zu interessieren, wie es zum Verständnis seines gewählten Interessengebiets, der elektronischen Struktur, beitragen könnte Atome und Moleküle. In Europa wurde Pauling auch einer der ersten quantenmechanischen Analysen der Bindung in den USA ausgesetzt Wasserstoff Molekül, durchgeführt von Walter Heitler und Fritz London. Pauling widmete dieser Arbeit die zwei Jahre seiner Europareise und beschloss, dies zum Schwerpunkt seiner zukünftigen Forschung zu machen. Er wurde einer der ersten Wissenschaftler auf dem Gebiet der Quantenchemie und ein Pionier in der Anwendung der Quantentheorie auf die Struktur von Molekülen. 1927 nahm er eine neue Stelle als Assistenzprofessor am Caltech in Theoretischer Chemie an.

Pauling begann seine Fakultätskarriere am Caltech mit sehr produktiven fünf Jahren, in denen er sowohl seine Röntgenkristallstudien fortsetzte als auch quantenmechanische Berechnungen an Atomen und Molekülen durchführte. Er veröffentlichte in diesen fünf Jahren ungefähr fünfzig Artikel und erstellte fünf Regeln, die heute als Paulings Regeln bekannt sind. 1929 wurde er zum außerordentlichen Professor und 1930 zum ordentlichen Professor befördert. 1931 verlieh die American Chemical Society Pauling den Langmuir-Preis für die bedeutendste Arbeit in reiner Wissenschaft von einer Person im Alter von 30 Jahren oder jünger. 1932 veröffentlichte Pauling seine für ihn wichtigste Arbeit, in der er erstmals das Konzept der Hybridisierung von Atomorbitalen darlegte und die Vierwertigkeit des Kohlenstoffatoms analysierte.

Am Caltech schloss Pauling eine enge Freundschaft mit dem theoretischen Physiker Robert Oppenheimer , der jedes Jahr einen Teil seines Forschungs- und Lehrplans außerhalb von Berkeley am Caltech verbrachte. Die beiden Männer planten einen gemeinsamen Angriff auf die Natur der chemischen Bindung; anscheinend würde Oppenheimer die Mathematik liefern und Pauling würde die Ergebnisse interpretieren. Diese Beziehung verschlechterte sich jedoch, als Pauling zu vermuten begann, dass Oppenheimer Paulings Frau Ava Helen wahrscheinlich zu nahe kam. Einmal, als Pauling bei der Arbeit war, war Oppenheimer zu ihnen gekommen und hatte Ava Helen mit einer Einladung zu einem Stelldichein mit ihm herausgeplatzt Mexiko . Obwohl sie sich rundweg weigerte, meldete sie diesen Vorfall Pauling. Dies und ihre offensichtliche Gleichgültigkeit gegenüber dem Vorfall beunruhigten ihn, und er brach sofort seine Beziehung zu dem Berkeley-Professor ab, was zu einer lebenslangen Kühle zwischen ihnen führte, obwohl Oppenheimer Pauling einlud, Leiter der Chemieabteilung zu werden des Atombombenprojekts. (Pauling lehnte ab und sagte, er sei Pazifist).

Im Sommer 1930 unternahm Pauling eine weitere Europareise, um etwas über die Verwendung von zu lernen Elektronen in Beugungsstudien ähnlich denen, die er mit Röntgenstrahlen durchgeführt hatte. Mit einem Schüler von ihm, L. O. Brockway, baute er am Caltech ein Elektronenbeugungsinstrument und benutzte es, um die molekulare Struktur einer großen Anzahl chemischer Substanzen zu untersuchen.

Linus Pauling führte 1932 das Konzept der Elektronegativität ein. Unter Verwendung der verschiedenen Eigenschaften von Molekülen, wie zum Beispiel der zum Aufbrechen von Bindungen erforderlichen Energie und der Dipolmomente von Molekülen, stellte er für die meisten Elemente eine Skala und einen zugehörigen Zahlenwert auf, die Pauling-Elektronegativität Skala, die nützlich ist, um die Art der Bindungen zwischen Atomen in Molekülen vorherzusagen.

Arbeite an der Natur der chemischen Bindung

In den 1930er Jahren begann er mit der Veröffentlichung von Arbeiten über die Natur der chemischen Bindung, die zu seinem berühmten Lehrbuch zu diesem Thema führten, das 1939 veröffentlicht wurde. Es basiert hauptsächlich auf seiner Arbeit auf diesem Gebiet, dass er 1954 den Nobelpreis für Chemie erhielt „für seine Erforschung der Natur der chemischen Bindung und ihre Anwendung zur Aufklärung der Struktur komplexer Substanzen'. Pauling hat seine Arbeiten zur chemischen Bindung in zusammengefasst Die Natur der chemischen Bindung , eines der einflussreichsten Chemiebücher, das jemals veröffentlicht wurde. In den 30 Jahren seit Erscheinen der ersten Auflage im Jahr 1939 wurde das Buch mehr als 16.000 Mal zitiert. Noch heute zitieren viele moderne wissenschaftliche Abhandlungen und Artikel in wichtigen Zeitschriften diese Arbeit, mehr als ein halbes Jahrhundert nach der Erstveröffentlichung.

Ein Teil von Paulings Arbeiten über die Natur der chemischen Bindung führte zu seiner Einführung des Konzepts der Orbitalhybridisierung. Während es normal ist, an die zu denken Elektronen in einem (n Atom wie durch Orbitale von Typen wie beschrieben s, p, usw. stellt sich heraus, dass es bei der Beschreibung der Bindung in Molekülen besser ist, Funktionen zu konstruieren, die an einigen der Eigenschaften von jedem beteiligt sind. Also das eine 2s- und drei 2p-Orbitale in a Kohlenstoff Atom kann kombiniert werden, um vier äquivalente Orbitale (genannt sp 3 hybride Orbitale ), die die geeigneten Orbitale wären, um Kohlenstoffverbindungen wie Methan zu beschreiben, oder das 2s-Orbital kann mit zwei der 2p-Orbitale kombiniert werden, um drei äquivalente Orbitale zu bilden (genannt sp zwei hybride Orbitale ), wobei das verbleibende 2p-Orbital nicht hybridisiert ist, was die geeigneten Orbitale wären, um bestimmte ungesättigte Kohlenstoffverbindungen wie Ethylen zu beschreiben. Andere Hybridisierungsschemata werden auch in anderen Arten von Molekülen gefunden.

Ein weiteres Gebiet, das er erforschte, war die Beziehung zwischen ionischer Bindung, wo Elektronen zwischen übertragen werden Atome , und kovalente Bindung, bei der Elektronen zwischen Atomen auf gleicher Basis geteilt werden. Pauling zeigte, dass dies nur Extreme waren, zwischen denen die meisten tatsächlichen Bindungsfälle liegen. Hier war besonders Pauling's Elektronegativität Konzept war besonders nützlich; die Elektronegativitätsdifferenz zwischen einem Atompaar ist der sicherste Indikator für den Grad der Ionizität der Bindung.

Das dritte der Themen, die Pauling unter der Gesamtüberschrift 'Die Natur der chemischen Bindung' ansprach, war die Erklärung der Struktur aromatischer Kohlenwasserstoffe, insbesondere des Prototyps, Benzol . Die beste Beschreibung von Benzol wurde von den gemacht Deutsch Chemiker Friedrich Kekulé. Er hatte es als schnelle Umwandlung zwischen zwei Strukturen behandelt, jede mit abwechselnden Einfach- und Doppelbindungen, aber mit den Doppelbindungen einer Struktur an den Stellen, an denen sich die Einfachbindungen in der anderen befanden. Pauling zeigte, dass eine korrekte Beschreibung auf der Grundlage Quantenmechanik war eine Zwischenstruktur, die einige Aspekte von jedem enthielt. Die Struktur war eher eine Überlagerung von Strukturen als eine schnelle Umwandlung zwischen ihnen. Der Name „Resonanz“ wurde später auf dieses Phänomen angewandt. In gewisser Weise ähnelt dieses Phänomen dem der zuvor beschriebenen Hybridisierung, da es die Kombination von mehr als einer elektronischen Struktur beinhaltet, um ein Zwischenergebnis zu erzielen.

Arbeiten zum Aufbau des Atomkerns

Am 16. September 1952 öffnete Linus Pauling ein neues Forschungsheft mit diesen Worten „ Ich habe mich entschlossen, das Problem der Struktur der Kerne anzugehen “ (siehe seine aktuellen Notizen in den Oregon State Special Collections). Am 15. Oktober 1965 veröffentlichte Pauling sein Close-Packed Spheron Model of the atomic nucleus in zwei angesehenen Zeitschriften, Wissenschaft , und Proz. Natl. Akad. Wissenschaft . Fast drei Jahrzehnte lang, bis zu seinem Tod im Jahr 1994, veröffentlichte Pauling zahlreiche Artikel über sein Sphäron-Cluster-Modell.

Kein modernes Lehrbuch der Kernphysik behandelt das Pauling-Spheron-Modell des Atomkerns, dennoch bietet es eine einzigartige Perspektive, die in den führenden Wissenschaftsjournalen gut veröffentlicht wurde, und zeigt, wie grundlegende „Cluster von Nukleonen“ in Übereinstimmung mit der anerkannten Theorie Schalenstrukturen bilden können der Quantenmechanik. Pauling war sehr bewandert in Quantenmechanik – er war Mitautor eines der ersten Lehrbücher zu diesem Thema (Introduction to Quantum Mechanics with Applications to Chemistry von Linus Pauling, E. Bright Wilson, 1935). Zu den Pauling-Sphäron-Nukleon-Clustern gehören Deuteron [NP], Helion [PNP] und Triton [NPN]. Gerade-gerade-Kerne wurden als aus Ansammlungen von Alpha-Teilchen bestehend beschrieben, wie es oft für leichte Kerne getan wurde. Er bemühte sich, die Schalenstruktur der Kerne von den platonischen Körpern abzuleiten, anstatt wie im üblichen Schalenmodell von einem unabhängigen Teilchenmodell auszugehen. Es wurde damals manchmal gesagt, dass diese Arbeit mehr Aufmerksamkeit erregt hätte, als wenn sie von einer weniger berühmten Person gemacht worden wäre, aber wahrscheinlicher war, dass Pauling einen einzigartigen Ansatz verfolgte, um die relativ neue Entdeckung von Maria Goeppert in den späten 1940er Jahren zu verstehen -Mayer der Struktur innerhalb des Kerns. In einem Interview lobte Pauling sein Modell...' Vor kurzem habe ich versucht, detaillierte Strukturen von Atomkernen zu bestimmen, indem ich die experimentell beobachteten Schwingungskrümmungen im Grundzustand und im angeregten Zustand analysierte. Aus der Lektüre der physikalischen Literatur, der Physical Review Letters und anderer Zeitschriften weiß ich, dass sich viele Physiker für Atomkerne interessieren, aber keiner von ihnen, soweit ich es herausfinden konnte, hat das Problem auf die gleiche Weise angegangen wie ich greife es an. Also bewege ich mich einfach in meinem eigenen Tempo weiter und mache Berechnungen ...'

Arbeit an biologischen Molekülen

William Astbury
Oswald Avery
Franz Crick
Erwin Chargaff
Max Delbrück
Jerry Donohue
Rosalind Franklin
Raymond Gosling
Phöbus Levene
Linus Pauling
Sir John Randall
Erwin Schrödinger
Alec Stoke
James Watson
Moritz Wilkins
Herbert Wilson

Mitte der 1930er Jahre beschloss Pauling, sich in neue Interessengebiete vorzuwagen. Zu Beginn seiner Karriere hatte er ein mangelndes Interesse an der Untersuchung von Molekülen erwähnt biologisch Bedeutung. Aber als Caltech eine neue Stärke in der Biologie entwickelte und Pauling mit so großen Biologen wie Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges und Alfred Sturtevant interagierte, begann er sich für das Studium biologischer Moleküle zu interessieren. Seine erste Arbeit auf diesem Gebiet betraf die Struktur des Hämoglobins. Er konnte zeigen, dass das Hämoglobin-Molekül seine Struktur ändert, wenn es eine gewinnt oder verliert Sauerstoff Atom. Als Ergebnis dieser Beobachtung beschloss er, eine gründlichere Untersuchung durchzuführen Protein Struktur im Allgemeinen. Er kehrte zu seiner früheren Anwendung der Röntgenbeugungsanalyse zurück. Aber Proteinstrukturen waren für diese Technik weit weniger zugänglich als die kristallin Mineralien seiner früheren Arbeit. Die besten Röntgenbilder von Proteinen in den 1930er Jahren hatte der britische Kristallograph William Astbury gemacht, aber als Pauling 1937 versuchte, Astburys Beobachtungen zu erklären quantenmechanisch , er konnte nicht.

Es dauerte elf Jahre, bis Pauling das Problem erklärte: seins mathematisch Die Analyse war korrekt, aber Astburys Bilder wurden so aufgenommen, dass die Proteinmoleküle aus ihrer erwarteten Position gekippt waren. Pauling hatte ein Modell für die Struktur von Hämoglobin formuliert, in dem Atome in einem spiralförmigen Muster angeordnet waren, und diese Idee auf Proteine ​​im Allgemeinen angewendet.

Basierend auf den Strukturen von Aminosäuren und Peptiden und der Planarität der Peptidbindung schlugen Pauling und Kollegen 1951 korrekterweise die Alpha-Helix und das Beta-Faltblatt als primäre Strukturmotive in der Sekundärstruktur von Proteinen vor. Diese Arbeit veranschaulichte seine Fähigkeit, unkonventionell zu denken; Im Mittelpunkt der Struktur stand die unorthodoxe Annahme, dass eine Windung der Helix durchaus eine nicht ganzzahlige Anzahl von Aminosäureresten enthalten kann.

Pauling schlug dann eine helikale Struktur für Desoxyribonukleinsäure (DNA) vor, aber in dieser Struktur machte er uncharakteristischerweise mehrere grundlegende Fehler, einschließlich der Neutralisierung der Phosphatgruppe, eine Tatsache, die DNA nicht länger als Säure darstellen würde. Sir Lawrence Bragg war enttäuscht, dass Pauling das Rennen um die Suche nach der Alpha-Helix gewonnen hatte. Braggs Team hatte bei der Erstellung ihrer Proteinmodelle einen grundlegenden Fehler begangen, indem sie die planare Natur der Peptidbindung nicht erkannten. Als im Cavendish Laboratory erfuhr, dass Pauling an Molekularmodellen der DNA-Struktur arbeitete, durften Watson und Crick ein Molekularmodell der DNA unter Verwendung unveröffentlichter Daten von Maurice Wilkins und Rosalind Franklin vom King's College erstellen. Anfang 1953 James D. Watson und Franz Crick schlugen eine korrekte Struktur für die DNA-Doppelhelix vor. Eines der Hindernisse, mit denen Pauling bei dieser Arbeit konfrontiert war, war, dass er keinen Zugang zu den hochwertigen Röntgenbeugungsfotos von DNA hatte, die von Rosalind Franklin aufgenommen wurden und die Watson und Crick gesehen hatten. Er hatte vor, an einer Konferenz in England teilzunehmen, wo ihm die Fotos möglicherweise gezeigt worden wären, aber er konnte dies nicht tun, weil sein Pass damals vom Außenministerium wegen des Verdachts, er habe kommunistische Sympathien, einbehalten worden war. Das war zu Beginn der McCarthy-Periode in den Vereinigten Staaten.

Pauling untersuchte auch Enzymreaktionen und war einer der Ersten, der darauf hinwies, dass Enzyme Reaktionen hervorrufen, indem sie den Übergangszustand der Reaktion stabilisieren, eine Ansicht, die für das Verständnis ihres Wirkungsmechanismus von zentraler Bedeutung ist. Er gehörte auch zu den ersten Wissenschaftlern, die postulierten, dass die Bindung von Antikörpern an Antigene auf einer Komplementarität zwischen ihren Strukturen beruhen würde. In ähnlicher Weise schrieb er zusammen mit dem zum Biologen gewordenen Physiker Max Delbruck eine frühe Arbeit, in der er argumentierte, dass die DNA-Replikation wahrscheinlich eher auf Komplementarität als auf Ähnlichkeit zurückzuführen sei, wie von einigen Forschern vermutet. Dies wurde in dem von Watson und Crick entdeckten Modell der DNA-Struktur deutlich.

Molekulargenetik

Im November 1949 veröffentlichten Linus Pauling, Harvey Itano, S. J. Singer und Ibert Wells in der Zeitschrift Wissenschaft der erste Beweis, dass eine menschliche Krankheit mit einer Veränderung eines bestimmten Proteins verbunden war. Mittels Elektrophorese zeigten sie, dass Personen mit Sichelzellenanämie ein modifiziertes Hämoglobin in ihren roten Blutkörperchen aufwiesen und dass Personen mit der Sichelzelleneigenschaft nach Elektrophorese sowohl normales als auch anormales Hämoglobin aufwiesen. Dies war die erste Demonstration eines spezifischen Proteins, das mit einer menschlichen Krankheit in Verbindung gebracht wird, und die Mendelian Vererbung einer Veränderung in diesem spezifischen Protein - der Beginn der Molekulargenetik.

Aktivismus

Pauling war bis dahin praktisch unpolitisch gewesen Zweiter Weltkrieg , aber der Krieg veränderte sein Leben grundlegend und er wurde ein Friedensaktivist. Zu Beginn des Manhattan-Projekts Robert Oppenheimer lud ihn ein, die Chemieabteilung des Projekts zu leiten, aber er lehnte ab und sagte, er sei Pazifist. 1946 trat er dem Emergency Committee of Atomic Scientists unter dem Vorsitz bei Albert Einstein , dessen Aufgabe es war, die Öffentlichkeit vor den Gefahren zu warnen, die mit der Entwicklung von Atomwaffen verbunden sind. Sein politischer Aktivismus veranlasste das US-Außenministerium, ihm 1952 einen Pass zu verweigern, als er eingeladen wurde, auf einer wissenschaftlichen Konferenz in New York zu sprechen London . Sein Pass wurde 1954 kurz vor der Zeremonie wiederhergestellt Stockholm wo er seinen ersten Nobelpreis erhielt. Ich schließe mich Einstein an, Bertrand Russell und 8 weitere führende Wissenschaftler und Intellektuelle unterzeichnete er 1955 das Russell-Einstein-Manifest.

1957 startete Pauling in Zusammenarbeit mit dem Biologen Barry Commoner, der radioaktive Strahlung untersucht hatte, eine Petitionskampagne Strontium -90 in den Milchzähnen von Kindern gegenüber Nordamerika und kam zu dem Schluss, dass oberirdische Atomtests Risiken für die öffentliche Gesundheit in Form von radioaktivem Fallout darstellen. Er nahm auch an einer öffentlichen Debatte mit dem Atomphysiker teil Eduard Teller über die tatsächliche Wahrscheinlichkeit von Fallout-verursachenden Mutationen. 1958 präsentierten Pauling und seine Frau die Vereinte Nationen mit einer von mehr als 11.000 Wissenschaftlern unterzeichneten Petition, die ein Ende der Atomwaffentests fordert. Der öffentliche Druck führte in der Folge zu einem Moratorium für oberirdische Atomwaffentests, gefolgt von dem Vertrag über das teilweise Verbot von Atomwaffentests, der 1963 unterzeichnet wurde John F. Kennedy und Nikita Chruschtschow. Am Tag des Inkrafttretens des Vertrags verlieh das Nobelpreiskomitee Pauling den Friedensnobelpreis , der ihn als „Linus Carl Pauling, der sich seit 1946 unaufhörlich eingesetzt hat, nicht nur gegen Atomwaffentests, nicht nur gegen die Verbreitung dieser Waffen, nicht nur gegen ihren Einsatz selbst, sondern gegen jegliche Kriegsführung als Mittel zur Lösung internationaler Probleme Konflikte.' Interessanterweise gratulierte ihm das Caltech Chemistry Department aus Sorge um seine politischen Ansichten nicht einmal förmlich. Die Abteilung für Biologie veranstaltete jedoch eine kleine Party für ihn, was zeigte, dass sie seiner Arbeit über Strahlungsmutationen mehr Anerkennung und Sympathie entgegenbrachten.

Viele von Paulings Kritikern, einschließlich Wissenschaftlern, die seine Beiträge zur Chemie schätzten, widersprachen seinen politischen Positionen und sahen in ihm einen naiven Sprecher des sowjetischen Kommunismus. Ihm wurde befohlen, vor dem Unterausschuss für innere Sicherheit des Senats zu erscheinen, der ihn als „den wissenschaftlichen Namen Nummer eins bei praktisch jeder größeren Aktivität der kommunistischen Friedensoffensive in diesem Land“ bezeichnete. Eine außergewöhnliche Schlagzeile in Leben Das Magazin bezeichnete seinen Nobelpreis von 1962 als „eine seltsame Beleidigung aus Norwegen“. Pauling wurde 1970 von der UdSSR mit dem Internationalen Lenin-Friedenspreis ausgezeichnet.

Mitarbeit bei der Entwicklung des Elektroautos

  Pauling trug zur Entwicklung des ersten modernen Elektroautos bei – dem Henney Kilowatt.   Vergrößern Pauling trug zur Entwicklung des ersten modernen Elektroautos bei – dem Henney Kilowatt.

In den späten 1950er Jahren beschäftigte sich Pauling mit dem Problem der Luftverschmutzung – insbesondere mit dem Wachstum SMOG Problem in Los Angeles. Damals glaubten die meisten Wissenschaftler, dass der Smog von Chemieanlagen und Raffinerien herrührte und nicht von den Abgasen von Benzinmotoren. Pauling arbeitete mit Arie Haagen-Smit und anderen am Caltech zusammen, um zu zeigen, dass Smog ein Produkt der Autoverschmutzung und nicht der Fabrikverschmutzung ist. Kurz nach dieser Entdeckung begann Pauling mit der Entwicklung eines praktischen und erschwinglichen Elektroautos. Gemeinsam mit den Ingenieuren der Firma Eureka Williams entwickelte er den Henney Kilowatt – das erste drehzahlgeregelte Elektroauto. Nach der Erforschung der Elektrophysik, die dem anfänglichen Kilowatt-Antriebssystem zugrunde liegt, stellte Pauling fest, dass herkömmliche Blei-Säure-Batterien nicht die erforderliche Leistung liefern würden, um Elektroautos die Leistung zu verleihen, die erforderlich ist, um mit herkömmlichen benzinbetriebenen Autos mithalten zu können. Pauling sagte genau voraus, dass die niedrige Höchstgeschwindigkeit und die kurze Reichweite des Henney Kilowatt sie unpraktisch und unbeliebt machen würden. Pauling bestand darauf, das Auto praktischer zu machen, bevor es der Öffentlichkeit zugänglich gemacht wurde, und empfahl, das Projekt einzustellen, bis die entsprechende Batterie im Handel erhältlich sei. Leider bestand die Eureka Williams Company darauf, dass die Produktionspläne für das Auto fortgesetzt werden – was zu düsteren Verkäufen führte.

Arbeite in der Alternativmedizin

1941, im Alter von 40 Jahren, wurde bei Pauling eine schwere Form der Bright-Krankheit, einer tödlichen Nierenerkrankung, diagnostiziert. Experten glaubten damals, dass die Bright-Krankheit nicht behandelbar sei. Mit der Hilfe von Dr. Thomas Addis in Stanford konnte Pauling die Krankheit mit Addis' damals ungewöhnlicher, proteinarmer, salzfreier Diät kontrollieren. Addis verschrieb allen seinen Patienten auch Vitamine und Mineralstoffe.

1951 hielt Pauling einen Vortrag mit dem Titel „Molecular Medicine“. In den späten 1950er Jahren arbeitete Pauling an der Rolle von Enzymen bei der Gehirnfunktion und glaubte, dass Geisteskrankheiten teilweise durch Enzymfehlfunktionen verursacht werden könnten. Erst als er 1965 „Niacintherapie in der Psychiatrie“ von Abram Hoffer las, erkannte er, dass Vitamine wichtige biochemische Wirkungen haben könnten, die nichts mit ihrer Vorbeugung gegen damit verbundene Mangelerkrankungen zu tun haben. Pauling veröffentlichte 1968 in der Zeitschrift Science (PMID 5641253) eine kurze Abhandlung mit dem Titel „Orthomolekulare Psychiatrie“, die der populären, aber umstrittenen Megavitamintherapie-Bewegung der 1970er Jahre Namen und Prinzipien gab. Pauling prägte den Begriff 'orthomolekular', um sich auf die Praxis zu beziehen, die Konzentration von Substanzen zu variieren, die normalerweise im Körper vorhanden sind, um Krankheiten vorzubeugen und zu behandeln. Seine Ideen bildeten die Grundlage der orthomolekularen Medizin, die von einigen Kritikern der konventionellen Medizin des 20. Jahrhunderts erbittert angegriffen wurde.

Paulings Arbeit an Vitamin C in seinen späteren Jahren sorgte er für Kontroversen und wurde von einigen Gegnern auf dem Gebiet der Medizin als regelrechte Quacksalberei angesehen. Er wurde erstmals 1966 vom Biochemiker Irwin Stone mit dem Konzept von hochdosiertem Vitamin C bekannt gemacht und begann, täglich mehrere Gramm einzunehmen, um Erkältungen vorzubeugen. Begeistert von den Ergebnissen recherchierte er die klinische Literatur und veröffentlichte 1970 „Vitamin C and the Common Cold“. 1971 begann er eine lange klinische Zusammenarbeit mit dem britischen Krebschirurgen Ewan Cameron über die Anwendung von intravenösem und oralem Vitamin C Krebstherapie für Patienten im Endstadium. Cameron und Pauling schrieben viele Fachartikel und ein populäres Buch, „Krebs und Vitamin C“, in dem ihre Beobachtungen erörtert wurden. Nach drei umstrittenen Studien an der Mayo-Klinik prangerte Pauling, der für seine unverblümte Präzision und Offenheit bekannt ist, Moertels Schlussfolgerungen und Handhabung der endgültigen Studie gezielt als „Betrug und vorsätzliche Falschdarstellung“ an. Pauling veröffentlichte Kritik an den Mängeln der zweiten Mayo-Moertel-Krebsstudie mehrere Jahre, als er in der Lage war, einige der nicht bekannt gegebenen Details des Prozesses langsam ans Licht zu bringen. Die von Moertel und den Medien erzeugte Welle negativer Publizität untergrub jedoch effektiv Paulings Glaubwürdigkeit und seine Vitamin-C-Arbeit für eine Generation. Seit seinem molekularbiologisch inspirierten Kreuzzug zur Beendigung atmosphärischer Atomtests in den 1950er Jahren immer in einer prekären Lage, ließ die Konfrontation zwischen Mayo und Moertel 1985 Pauling von seinen institutionellen Finanzierungsquellen, seiner akademischen Unterstützung und einer verwirrten Öffentlichkeit isoliert zurück. Später arbeitete er mit dem kanadischen Arzt Abram Hoffer an einer Mikronährstoffkur, einschließlich hochdosiertem Vitamin C als Zusatz Krebs Therapie.

Ab 2005 haben einige Ärzte eine sorgfältigere Neubewertung von Vitamin C, insbesondere von intravenösem Vitamin C, bei der Krebsbehandlung gefordert. Die selektive Toxizität von Vitamin C für Krebszellen wurde wiederholt nachgewiesen , . Die Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlichten kürzlich eine Studie, in der nachgewiesen wurde, dass Vitamin C Krebszellen abtötet.

Mit zwei Kollegen gründete Pauling 1973 das Institute of Orthomolecular Medicine in Menlo Park, Kalifornien, das bald in Linus Pauling Institute of Science and Medicine umbenannt wurde. Pauling leitete die Forschung zu Vitamin C, setzte aber auch seine theoretischen Arbeiten in Chemie und Physik bis zu seinem Tod fort Prostatakrebs im Jahr 1994. In seinen letzten Lebensjahren interessierte er sich besonders für die mögliche Rolle von Vitamin C bei der Vorbeugung von Atherosklerose und veröffentlichte drei Fallberichte über die Verwendung von Lysin und Vitamin C zur Linderung von Angina pectoris. 1996 zog das Linus Pauling Institute von Palo Alto, Kalifornien, nach Corvallis, Oregon, um, um Teil der Oregon State University zu werden, wo es weiterhin Forschung zu Mikronährstoffen, Phytochemikalien (Chemikalien aus Pflanzen) und anderen Bestandteilen der Ernährung betreibt Krankheiten vorbeugen und behandeln.

Paulings Vermächtnis

Paulings Beitrag zur Wissenschaft wird von vielen hoch geschätzt. Er wurde vom britischen Magazin New Scientist mit in eine Liste der 20 größten Wissenschaftler aller Zeiten aufgenommen Albert Einstein Er ist der einzige andere Wissenschaftler aus dem zwanzigsten Jahrhundert auf der Liste. Gautam R. Desiraju, der Autor des Millennium Essay in Nature, behauptete, Pauling sei neben Galileo, Newton und Einstein einer der größten Denker und Visionäre des Jahrtausends gewesen. Pauling zeichnet sich auch durch die Vielfalt seiner Interessen aus: Quantenmechanik, Anorganische Chemie, Organische Chemie, Proteinstruktur, Molekularbiologie und Medizin. Auf all diesen Gebieten und besonders an den Grenzen zwischen ihnen leistete er entscheidende Beiträge. Seine Arbeiten zur chemischen Bindung markieren den Beginn der Moderne Quantenchemie , und viele seiner Beiträge wie Hybridisierung und Elektronegativität sind Teil der Standardlehrbücher der Chemie geworden. Obwohl sein Valenzbindungsansatz einige der Eigenschaften von Molekülen, wie z. B. die paramagnetische Natur, nicht quantitativ berücksichtigte Sauerstoff und die Farbe metallorganischer Komplexe, und später durch die Molecular Orbital Theory von Robert Mulliken ersetzt wurde, lag die Stärke von Paulings Theorie in ihrer Einfachheit, und sie hat Bestand. Paulings Arbeit an Kristall Struktur wesentlich zur Vorhersage und Aufklärung der Strukturen komplexer Mineralien und Verbindungen beigetragen. Seine Entdeckung der Alpha-Helix und des Beta-Faltblatts ist eine grundlegende Grundlage für das Studium der Protein Struktur.

Pauling wurde zu seiner Zeit häufig mit dem Beinamen „Vater der Molekularbiologie“ geehrt, ein Verdienst, der von gewürdigt wurde Franz Crick . Seine Entdeckung der Sichelzellenanämie als „molekulare Krankheit“ öffnete den Weg zur Untersuchung genetisch erworbener Mutationen auf molekularer Ebene.

Obwohl die wissenschaftliche Gemeinschaft insgesamt nicht mit Paulings Schlussfolgerungen in seiner vitaminbezogenen medizinischen Forschung und seinen Schriften einverstanden war, verlieh sein Eintritt in den Kampf Nährstoffen wie Vitaminen und Mineralien zur Krankheitsprävention eine größere Stimme in der öffentlichen Meinung. Einige haben angegeben, dass seine Befürwortung den menschlichen Konsum von Ascorbinsäure in den Jahren nach seiner Veröffentlichung weltweit wahrscheinlich vervierfacht hat Vitamin C und die Erkältung (1971). Paulings Standpunkt führte auch dazu, dass diese Themen von anderen Forschern aktiver untersucht wurden, einschließlich denen des Linus Pauling Institute, das ein Dutzend Hauptforscher und Fakultäten auflistet, die die Rolle von Mikronährstoffen plus Phytochemikalien für Gesundheit und Krankheit erforschen.

Tod

Pauling starb am 19. August 1994 an Prostatakrebs und ist auf dem Oswego Pioneer Cemetery in Lake Oswego, Oregon, USA, begraben.

Ehrungen

  • 1931 Langmuir-Preis, American Chemical Society
  • 1941 Nichols-Medaille, Sektion New York, American Chemical Society
  • 1947 Davy-Medaille, Royal Society
  • 1948 Verdienstmedaille des Präsidenten der Vereinigten Staaten
  • 1952 Pasteur-Medaille, Biochemische Gesellschaft von Frankreich
  • 1954 Nobelpreis, Chemie
  • 1955 Addis-Medaille, National Nephrosis Foundation
  • 1955 Phillips Memorial Award, American College of Physicians
  • 1956 Avogadro-Medaille, Italienische Akademie der Wissenschaften
  • 1957 Paul-Sabatier-Medaille
  • 1957 Pierre-Fermat-Medaille in Mathematik
  • 1957 Internationale Grotius-Medaille
  • 1962 Friedensnobelpreis
  • 1965 Verdienstorden der Republik Italien
  • 1965 Medaille der Akademie der Rumänischen Volksrepublik
  • 1966 Linus-Pauling-Medaille
  • 1966 Silbermedaille, Institute of France
  • 1966 Supreme Peace Sponsor, World Fellowship of Religion
  • 1972 Nationale Wissenschaftsmedaille der Vereinigten Staaten
  • 1972 Internationaler Lenin-Friedenspreis
  • 1978 Lomonosov-Medaille, Akademie der Wissenschaften der UdSSR
  • 1979 Medaille für Chemische Wissenschaften, National Academy of Science
  • 1984 Priestley-Medaille, American Chemical Society
  • 1984 Preis für Chemie, Arthur M. Sackler Foundation
  • 1987 Preis für Chemieausbildung, American Chemical Society
  • 1989 Vannevar-Bush-Preis, National Science Board
  • 1990 Richard C. Tolman Medal, Südkalifornien, Sektion, American Chemical Society

Kleinigkeiten

  • Linus Pauling war Mitglied der Delta-Ypsilon-Bruderschaft.
  • Linus Pauling ist der einzige, der zwei ungeteilte Nobelpreise gewonnen hat.
  • Linus Pauling war Mitglied der professionellen Chemiegemeinschaft Alpha Chi Sigma.
  • Linus Pauling war Mitglied der lutherischen Kirche
  • Linus Pauling war Mitglied von Sigma Xi, The Scientific Research Society, und Gründungsmitglied des Caltech-Kapitels der Gesellschaft.
  • Da ist ein Houston, Texas , Psych-Rock-Band namens Linus Pauling Quartet.
  • In Corvallis, Oregon, USA, wurde die Highland View Middle School 2003 in Linus Pauling Middle School umbenannt.
  • Linus Torvalds , Schöpfer von Linux ist nach Pauling benannt.

Werke von Linus Pauling

  • Pauling, L. Die Natur der chemischen Bindung (Cornell University Press) ISBN 0-8014-0333-2
    • Manuskriptnotizen und Typoskripte (klare Bilder)
  • Pauling, L. und Wilson, E.B. Einführung in die Quantenmechanik mit Anwendungen in der Chemie (Dover Publications) ISBN 0-486-64871-0
  • Cameron E. und Pauling, L. Krebs und Vitamin C: Eine Diskussion über die Natur, Ursachen, Vorbeugung und Behandlung von Krebs mit besonderem Bezug auf den Wert von Vitamin C (Straßenbücher) ISBN 0-940159-21-X
  • Pauling, L. Wie man länger lebt und sich besser fühlt (Avon Books) ISBN 0-380-70289-4
  • Pauling, L. Linus Pauling über Frieden – Ein Wissenschaftler spricht über Humanismus und das Überleben der Welt (Rising Star Press) ISBN 0-933670-03-6
  • Pauling, L. Allgemeine Chemie (Dover Publications) ISBN 0-486-65622-5
  • Eine lebenslange Suche nach Frieden mit Daisaku Ikeda
  • Pauling, L. Die Architektur der Moleküle

Zitate

  • „Ein paar Tage nach meinem Vortrag war ein Mann vom FBI in meinem Büro und sagte: ‚Wer hat Ihnen gesagt, wie viel Plutonium in einer Atombombe ist?' Und ich sagte: ‚Niemand hat es mir gesagt, ich habe es herausgefunden.'“
  • 'Ich habe schon immer gerne in einer wissenschaftlichen Richtung gearbeitet, in der sonst niemand arbeitet.'
  • „Vielleicht sollte ich Ihnen als einer der älteren Generation eine kleine Predigt halten, aber ich habe nicht vor, dies zu tun. Ich werde Ihnen stattdessen einen Rat geben, wie Sie sich gegenüber Ihren Älteren verhalten sollen. Wenn ein alter und eine angesehene Person zu Ihnen spricht, hören Sie ihr aufmerksam und respektvoll zu – aber glaube ihm nicht . Vertrauen Sie niemals auf etwas anderes als auf Ihren eigenen Intellekt. Ihr Ältester, egal ob er graue Haare hat oder seine Haare verloren hat, egal ob er ein Nobelpreisträger ist, kann falsch sein ... Sie müssen also immer skeptisch sein – denk immer selber .'
  • „Nun, Sie haben einfach viele Ideen und werfen die schlechten weg. Sie werden keine guten Ideen haben, es sei denn, Sie haben viele von Ideen und ein Auswahlprinzip.'
  • „‚Sie sollten erkennen‘, sagte er [Roscoe Gilkey Dickinson] zu mir, ‚dass es bei fast jeder Untersuchung an absoluter Strenge mangelt. Sie sollten verstehen, wie zuverlässig die Argumente sind, die Sie präsentieren.‘“