Биография лайнуса полинга. Аскорбинка по Полингу: вопрос решен ИЛИ забыт? Обучение в колледже

1954 г.
Нобелевская премия мира, 1962 г.

Американский химик Лайнус Карл Полинг родился в Портленде (штат Орегон), в семье Льюси Айзабелл (Дарлинг) Полинг и Хермана Хенри Уильяма Полинга, фармацевта. Полинг-старший умер, когда его сыну исполнилось 9 лет. Полинг с детства увлекался наукой. Вначале он собирал насекомых и минералы. В 13-летнем возрасте один из друзей Полинга приобщил его к химии, и будущий ученый начал ставить опыты. Делал он это дома, а посуду для опытов брал у матери на кухне. Полинг посещал Вашингтонскую среднюю школу в Портленде, но не получил аттестата зрелости. Тем не менее он записался в Орегонский государственный сельскохозяйственный колледж (позже он стал Орегонским государственным университетом) в Корваллисе, где изучал главным образом химическую технологию, химию и физику. Чтобы поддержать материально себя и мать, он подрабатывал мытьем посуды и сортировкой бумаги. Когда Полинг учился на предпоследнем курсе, его как на редкость одаренного студента приняли на работу ассистентом на кафедру количественного анализа. На последнем курсе он стал ассистентом по химии, механике и материалам. Получив в 1922 г. степень бакалавра естественных наук в области химической технологии, Полинг приступил к подготовке докторской диссертации по химии в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене.

Полинг был первым в Калифорнийском технологическом институте, кто по окончании этого высшего учебного заведения сразу стал работать ассистентом, а затем преподавателем на кафедре химии. В 1925 г. ему была присуждена докторская степень по химии summa cum laude (с наивысшей похвалой. – лат.). В течение последующих двух лет он работал исследователем и был членом Национального научно-исследовательского совета при Калифорнийском технологическом институте. В 1927 г. Полинг получил звание ассистент-профессора, в 1929 – адъюнкт-профессора, а в 1931 г. – профессора химии.

Работая все эти годы исследователем, Полинг стал специалистом по рентгеновской кристаллографии – прохождению рентгеновских лучей через кристалл с образованием характерного рисунка, по которому можно судить об атомной структуре данного вещества. Применяя этот метод, Полинг изучал природу химических связей в бензоле и других ароматических соединениях (соединениях, которые, как правило, содержат одно или несколько бензольных колец и обладают ароматичностью). Стипендия Гуггенхейма позволила ему провести учебный 1926/27 г. за изучением квантовой механики у Арнольда Зоммерфельда в Мюнхене, Эрвина Шредингера в Цюрихе и у Нильса Бора в Копенгагене. Созданной Шредингером в 1926 г. квантовой механике, которая была названа волновой механикой, и изложенному Вольфгангом Паули в 1925 г. принципу запрета предстояло оказать глубокое влияние на изучение химических связей.

В 1928 г. Полинг выдвинул свою теорию резонанса, или гибридизации, химических связей в ароматических соединениях, которая основывалась на почерпнутой из квантовой механики концепции электронных орбиталей. В более старой модели бензола, которая время от времени еще использовалась для удобства, три из шести химических связей (связывающих электронные пары) между смежными атомами углерода были одинарными связями, а остальные три – двойными. Одинарные и двойные связи чередовались в бензольном кольце. Таким образом, бензол мог обладать двумя возможными структурами в зависимости от того, какие связи были одинарными, а какие – двойными. Известно было, однако, что двойные связи короче, чем одинарные, а дифракция рентгеновских лучей показывала, что все связи в молекуле углерода имеют равную длину. Теория резонанса утверждала, что все связи между атомами углерода в бензольном кольце были промежуточными по характеру между одинарными и двойными связями. Согласно модели Полинга, бензольные кольца можно рассматривать как гибриды их возможных структур. Эта концепция оказалась чрезвычайно полезной для предсказания свойств ароматических соединений. В течение последующих нескольких лет Полинг продолжал изучать физико-химические свойства молекул, особенно связанных с резонансом. В 1934 г. он обратил внимание на биохимию, в частности на биохимию белков. Совместно с А. E. Мирски он сформулировал теорию строения и функции белка, вместе с Ч. Д. Корвеллом изучал влияние оксигенирования (насыщения кислородом) на магнитные свойства гемоглобина, кислородсодержащего белка в красных кровяных клетках.

Когда в 1936 г. умер Арту Нойес, Полинг был назначен деканом факультета химии и химической технологии и директором химических лабораторий Гейтса и Креллина в Калифорнийском технологическом институте. Находясь на этих административных должностях, он положил начало изучению атомной и молекулярной структуры белков и аминокислот (мономеров, из которых состоят белки) с применением рентгеновской кристаллографии, а в учебном 1937–1938 гг. был лектором по химии в Корнеллском университете в Итаке (штат Нью-Йорк).

В 1942 г. Полингу и его коллегам, получившим первые искусственные антитела, удалось изменить химическую структуру некоторых содержащихся в крови белков, известных как глобулины. Антитела представляют собой молекулы глобулина, выработанные специальными клетками в ответ на вторжение в тело антигенов (чуждых веществ), таких, как вирусы, бактерии и токсины. Антитело сочетается с особым видом антигена, который стимулирует его образование. Полинг выдвинул верный постулат, что трехмерные структуры антигена и его антитела комплементарны и, таким образом, «несут ответственность» за образование комплекса антиген – антитело. В 1947 г. он и Джордж У. Бидл получили субсидию для проведения рассчитанных на пять лет исследований механизма, с помощью которого вирус полиомиелита разрушает нервные клетки. В течение следующего года Полинг занимал должность профессора Оксфордского университета.

Работа Полинга над серповидно-клеточной анемией началась в 1949 г., когда он узнал, что красные кровяные клетки больных этой наследственной болезнью становятся серповидными только в венозной крови, где низок уровень содержания кислорода. На основе знания химии гемоглобина Полинг немедленно выдвинул предположение, что серповидная форма красных клеток вызывается генетическим дефектом в глубине клеточного гемоглобина. (Молекула гемоглобина состоит из железопорфирина, который называется гем, и белка глобина.) Это предположение – наглядное свидетельство удивительной научной интуиции, столь характерной для Полинга. Три года спустя ученому удалось доказать, что нормальный гемоглобин и гемоглобин, взятый у больных серповидно-клеточной анемией, можно различать с помощью электрофореза, метода разделения различных белков в смеси. Сделанное открытие подтвердило убеждение Полинга в том, что причина аномалии кроется в белковой части молекулы.

В 1951 г. Полинг и Р. Б. Кори опубликовали первое законченное описание молекулярной структуры белков. Это был результат исследований, длившихся долгих 14 лет. Применяя методы рентгеновской кристаллографии для анализа белков в волосах, шерсти, мускулах, ногтях и других биологических тканях, они обнаружили, что цепи аминокислот в белке закручены одна вокруг другой таким образом, что образуют спираль. Это описание трехмерной структуры белков ознаменовало крупный прогресс в биохимии.

Но не все научные начинания Полинга оказывались успешными. В начале 50-х гг. он сосредоточил свое внимание на дезоксирибонуклеиновой кислоте (ДНК) – биологической молекуле, которая содержит генетический код. В 1953 г., когда ученые в разных странах мира пытались установить структуру ДНК, Полинг опубликовал статью, в которой описывал эту структуру как тройную спираль, что не соответствует действительности. Несколько месяцев спустя Фрэнсис Крик и Джеймс Д. Уотсон опубликовали свою ставшую знаменитой статью, в которой молекула ДНК описывалась как двойная спираль.

В 1954 г. Полингу была присуждена Нобелевская премия по химии «за исследование природы химической связи и ее применение для определения структуры соединений». В своей Нобелевской лекции Полинг предсказал, что будущие химики станут «опираться на новую структурную химию, в т. ч. на точно определенные геометрические взаимоотношения между атомами в молекулах и строгое применение новых структурных принципов, и что благодаря этой технологии будет достигнут значительный прогресс в решении проблем биологии и медицины с помощью химических методов».

Несмотря на то что в юные годы, которые пришлись на первую мировую войну, Полинг был пацифистом, во время второй мировой войны ученый занимал официальный пост члена Национальной научно-исследовательской комиссии по обороне и работал над созданием нового ракетного топлива и поисками новых источников кислорода для подводных лодок и самолетов. В качестве сотрудника Управления научных исследований и развития он внес значительный вклад в разработку плазмозаменителей для переливания крови и для военных нужд. Однако вскоре после того, как США сбросили атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, Полинг начал кампанию против нового вида оружия и в 1945 – 1946 гг., являясь членом Комиссии по национальной безопасности, читал лекции об опасностях ядерной войны.

В 1946 г. Полинг стал одним из основателей Чрезвычайного комитета ученых-атомщиков, учрежденного Альбертом Эйнштейном и 7 другими прославленными учеными с тем, чтобы добиваться запрещения испытаний ядерного оружия в атмосфере. Четыре года спустя гонка ядерных вооружений уже набрала скорость и Полинг выступил против решения своего правительства о создании водородной бомбы, призвав положить конец всем испытаниям ядерного оружия в атмосфере. В начале 50-х гг., когда и США, и СССР провели испытания водородных бомб и уровень радиоактивности в атмосфере повысился, Полинг использовал свой немалый талант оратора, чтобы обнародовать возможные биологические и генетические последствия выпадения радиоактивных осадков. Озабоченность ученого потенциальной генетической опасностью отчасти объяснялась проводимыми им исследованиями молекулярных основ наследственных заболеваний. Полинг и 52 других нобелевских лауреата подписали в 1955 г. Майнаускую декларацию, призывавшую положить конец гонке вооружений.

Когда в 1957 г. Полинг составил проект воззвания, в котором содержалось требование прекратить ядерные испытания, его подписало более 11 тыс. ученых из 49 стран мира, и среди них свыше 2 тыс. американцев. В январе 1958 г. Полинг представил этот документ Дагу Хаммаршельду, который был тогда генеральным секретарем ООН. Предпринятые Полингом усилия внесли свой вклад в учреждение Пагуошского движения за научное сотрудничество и международную безопасность, первая конференция сторонников которого состоялась в 1957 г. в Пагуоше (провинция Новая Шотландия, Канада) и которому в конечном счете удалось способствовать подписанию договора о запрещении ядерных испытаний. Такая серьезная общественная и личная озабоченность по поводу опасности заражения атмосферы радиоактивными веществами привела к тому, что в 1958 г., несмотря на отсутствие какого бы то ни было договора, США, СССР и Великобритания добровольно прекратили испытания ядерного оружия в атмосфере.

Однако усилия Полинга, направленные на то, чтобы добиться запрета испытаний ядерного оружия в атмосфере, встречали не только поддержку, но и значительное сопротивление. Такие известные американские ученые, как Эдвард Теллер и Уиллард Ф. Либби , оба члены Комиссии по атомной энергии США, утверждали, что Полинг преувеличивает биологические последствия выпадения радиоактивных осадков. Полинг также наталкивался на политические препятствия из-за приписываемых ему просоветских симпатий. В начале 50-х гг. у ученого были трудности с получением паспорта (для выезда за рубеж), и он получил паспорт без всяких ограничений только после того, как был награжден Нобелевской премией.

Как это ни странно, но в тот же самый период Полинг подвергался нападкам и в Советском Союзе, поскольку его резонансная теория образования химических связей считалась противоречащей марксистскому учению (после смерти Иосифа Сталина в 1953 г. эта теория была признана в советской науке). Полинг дважды (в 1955 и 1960 гг.) вызывали в подкомиссию по вопросам внутренней безопасности сената США, где ему задавали вопросы относительно его политических взглядов и политической деятельности. В обоих случаях он отрицал, что когда бы то ни было являлся коммунистом или симпатизировал марксистским взглядам. Во втором же случае (в 1960 г.) он, рискуя вызвать обвинение в презрении к конгрессу, отказался назвать имена тех, кто помог ему собрать подписи под воззванием 1957 г. В конце концов дело было прекращено.

В июне 1961 г. Полинг и его жена созвали конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре того же года, несмотря на обращения Полинга к Никите Хрущеву, СССР возобновил испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали США. Полинг начал вести дозиметрический контроль над уровнями радиоактивности и в октябре 1962 г. сделал достоянием гласности информацию, которая показывала, что из-за проводимых в предыдущем году испытаний уровень радиоактивности в атмосфере поднялся вдвое по сравнению с предшествующими 16 годами. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких испытаний. В июле 1963 г. США, СССР и Великобритания подписали договор о запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал проект Полинга.

В 1963 г. Полинг был награжден Нобелевской премией мира 1962 г. В своей вступительной речи от имени Норвежского нобелевского комитета Гуннар Ян заявил, что Полинг «вел непрекращающуюся кампанию не только против испытаний ядерного оружия, не только против распространения этих видов вооружений, не только против самого их использования, но против любых военных действий как средства решения международных конфликтов». В своей Нобелевской лекции, названной «Наука и мир», Полинг выразил надежду на то, что договор о запрещении ядерных испытаний положит «начало серии договоров, которые приведут к созданию нового мира, где возможность войны будет навсегда исключена».

В том же году, когда Полинг получил свою вторую Нобелевскую премию, он вышел в отставку из Калифорнийского технологического института и стал профессором-исследователем в Центре изучения демократических институтов в Санта-Барбаре (штат Калифорния). Здесь он смог уделять больше времени проблемам международного разоружения. В 1967 г. Полинг также занял должность профессора химии в Калифорнийском университете (Сан-Диего), надеясь проводить больше времени за исследованиями в области молекулярной медицины. Спустя два года он ушел оттуда и стал профессором химии Стэнфордского университета в Пало-Альто (штат Калифорния). К этому времени Полинг уже вышел в отставку из Центра изучения демократических институтов. В конце 60-х гг. Полинг заинтересовался биологическим воздействием витамина С. Ученый и его жена сами стали регулярно принимать этот витамин, Полинг же начал публично рекламировать его употребление для предотвращения простудных заболеваний. В монографии «Витамин С и простуда», которая вышла в 1971 г., Полинг обобщил опубликованные в текущей печати практические свидетельства и теоретические выкладки в поддержку терапевтических свойств витамина С. В начале 70-х гг. Полинг также сформулировал теорию ортомолекулярной медицины, в которой подчеркивалось значение витаминов и аминокислот в поддержании оптимальной молекулярной среды для мозга. Эти теории, получившие в то время широкую известность, не нашли подтверждения в результатах последующих исследований и в значительной мере были отвергнуты специалистами по медицине и психиатрии. Полинг, однако, придерживается точки зрения, что основания их контраргументов далеко не безупречны.

В 1973 г. Полинг основал Научный медицинский институт Лайнуса Полинга в Пало-Альто. В течение первых двух лет он был его президентом, а затем стал там профессором. Он и его коллеги по институту продолжают проводить исследования терапевтических свойств витаминов, в частности возможности применения витамина С для лечения раковых заболеваний. В 1979 г. Полинг опубликовал книгу «Рак и витамин С», в которой утверждает, что прием в значительных дозах витамина С способствует продлению жизни и улучшению состояния больных определенными видами рака. Однако авторитетные исследователи раковых заболеваний не находят его аргументы убедительными.

В 1922 г. Полинг женился на Аве Элен Миллер, одной из его студенток в Орегонском государственном сельскохозяйственном колледже. У супругов три сына и дочь. После смерти жены в 1981 г. Полинг жил в их загородном доме в Биг-Сюре (штат Калифорния).

Помимо двух Нобелевских премий, Полинг был удостоен многих наград. В их числе: награда за достижения в области чистой химии Американского химического общества (1931), медаль Дэви Лондонского королевского общества (1947), советская правительственная награда – международная Ленинская премия «За укрепление мира между народами» (1971), национальная медаль «За научные достижения» Национального научного фонда (1975), золотая медаль имени Ломоносова Академии наук СССР (1978), премия по химии американской Национальной академии наук (1979) и медаль Пристли Американского химического общества (1984). Ученому присвоены почетные степени Чикагского, Принстонского, Йельского, Оксфордского и Кембриджского университетов. Полинг состоял во многих профессиональных организациях. Это и американская Национальная академия наук, и Американская академия наук и искусств, а также научные общества или академии Германии, Великобритании, Бельгии, Швейцарии, Японии, Индии, Норвегии, Португалии, Франции, Австрии и СССР. Он был президентом Американского химического общества (1948) и Тихоокеанского отделения Американской ассоциации содействия развитию науки (1942 – 1945), а также вице-президентом Американского философского общества (1951 – 1954).

Награды и премии Нобелевская премия по химии ()
Нобелевская премия мира ()
Национальная научная медаль США (1974)
Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова ()

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Лайнус Полинг и кристаллография - Артем Оганов

✪ Лайнус Полинг и природа химических связей

✪ От атома к молекуле Лайнус Полинг и природа химических связей

✪ Вся правда про БАДы от известнейшего профессора

✪ ВРАЧИ НАС СНОВА ОБМАНУЛИ. ТАК ЛИ ПОЛЕЗНЫ ВИТАМИНЫ. КАК ОДИН УЧЁНЫЙ ЗАСТАВИЛ ВЕСЬ МИР ЕСТЬ БИОДОБАВКИ

Субтитры

Биография

Ранние годы

Лайнус Полинг был первым ребёнком Германа Полинга, сына немецких иммигрантов, и Люси Изабель (Дарлинг) Полинг, происходившей от дореволюционного ирландского рода. В семье были две младшие дочери: Полина Дарлинг (р. 1902) и Люсиль (р. 1904). Герман Полинг работал в то время коммивояжером для медицинской компании-поставщика и переехал в 1905 году в Кондон, штат Орегон, где он открыл свою собственную аптеку. Именно в этом городе, в засушливом местечке, на востоке от побережья, Полинг первый раз пошёл в школу. Он научился рано читать и начал «поглощать» книги. В 1910 году семья переехала в Портленд, где его отец написал письмо в The Oregonian, местную газету, прося совета о подходящей для чтения литературе для своего девятилетнего сына, который уже читал Библию и теорию эволюции Дарвина.

Лайнус хорошо учился в школе. Он собирал насекомых и минералы, и жадно читал книги. Он решил стать химиком в 1914 году, когда однокурсник, Ллойд A. Джеффресс, показал ему некоторые химические опыты, которые он поставил у себя дома. С неохотного одобрения своей матери он ушёл из школы в 1917 году без диплома и поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж в Корваллисе на химического инженера, но через два года его мать захотела, чтобы он оставил колледж, для зарабатывания денег, чтобы поддержать семью. Он впечатлял своих учителей, в 1919 году, после летней работы в качестве инспектора дорожного покрытия штата Орегон, ему предложили штатную должность в качестве преподавателя по качественному анализу на химическом факультете.

В 1922 году он женился на Аве Элен Миллер (умерла в 1981), которая родила ему четверых детей: Лайнус Карл, Петр Джеффресс, Линда Елена (Камб), и Эдвард Креллин .

Пасадена

Полинг поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института в 1922 году и оставался в нём ещё более 40 лет. Он выбрал , потому что в нём он мог защитить докторскую в течение 3 лет (в Гарварде - 6 лет), кроме того Артур Амос Нойес предложил ему скромную стипендию за частичную занятость в качестве преподавателя. Это был удачный выбор, как для Полинга, так и для Калифорнийского технологического института. В конце жизни Полинг писал: «Годы спустя… Я понял, что не было в мире лучше места в 1922 году, в котором меня подготовили бы лучше для моей карьеры ученого» (1994) . Докторская работа Полинга была посвящена определению кристаллической структуры молекул методом рентгеновской дифракции под руководством Роско Гилки Дикинсона (1894-1945), который получил докторскую степень двумя годами ранее (он был первым, кто получил Ph.D. в КалТехе). Нойес получил одну из вновь созданных стипендий Гуггенхайма для восходящей звезды и послал его и его молодую жену в институт теоретической физики под руководством Арнольда Зоммерфельда (1868-1951), в Мюнхен. Они прибыли в апреле 1926 года, в это время модель Бора-Зоммерфельда вытесняется «новой» квантовой механикой. Это было захватывающее время, и Полинг знал, что ему повезло быть там в одном из центров. Он был единственным химиком в институте Зоммерфельда и сразу увидел, что новой физике суждено обеспечить теоретическую основу для понимания структуры и поведения молекул. Год в Европе имел решающее влияние на научное развитие Полинга. Кроме пребывания в Мюнхене, он побывал в Копенгагене весной 1927 года, а затем провел лето в Цюрихе . Одним из непосредственных результатов пребывания в Мюнхене была первая статья Полинга (1927) в Трудах Королевского общества в Лондоне, представленная самим Зоммерфельдом. Полингу не терпелось применить новую волновую механику для расчета свойств многоэлектронных атомов, и он нашел способ сделать это с помощью водородоподобных одноэлектронных волновых функций внешних электронов с эффективным ядерным зарядом на основе эмпирических констант внутренних электронов.

Смерть

Лайнус Полинг умер от рака простаты на своем ранчо в Биг Сур (Калифорния) 19 августа 1994 года.

Научные исследования

Большинство учёных создают для себя определённую нишу, но Полинг обладал чрезвычайно широким диапазоном научных интересов: квантовая механика , кристаллография , минералогия , структурная химия , анестезия , иммунология , медицина , эволюция . Во всех этих областях, и особенно в смежных областях с ними, он видел, где кроются проблемы и, опираясь на скорейшее освоение основных фактов и свою феноменальную память, он делал особый и решающий вклад . Наиболее он известен своим определением химической связи , открытием основных элементов вторичной структуры белка : альфа-спирали и бета-листа , и первой идентификацией молекулярного заболевания (серповидноклеточной анемии); помимо этого у него имеется масса других важных достижений. Полинг был одним из основателей молекулярной биологии в истинном смысле этого слова. За эти достижения он был удостоен в 1954 году Нобелевской премии по химии .

Однако Полинг был известен не только в мире науки. Во второй половине своей жизни он посвятил всё своё время и энергию в основном вопросам здоровья и необходимостью исключить возможность войны в ядерный век. Его активное противодействие ядерным испытаниям привело к политическому преследованию в своей стране и наконец, он повлиял на обеспечение в 1963 году международного договора о запрещении испытаний в атмосфере . С присуждением в 1962 году Нобелевской премии, Полинг стал первым человеком, кто получил две персональные Нобелевские премии (Мария Кюри получила одну, а вторую разделила со своим мужем). Имя Полинга известно также широкой общественности благодаря его пропаганде, основанной на личном примере, употребления больших доз аскорбиновой кислоты (витамина С) в качестве пищевой добавки для улучшения общего здоровья и предотвращения (или хотя бы уменьшения тяжести протекания) таких заболеваний, как простуда и рак (ортомолекулярная медицина). Для лечения раковых заболеваний он вводил больным внутривенно огромные дозы витамина С: 10 000 миллиграммов в сутки, при том, что ежедневная норма не превышает 100 мг .

Природа химической связи

В 1927 г. Полинг вернулся в Калифорнийский технологический институт в качестве ассистента профессора теоретической химии. В следующие двенадцать лет печатаются замечательные серии статей, которые создают ему международную репутацию. Его способности были быстро признаны благодаря продвижению (доцент - 1929; профессор - 1931), наградам (премия Ленгмюра, 1931), выборам в Национальную академию наук (1933). Благодаря его трудам и лекциям, Полинг зарекомендовал себя как основатель так называемой структурной химии, позволившей по-новому взглянуть на молекулы и кристаллы. Правило Полинга: принимая во внимание, что бинарные электролиты, такие как галогениды щелочных металлов, ограничены в типах своих кристаллических структур, разнообразие структур, открытых для более сложных веществ, таких как слюда, KAl 3 Si 3 O 10 (ОН) 2 , может оказаться безграничным. Полинг в 1929 году сформулировал ряд правил о стабильности таких структур, которые оказались чрезвычайно удобными как в тестировании правильности предложенных структур, так и в предсказании неизвестных.

Квантовая химия

В 1927 году Берро решил, что уравнение Шредингера для водородного иона молекулы H +2 в эллиптических координатах и полученных значениях для межатомного расстояния и энергии связи хорошо согласуются с экспериментом. Волновая функция Берро не в состоянии привести к физическому пониманию стабильности системы. Впоследствии, Полинг (1928) подчеркивал, что, хотя приблизительная обработка возмущения не будет предоставлять новой информации, было бы полезно знать, как это происходит: «Поскольку методы возмущения могут быть применены ко многим системам, для которых не может быть точно решено волновое уравнение….» Полинг сначала показал, что классическое взаимодействие атома водорода в основном состоянии и протона - отталкивание во всех интервалах. Однако, если электрон не локализован на одном из атомов, и волновая функция взята в качестве линейной комбинации двух основных состояний атомных волновых функции, то у энергии взаимодействия есть явный минимум в интервале приблизительно 2 a.u. Это было первым примером того, что стало потом известным, как метод Линейной Комбинации Атомных Орбиталей (LCAO). Много было сделано Полингом для Валентной связи (VB), теории Молекулярных орбиталей (МО). Последняя, разработанная Фрицом Хундом (родился в 1896), Эрихом Хюккелем (1896-1980), и Робертом С. Малликеном (1896-1986), работает в терминах орбиталей, распространенных по всей молекуле, этим орбиталям в соответствии с их оцененной энергией им присвавиваются два электрона с противоположными спинами к каждой из связанных орбиталей. Электронные возбужденные состояния соответствуют переносу одного или нескольких электронов от связывающей к разрыхляющей орбитали. В настоящее время, теория молекулярных орбиталей зарекомендовала себя пригодной для компьютерных вычислений многоцентровых молекул.

Молекулярная биология

Исследование природы химической связи, возможно, знаменует кульминацию вклада Полинга в теорию химической связи. В частности достижения следуют из важной статьи (1947) о структуре металлов, но интерес к химической связи в настоящее время перетек в интерес к структуре и функциям биологических молекул. Есть намеки на это в главе о водородных связях. Полинг был одним из первых, кто изложил её значение для биомолекул: из-за своей малой энергии связи и малой энергии активации, характеризующих её формировании и разрушение, водородная связь играет определенную роль в реакциях, протекающих при нормальной температуре. Было признано, что водородные связи стабилизируют пространственную структуру молекул белков…

Важность водородных связей в структуре белка вряд ли можно переоценить. "Потеря нативной конформации разрушает характерные свойства белка. Из-за разницы энтропий между нативной и денатурированной формами трипсина установлено, что около 10 20 конформаций доступны для денатурированной молекулы белка. При нагревании или изменении рН раствора около изоэлектрической точки белка, развернутые сегменты кислотных или основных боковых цепей запутываются друг с другом, связывая молекулы вместе, и в конечном итоге это приводит к образованию сгустка. Это было, пожалуй, первой современной теорией нативных и денатурированных белков.

Политическая деятельность

Полинг был известен не только как учёный; он был также известным общественным деятелем, по крайней мере, в Соединенных Штатах. Он удостоился Президентской Медали за Заслуги, самой высокой гражданской чести в Соединенных Штатах и был награждён президентом Труменом в 1948 г. Сразу после августа 1945 года Полинг заинтересовался вовлечением атомных достижений в международные отношения и необходимостью контроля за ядерным оружием. Его лекции и письма на этот счет скоро привлекли внимание ФБР и других правительственных служб. Не побоявшись этого, он, при поддержке своей жены Авы Хелен, стал занимать более активную позицию. Он подписал ходатайства, присоединился к организациям (таким как Чрезвычайный комитет ученых-атомщиков, возглавляемый Альбертом Эйнштейном, и Американский союз защиты гражданских свобод), и убедительно выступал против развития ядерного оружия. В период маккартизма и, особенно во время Корейской войны этого было достаточно, чтобы подозревать его в угрозе безопасности . В марте 1954 года, после взрыва «грязной» термоядерной бомбы "Кастл Браво" на атолле Бикини, Полинг снова был объектом новостных сообщений, когда он начал привлекать внимание общественности к международной опасности радиоактивных осадков в атмосфере. Полинг заявлял, что увеличение содержания радиоактивных изотопов в атмосфере не только опасно для проживания сейчас, но и для будущих поколений тоже. В июне 1961 года Полинг и его жена созвали конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре того же года, несмотря на обращения к Никите Хрущеву, СССР возобновил испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали США. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких испытаний. В июле 1963 года США, СССР и Великобритания подписали договор о запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал этот проект.

В 1962 году Полинг был награждён Нобелевской премией мира . В своей Нобелевской лекции он выразил надежду на то, что договор о запрещении ядерных испытаний положит «начало серии договоров, которые приведут к созданию нового мира, где возможность войны будет навсегда исключена».

В том же году он вышел в отставку из Калифорнийского технологического института и стал профессором-исследователем в Центре изучения демократических институтов в Санта-Барбаре (штат Калифорния). Здесь он смог уделять больше времени проблемам международного разоружения. В 1967 году он также занял должность профессора химии в Калифорнийском университете в Сан-Диего, надеясь проводить больше времени за исследованиями в области молекулярной медицины. Спустя два года он ушёл оттуда и стал профессором химии Стэнфордского университета в Пало-Альто (штат Калифорния).

Критика научных идей Полинга в СССР

Основным объектом критики стала теория резонанса , предложенная Л. Полингом как часть представлений об электронной структуре молекул с делокализованной электронной плотностью. В СССР теория была объявлена «идеалистической» - и поэтому неприемлемой для использования в науке и образовании.

В критических публикациях (в частности, Б. М. Кедрова) в адрес теории Полинга фактически накладывался запрет на использование физических методов в химии, физических и химических в биологии и т. п. Была сделана попытка связать теорию резонанса с вейсманизмом-морганизмом , то есть как бы заложить основу объединенного фронта борьбы с передовыми научными направлениями :

«Теория резонанса», будучи идеалистической и агностической, противостоит материалистической теории Бутлерова, как несовместимая и непримиримая с ней;… сторонники «теории резонанса» игнорировали её и извращали её существо. «Теория резонанса», будучи насквозь механистической. отрицает качественные, специфические особенности органического вещества и совершенно ложно пытается сводить закономерности органической химии к закономерностям квантовой механики… Мезомерийно-резонансная теория в органической химии представляет собою такое же проявление общей реакционной идеологии, как и вейсманизм-морганизм в биологии, как и современный «физический» идеализм, с которыми она тесно связана.

Гонения на теорию резонанса в органической химии получили негативную оценку в мировой научной среде. В одном из журналов Американского химического общества в обзоре, посвящённом положению в советской химической науке, в частности, отмечалось:

Теория об особой роли витамина C

В 1966 году, после предложения Ирвина Стоуна, Полинг начал принимать 3 грамма аскорбиновой кислоты каждый день. Почти сразу он почувствовал себя живее и здоровее. В течение нескольких последующих лет простуда, которая мучила его всю жизнь, стала менее суровой и частой. Благодаря этому опыту Полинг стал верить, что ежедневный приём больших доз витамина C приносит пользу здоровью. Он стал пропагандировать приём витамина C, читать посвящённые этому вопросу лекции и выпускать популярные книги, что вызвало недовольство американского медицинского сообщества.

В монографии «Витамин С и простуда» (1971) Полинг обобщил практические и теоретические доводы в поддержку терапевтических свойств витамина С. В начале 1970-х годов он сформулировал теорию ортомолекулярной медицины , в которой подчеркивалось значение витаминов и аминокислот. В 1973 году был основан Научный медицинский институт Лайнуса Полинга в Пало-Альто. В течение первых двух лет он был его президентом, а затем стал там профессором. Его книга о витамине C быстро стала бестселлером. В результате в Америке и позже в других странах миллионы людей были убеждены, что ежедневное потребление 1-2 граммов аскорбиновой кислоты оказывает благоприятное воздействие на здоровье и хорошее самочувствие.

Полинг полагал, что приём витамина C и других антиоксидантов в больших дозах может способствовать излечению от множества различных болезней, включая рак. Хотя опыты на клеточных культурах и животных и показывают, что для некоторых форм рака витамин C может уничтожать опухолевые клетки , но анализ проведённых двойным слепым методом медицинских исследований с участием сотен тысяч людей показывает, что влияние приёма витамина C и других добавок-антиоксидантов на смертность от рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний нейтрально или негативно, вопреки воззрениям Полинга . В целом, вопрос полезности витамина C при лечении тяжёлых заболеваний по-прежнему исследуется .

Полинг как человек

Полинг прожил длинную и продуктивную жизнь. Как учёный, посредством своих статей и личного воздействия, он повлиял на несколько поколений химиков и биологов. Как политический активист он бросил вызов политическому и военному сообществу Соединенных Штатов и помог им измениться. Как борец за здоровье он покорил медицинское сообщество и убедил миллионы людей есть дополнительное количество витаминов. Как отмечал в своих воспоминаниях британский кристаллохимик Джек Дьюниц , «он мог быть действительно очень убедительным. Его лекции очаровывали и у него был характерный простой литературный стиль. Честолюбивый? Эгоистичный? Несомненно. Без этих черт он был бы не в состоянии достигнуть того, что сделал. Но он, с веселым мерцанием в глазах, был очень очаровательным как в обществе, так и в личных встречах» .

Награды и признание

Полинг был удостоен следующих наград:

1926 - Стипендия Гуггенхайма (получал эту стипендию так же в 1927 и в 1965 году)
1931 - Премия ACS по чистой химии
1931 - Премия Ирвинга Ленгмюра
1947 - Медаль Дэви от Лондонского королевского общества
1954 - Нобелевская премия по химии , «за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул»
1966 - Премия мира имени Ганди
1962 - Нобелевская премия мира , за его деятельность, направленную на запрещение ядерных испытаний в атмосфере
1966 - Премия Лайнуса Полинга
1970 - Международная Ленинская премия «За укрепление мира между народами»
1971 - Научная премия Phi Beta Kappa
1975 - Медаль «За научные достижения» Национального научного фонда США
1977 - Золотая медаль имени М. В. Ломоносова АН СССР
1979 - Премия НАН США по химическим наукам
1984 - Медаль Пристли от Американского химического общества
1986 - Медаль Лавуазье
1989 - Премия Вэнивара Буша *
1990 - Медаль Толмена
2008 - Введён в Калифорнийский зал славы

Цитаты

The way to get good ideas is to get lots of ideas and throw the bad ones away (перевод: Лучший способ найти хорошие идеи - найти много идей и выкинуть плохие ).

См. также

Литература

Паулинг Л. Природа химической связи / Пер. с англ. М. Е. Дяткиной. Под ред. проф. Я. К. Сыркина. - М. ; Л. : Госхимиздат, 1947. - 440 с.
Полинг Л. Не бывать войне! / Пер. с англ. под ред. акад. А. Топчева. - М. : Иностранная литература, 1960. - 236 с.
Полинг Л. Витамин С и здоровье / Пер. с англ. Т.Литвиновой и М.Слоним под ред. В.Н.Букина. - М. : Наука, 1974. - 80 с.
Полинг Л. Общая химия. Пер. с англ. - М. : Мир, 1974. - 846 с.
Полинг Л., Полинг П. Химия / Под ред. М. Л. Карапетьянца. - М. : Мир, 1978. - 683 с.
Камерон Ивен, Полинг Лайнус. Рак и витамин С. Обсуждение природы, причин, профилактики и лечения рака (Особая роль витамина С) / Под ред. М. Л. Карапетьянца. - М. : Кобра Интернэшнл, 2001. - 336 с.
Полинг Л., Икеда Д. Вся жизнь в борьбе за мир. Диалог / Пер. с англ. Ю. М. Канцура. - М. : Издательство МГУ, 2004. - 144 с. - ISBN 5-211-05034-7 .

Примечания

Biography.com // Biography.com - 2014.
идентификатор BNF : платформа открытых данных - 2011.
Комитет исторических и научных работ - 1834.
SNAC - 2010.
http://muse.jhu.edu/journals/biography/v019/19.4.article.html
Linus Pauling, Obituary // The Daily Telegraph / W. Lewis - London , Thailand : 1994. - ed. size: 622719 - ISSN 0307-1235
Уэйд, Николас Twists in the Tale of the Great DNA Discovery - The New York Times , 2011.
LIBRIS - 2013.
Полинг Л. К. The Determination With X-Rays of the Structures of Crystals, Dissertation (Ph.D.) - 1925.
Kauffman G. B., L. M. Kauffman. An interview with Linus Pauling (англ.) // J. Chem. Educ. . - 1996. - Т. 73 , № 29 . - С. 32 .
A. Sakharov. Memoirs (English translation by R. Laurie (англ.) // NewYork: Knopf. - 1990.
T. Hager. Force of Nature: The Life of Linus Pauling (англ.) // New York: Simon & Schuster. - 1995.
Миф о витаминах: почему мы думаем, что нам нужны пищевые добавки | Крамола (неопр.) . www.kramola.info. Дата обращения 16 февраля 2016.
Jack D. Dunitz. Linus Carl Pauling (англ.) // National Academies Press, Washington D.C.. - 1995.
Универсальное и дешевое лекарство против рака нашли в лице витамина С
Pauling, L. The principles determining the structure of complex ionic crystals (англ.) // J. Am. Chem. Soc.. - 1929. - Т. 51 , № 1010 . - С. 26 .
Pauling, L. The nature of the chemical bond. Application of results obtained from the quantum mechanics and from a theory of paramagnetic susceptibility to the structure of molecules. (англ.) // J. Am. Chem. Soc.. - 1931. - Т. 53 , № 1367 . - С. 1400 .
Pauling, L. The application of the quantum mechanics to the structure of the hydrogen molecule and hydrogen molecule-ion and to related problems. (англ.) // Chem. Ren.. - 1928. - Т. 5 , № 173 . - С. 213 .
Под редакцией Р. Х. Фрейдлиной. "Теоретическая органическая химия.". - пер. с англ. канд. хим. наук Ю. Г. Бунделем. - М. : Издательство иностранной литературы, 1963. - Т. 1. - 365 с.
Pauling, L. The theoretical prediction of the physical properties of many-electron atoms and ions: Mole Refraction, diamagnetic susceptibility and extension in space. (англ.) // Proc. R. Soc. Lond.. - 1927. - Т. A114 , № 181 . - С. 211 .
Pauling, L. The nature of forces between large molecules of biological interest. (англ.) // Nature (London). - 1948. - Т. 161 , № 707 . - С. 709 .
Mirsky, A. E., and L. Pauling. On the structure of native,denatured, and coagulated proteins. (англ.) // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. . - 1936. - Т. 22 , № 439 . - С. 47 .
А. С. Сонин. Печальный юбилей одной кампании (рус.) // Вестник РАН . - 1991. - Т. 61 , № 8 . - С. 96-107 .
Операция «Теория резонанса» / Лисичкин В. А., Шелепин Л. А. Третья мировая (информационно-психологическая) война. - М. : Эксмо, Алгоритм, 2003. - 448 с.
Лорен Грэхэм «Естествознание, философия и науки о человеческом поведении в Советском Союзе, Глава IX. Химия»
I. Moyer Hunsberger (1954). “Theoretical chemistry in Russia”. J. Chem. Educ . 31 (10): 504–514. DOI :10.1021/ed031p504 .
Hemilä, H. Vitamin C and the common cold. (англ.) // Br. J. Nutr.. - 1992. - Vol. 67. - P. 16.
Витамин С оказался способным побеждать неизлечимые формы рака // Lenta.ru

Защищает ли витамин С от простуды и помогает ли ее лечить? Ученые сломали немало копий, пытаясь решить эту проблему последние 60 лет. Особую остроту спор приобрел в 1970 г., когда нобелевский лауреат биохимик Лайнус Полинг выпустил книгу "Витамин С и простуда". Он провозгласил мегадозы аскорбиновой кислоты лучшим лечебным и профилактическим средством против простудных заболеваний. Точку в этом споре попытались поставить Роберт Дуглас из Национального университета Австралии и Харри Хемилаа из Хельсинкского университета. Но обо всем по порядку.

ХИМИЧЕСКУЮ формулу витамина С расшифровали в 1930 г., а уже через 10 лет появилась первая публикация о том, что аскорбиновая кислота защищает от простуды. Народ как-то сразу поверил в этот витамин и полюбил его больше других. Но народную веру, однако, не разделяли врачи, специалисты по питанию и представители официальной медицины.

Когда книга Полинга "Витамин С и простуда" вышла в 1970 г., официальная медицина получила серьезнейший удар ниже пояса. Ведь нанес его лауреат одной Ленинской премии и двух Нобелевских. Мнение такого авторитета будет покруче народной веры. Полинг создал красивую теорию об особой роли витамина С в жизни человека, опираясь на эволюционное учение. Свою витаминную сказку он начал не с Адама и Евы, а с тех времен, когда на Земле был лишь первичный бульон, в котором плавали коацерватные капли (люди, закончившие среднюю школу в СССР, помнят, что похожую теорию происхождения жизни разработал в советские годы академик Алексей Опарин). Уже тогда аскорбиновая кислота синтезировалась в этих предшественниках живых клеток, и она могла играть большую роль в их деятельности. Потом свойство синтезировать витамин С передалось клеткам многоклеточных животных, появившихся в процессе эволюции. Но вот незадача - 25 миллионов лет назад обезьяноподобные предки человека в результате мутации потеряли способность синтезировать аскорбинку. А в результате мы испытываем постоянный недостаток этого витамина - в пище его гораздо меньше, чем мог синтезировать организм приматов.

"Я пришел к выводу, что оптимальное ежедневное потребление аскорбиновой кислоты для человека, потребляющего с пищей 2500 килокалорий, приблизительно 2,3 грамма или даже больше", - нисколько не сомневаясь в своих прикидках, пишет Лайнус Полинг. А следовательно, человек должен восполнять этот недостаток, принимая ежедневно лошадиные дозы аскорбинки в таблетках. В то время это было весьма революционное заявление, ведь в разных странах официально рекомендовалось принимать от 20 до 75 миллиграммов витамина С. То есть в 30-100 раз меньше, чем предлагал Полинг. Но потом он поднял планку еще выше - до 6-18 граммов. Именно столько аскорбиновой кислоты ученый рекомендовал принимать всем и всегда.

Людей, живущих нормальной жизнью, витамин С не защитит от простуды

БОЛЬШИХ и серьезных исследований аскорбиновой кислоты при простуде до 70-х гг. практически не было. И, по сути, Полинг построил свою теорию на "кончике пера". Если в теоретической физике это главный метод исследования, то в медицине он часто выходит боком. Мне удалось найти статью Полинга, опубликованную в конце 1971 г., в которой он отвечает критикам своей книги и перечисляет четыре исследования витамина С при простуде, на которые он опирался, разрабатывая свою теорию. Лучше бы он этого не делал, лишь к одной работе можно относиться серьезно, но и то не без критики.

"Инвентаризацию" и оценку всех серьезных исследований больших доз аскорбинки (не менее 200 мг) при простуде за 65 лет произвели австралиец Роберт Дуглас и финн Харри Хемилаа, опубликовав свое исследование в известном журнале "Public Library of Science Medicine". Всего получилось 55 исследований, в которых участвовало около 45 тысяч человек.

Все работы они разбили на три группы (см. таблицу). В первой изучалось чисто профилактическое действие больших доз аскорбинки - смотрели, насколько она снижает заболеваемость простудами. Во второй оценивали, помогает ли профилактика витамином С тем, кто все-таки подхватил инфекцию: как серьезно и долго простуда протекает у них. А в третьей группе аскорбиновую кислоту использовали только для лечения, ее начинали принимать при появлении первых симптомов простуды.

И вот результат. Обычных людей, живущих нормальной жизнью, витамин С не предохраняет от простуды. В результате 23 больших исследований, в которых участвовало более 10 тысяч человек, выяснилось, что пожиратели лошадиных доз аскорбиновой кислоты болели простудами так же часто, как и те, кого потчевали пустышками (плацебо). Витамин С помогал только экстремалам, испытывающим серьезные физические перегрузки или переохлаждение, - марафонцам, лыжникам и солдатам, расквартированным в субарктической зоне. Экстремалы, "сидевшие" на аскорбиновой кислоте, на 50% реже подхватывали простуду. К сожалению, таких исследований было только три, а число участников - 642. По современным научным меркам, чтобы прийти к окончательным выводам, требуется большее число исследований. Впрочем, самому Лайнусу Полингу было достаточно одного - до выхода его книги в 1970 г. из этих трех работ было только исследование швейцарских подростков-лыжников. Все остальные работы появились позже.

Эффективнее вела себя аскорбинка и у тех, кто заболел простудой на фоне профилактики большими дозами. У детей она сокращала продолжительность болезни на 13,6%, у взрослых - на 8%. Если эти проценты перевести на понятные нам дни болезни, то получится, что дети выздоравливали быстрее примерно на один день, а взрослые - на полдня. Не верите, пересчитайте сами, учитывая, что простуда, если ее лечить, продолжается всего неделю, а если нет - целых семь дней. В качестве чистого лекарства витамин С ни сокращал продолжительность простуды, ни облегчал ее течение. Даже мегадозы в 8-10 граммов, принятые в самом начале болезни, существенно не помогали.

Вот дословный вывод исследователей: "Недостаточная эффективность профилактического приема витамина C на заболеваемость простудой в нормальной популяции вызывает сомнения в широком использовании такой практики. Клиническое значение незначительного сокращения продолжительности простуды, наблюдаемое при профилактике, сомнительно". Вопрос об использовании аскорбинки у экстремалов ученые оставляют открытым - необходимы дальнейшие исследования.

Самый народный диагноз

ДИАГНОЗ "простуда" - народный. Ему соответствует группа инфекций, вызываемых вирусами и гораздо реже бактериями, при которых поражаются органы дыхания (кашель, боль в горле, насморк) и может повышаться температура. На профессиональном медицинском языке простуде соответствуют "коллективные" диагнозы ОРВИ (острая респираторная вирусная инфекция) или ОРЗ (острое респираторное заболевание). По сути, эти диагнозы одинаковы. Грипп, парагрипп, аденовирусная инфекция, риновирусная инфекция и еще масса конкретных заболеваний входят в число ОРВИ или ОРЗ. Но эти конкретные диагнозы далеко не всегда указываются в больничном листе. Врачи предпочитают писать ОРВИ или ОРЗ, поскольку симптоматика и лечение всех этих простудных болезней очень похожа.

Главная ошибка Лайнуса Полинга

ЕСЛИ вы думаете, что главной ошибкой великого химика была теория о витамине С, то ошибаетесь. Витаминология была всего лишь его хобби. Первую Нобелевскую премию он получил в 1954 г., когда "витаминчиками" еще не увлекался. Премию, согласно официальной формулировке, ему присвоили за "исследование природы химических связей и приложение этих данных для расшифровки структуры сложных белковых молекул". Полинг первым догадался, что молекулы белков свернуты в спирали. Развивая успех, он взялся за расшифровку ДНК - главной молекулы жизни, из которой сделаны наши гены. Одновременно с маститым ученым этой задачей занимались два "юнца" - 23-летний Джон Уотсон и 35-летний Френсис Крик. В 1953 году они предложили спиралевидную модель ДНК, свернутую из двух цепочек, а Полинг - из трех цепочек. Это и было главной ошибкой Лайнуса Полинга. За это открытие Уотсон и Крик получили в 1962 году главную "Нобелевку" ХХ века. Если бы в свое время приняли модель ДНК, предложенную Полингом, современная наука зашла бы в тупик. На основе трехцепочечной спирали ДНК нельзя было бы создать ни современную генетику, ни молекулярную биологию, ни тончайшие биотехнологии, геном человека тоже не был бы расшифрован. Все эти достижения стали возможны только благодаря работам Уотсона и Крика.

И физическая химия

Место работы
Научный медицинский институт Лайнуса Полинга Альма-матер Научный руководитель Роско Гилки Дикинсон
Ричард Чейз Толмен Награды и премии Нобелевская премия по химии ()
Нобелевская премия мира ()
(1974)
Большая золотая медаль имени М. В. Ломоносова ()
Сайт Цитаты в Викицитатнике Медиафайлы на Викискладе

Биография

Ранние годы

Лайнус Полинг был первым ребёнком Германа Полинга, сына немецких иммигрантов, и Люси Изабель (Дарлинг) Полинг, происходившей от дореволюционного ирландского рода. В семье были две младшие дочери: Полина Дарлинг (р. 1902) и Люсиль (р. 1904). Герман Полинг работал в то время коммивояжером для медицинской компании-поставщика и переехал в 1905 году в Кондон, штат Орегон, где он открыл свою собственную аптеку . Именно в этом городе, в засушливом местечке, на востоке от побережья, Полинг первый раз пошёл в школу. Он научился рано читать и начал «поглощать» книги. В 1910 году семья переехала в Портленд, где его отец написал письмо в The Oregonian, местную газету, прося совета о подходящей для чтения литературе для своего девятилетнего сына, который уже читал Библию и теорию эволюции Дарвина.

Пасадена

Полинг поступил в аспирантуру Калифорнийского технологического института в 1922 году и оставался в нём ещё более 40 лет. Он выбрал , потому что в нём он мог защитить докторскую в течение 3 лет (в Гарварде - 6 лет), кроме того Артур Амос Нойес предложил ему скромную стипендию за частичную занятость в качестве преподавателя. Это был удачный выбор, как для Полинга, так и для Калифорнийского технологического института. В конце жизни Полинг писал: «Годы спустя… Я понял, что не было в мире лучше места в 1922 году, в котором меня подготовили бы лучше для моей карьеры ученого» (1994) . Докторская работа Полинга была посвящена определению кристаллической структуры молекул методом рентгеновской дифракции под руководством Роско Гилки Дикинсона (1894-1945), который получил докторскую степень двумя годами ранее (он был первым, кто получил Ph.D. в Калтехе). Нойес получил одну из вновь созданных стипендий Гуггенхайма для восходящей звезды и послал его и его молодую жену в институт теоретической физики под руководством Арнольда Зоммерфельда (1868-1951), в Мюнхен. Они прибыли в апреле 1926 года, в это время модель Бора-Зоммерфельда вытесняется «новой» квантовой механикой. Это было захватывающее время, и Полинг знал, что ему повезло быть там в одном из центров. Он был единственным химиком в институте Зоммерфельда и сразу увидел, что новой физике суждено обеспечить теоретическую основу для понимания структуры и поведения молекул. Год в Европе имел решающее влияние на научное развитие Полинга. Кроме пребывания в Мюнхене, он побывал в Копенгагене весной 1927 года, а затем провёл лето в Цюрихе .

Одним из непосредственных результатов пребывания в Мюнхене была первая статья Полинга (1927) в Трудах Королевского общества в Лондоне, представленная самим Зоммерфельдом. Полингу не терпелось применить новую волновую механику для расчета свойств многоэлектронных атомов, и он нашел способ сделать это с помощью водородоподобных одноэлектронных волновых функций внешних электронов с эффективным ядерным зарядом на основе эмпирических констант внутренних электронов.

После II мировой войны

По возвращении в Стенфорд в 1973 году Полинг стал сооснователем некоммерческой организации, названной его именем (англ. «The Linus Pauling Institute of Science and Medicine» ), ныне действующей в составе Орегонского университета (США) .

Смерть

Лайнус Полинг умер на своем ранчо в Биг Сур (Калифорния) 19 августа 1994 года от рака простаты .

Научные исследования

Научные интересы Полинга были очень широки: квантовая механика , кристаллография , минералогия , структурная химия , анестезия , иммунология , медицина , эволюция . Обладая феноменальной памятью, он внёс особый и решающий вклад в этих и смежных с ними областях науки . Полинг наиболее известен своим определением химической связи , открытием основных элементов вторичной структуры белка : альфа-спирали и бета-листа , и первой идентификацией молекулярного заболевания (серповидноклеточной анемии); помимо этого у него имеется масса других важных достижений. Полинг был одним из основателей молекулярной биологии в истинном смысле этого слова. За эти достижения он был удостоен в 1954 году Нобелевской премии по химии .

Однако Полинг был известен не только как учёный. Во второй половине жизни он посвятил своё время и энергию вопросам здоровья и необходимости исключить возможность войны в ядерный век. Его активное противодействие ядерным испытаниям привело к политическому преследованию в своей стране. Полинг повлиял на обеспечение в 1963 году международного договора о запрещении испытаний в атмосфере . С присуждением в 1962 году Нобелевской премии, Полинг стал первым человеком, кто получил две персональные Нобелевские премии (Мария Кюри получила одну, а вторую разделила со своим мужем). Имя Полинга известно также широкой общественности благодаря его пропаганде, основанной на личном примере, употребления больших доз аскорбиновой кислоты (витамина С) в качестве пищевой добавки для улучшения общего здоровья и предотвращения (или хотя бы уменьшения тяжести протекания) таких заболеваний, как простуда и рак (ортомолекулярная медицина). Для лечения раковых заболеваний он вводил больным внутривенно огромные дозы витамина С: 10 000 миллиграммов в сутки, при том, что ежедневная норма не превышает 100 мг [ ] .

Природа химической связи

В 1927 г. Полинг вернулся в Калифорнийский технологический институт в качестве ассистента профессора теоретической химии. В следующие двенадцать лет печатаются замечательные серии статей, которые создают ему международную репутацию. Его способности были быстро признаны благодаря продвижению (доцент - 1929; профессор - 1931), наградам (премия Ленгмюра, 1931), выборам в Национальную академию наук (1933). Благодаря его трудам и лекциям, Полинг зарекомендовал себя как основатель так называемой структурной химии, позволившей по-новому взглянуть на молекулы и кристаллы . Правило Полинга: принимая во внимание, что бинарные электролиты, такие как галогениды щелочных металлов, ограничены в типах своих кристаллических структур, разнообразие структур, открытых для более сложных веществ, таких как слюда, KAl 3 Si 3 O 10 (ОН) 2 , может оказаться безграничным. Полинг в 1929 году сформулировал ряд правил о стабильности таких структур, которые оказались чрезвычайно удобными как в тестировании правильности предложенных структур, так и в предсказании неизвестных .

Квантовая химия

В 1927 году Берро решил, что уравнение Шредингера для водородного иона молекулы H 2 + в эллиптических координатах и полученных значениях для межатомного расстояния и энергии связи хорошо согласуются с экспериментом. Волновая функция Берро не в состоянии привести к физическому пониманию стабильности системы. Впоследствии Полинг (1928) подчеркивал, что хотя приблизительная обработка возмущения не будет предоставлять новой информации, было бы полезно знать, как это происходит: «Поскольку методы возмущения могут быть применены ко многим системам, для которых не может быть точно решено волновое уравнение…». Полинг сначала показал, что классическое взаимодействие атома водорода в основном состоянии и протона - отталкивание во всех интервалах. Однако, если электрон не локализован на одном из атомов, и волновая функция взята в качестве линейной комбинации двух основных состояний атомных волновых функции, то у энергии взаимодействия есть явный минимум в интервале приблизительно 2 a.u. Это было первым примером того, что стало потом известным, как метод Линейной комбинации атомных орбиталей (LCAO). Много было сделано Полингом для валентной связи (VB), теории молекулярных орбиталей (МО). Последняя, разработанная Фрицом Хундом (родился в 1896), Эрихом Хюккелем (1896-1980) и Робертом С. Малликеном (1896-1986), работает в терминах орбиталей, распространённых по всей молекуле, этим орбиталям в соответствии с их оценённой энергией присваиваются два электрона с противоположными спинами к каждой из связанных орбиталей. Электронные возбуждённые состояния соответствуют переносу одного или нескольких электронов от связывающей к разрыхляющей орбитали . Позднее теория молекулярных орбиталей зарекомендовала себя пригодной для компьютерных вычислений многоцентровых молекул.

Молекулярная биология

Важность водородных связей в структуре белка вряд ли можно переоценить. «Потеря нативной конформации разрушает характерные свойства белка. Из-за разницы энтропий между нативной и денатурированной формами трипсина установлено, что около 10 20 конформаций доступны для денатурированной молекулы белка. При нагревании или изменении рН раствора около изоэлектрической точки белка, развернутые сегменты кислотных или основных боковых цепей запутываются друг с другом, связывая молекулы вместе, и в конечном итоге это приводит к образованию сгустка» . Это было первой современной теорией нативных и денатурированных белков.

Политическая деятельность

Полинг был известен не только как учёный; он был также известным общественным деятелем в Соединенных Штатах. Он удостоился президентской Медали за заслуги, самой высокой гражданской чести в Соединенных Штатах и был награждён президентом Труменом в 1948 г. Сразу после августа 1945 года Полинг заинтересовался вовлечением атомных достижений в международные отношения и необходимостью контроля за ядерным оружием. Его лекции и письма на этот счет скоро привлекли внимание ФБР и других правительственных служб. Не побоявшись этого, он, при поддержке своей жены Авы Хелен, стал занимать более активную позицию. Он подписал ходатайства, присоединился к организациям (таким как Чрезвычайный комитет учёных-атомщиков, возглавляемый Альбертом Эйнштейном, и Американский союз защиты гражданских свобод), и убедительно выступал против развития ядерного оружия. В период маккартизма и, особенно во время Корейской войны этого было достаточно, чтобы подозревать его в угрозе безопасности .

В марте 1954 года, после взрыва «грязной» термоядерной бомбы «Кастл Браво» на атолле Бикини, Полинг снова был объектом новостных сообщений, когда он начал привлекать внимание общественности к международной опасности радиоактивных осадков в атмосфере. Полинг заявлял, что увеличение содержания радиоактивных изотопов в атмосфере не только опасно для проживания сейчас, но и для будущих поколений тоже.

В июне 1961 года Полинг и его жена созвали конференцию в Осло (Норвегия) против распространения ядерного оружия. В сентябре того же года, несмотря на обращения к Никите Хрущеву, СССР возобновил испытания ядерного оружия в атмосфере, а на следующий год, в марте, это сделали США. Полинг также составил проект предлагаемого договора о запрещении таких испытаний. В июле 1963 года США, СССР и Великобритания подписали договор о запрещении ядерных испытаний, в основе которого лежал этот проект.

Критика научных идей Полинга в СССР

«Теория резонанса», будучи идеалистической и агностической, противостоит материалистической теории Бутлерова, как несовместимая и непримиримая с ней;… сторонники «теории резонанса» игнорировали её и извращали её существо. «Теория резонанса», будучи насквозь механистической, отрицает качественные, специфические особенности органического вещества и совершенно ложно пытается сводить закономерности органической химии к закономерностям квантовой механики… Мезомерийно-резонансная теория в органической химии представляет собою такое же проявление общей реакционной идеологии, как и вейсманизм-морганизм в биологии, как и современный «физический» идеализм, с которыми она тесно связана.

В большинстве русских статей на эти темы (…), по-видимому, преобладает шовинистическая идея, что теория резонанса Лайнуса Полинга противоречит догмам диалектического материализма и поэтому должна быть отвергнута. Размах и резкость этого осуждения не имеет аналогов в истории химии
Оригинальный текст (англ.)
The large majority of Russian papers on these subjects (...) apparently arising from the chauvinistic idea that the resonance theory of Linus Pauling opposes the tenets of dialectical materialism and therefore must be rejected. The intensity and crudeness of this invective appear to be without parallel in the annals of chemistry.

Теория об особой роли витамина C

С 1940 году у Полинга было диагностировано воспаление почек (англ. Bright"s disease - название устарело, в современной медицине ему соответствует группа диагнозов «хронический нефрит »). Для его лечения Полинг придерживался рекомендованной Томасом Аддисом строгой диеты .

В 1966 году, получив от Ирвина Стоуна рекомендацию лечить простуду витамином C, Полинг начал принимать 3 грамма аскорбиновой кислоты каждый день. Почти сразу он почувствовал себя живее и здоровее. В течение нескольких последующих лет эпизоды простуды, которые мучили его длительное время, стали менее тяжелыми и менее частыми. Благодаря этому опыту Полинг поверил, что ежедневный приём больших доз витамина C приносит пользу здоровью. Он стал пропагандировать приём витамина C, читать посвящённые этому вопросу лекции и написал популярные книги, что вызвало недовольство американского медицинского сообщества .

В книге «Витамин С и здоровье» (англ. Vitamin C and the Common Cold ), опубликованной в 1970 году (пер. на русск. яз. в 1974 г. изд-вом «Наука»), Полинг изложил свои доводы в поддержку терапевтических свойств витамина С. В начале 1970-х годов он сформулировал теорию ортомолекулярной медицины , в которой подчеркивалось значение витаминов и аминокислот. В 1973 году был основан Научный медицинский институт Лайнуса Полинга в Пало-Альто. В течение первых двух лет он был его президентом, а затем стал там профессором. Его книга о витамине C быстро стала бестселлером. В результате в Америке и позже в других странах миллионы людей были убеждены, что ежедневное потребление 1-2 граммов аскорбиновой кислоты оказывает благоприятное воздействие на здоровье и хорошее самочувствие .

Полинг полагал, что приём витамина C и других антиоксидантов в больших дозах может способствовать излечению от множества различных болезней, включая рак. Хотя некоторые опыты на клеточных культурах животных показали, что для некоторых форм рака витамин C может уничтожать опухолевые клетки , но анализ проведённых двойным слепым методом медицинских исследований с участием сотен тысяч людей показывает, что влияние приёма витамина C и других добавок-антиоксидантов на смертность от рака, сердечно-сосудистых и других заболеваний нейтрально или негативно, вопреки воззрениям Полинга . В целом вопрос полезности витамина C при лечении тяжёлых заболеваний по-прежнему исследуется .

Полинг как человек

«Он мог быть действительно очень убедительным. Его лекции очаровывали и у него был характерный простой литературный стиль. … Честолюбивый? Эгоистичный? Несомненно. Без этих черт он был бы не в состоянии достигнуть того, что сделал. Но он, с веселым мерцанием в глазах, был очень очаровательным как в обществе, так и в личных встречах»

Оригинальный текст (англ.)
He could be very persuasive indeed. His lectures were spell-binding, and he had a characteristically simple and direct literary style. … Ambitious? Self-centered? Undoubtedly. Without these traits he would not have been able to accomplish as much as he did. But he often had a merry twinkle in his eyes and could be very charming, both as a public personality and in private.

Награды и признание

Полинг был удостоен следующих наград:

1926 - Стипендия Гуггенхайма (получал эту стипендию так же в 1927 и в 1965 году)
1931 - Премия ACS по теоретической химии
1931 - Премия Ирвинга Ленгмюра
1947 - Медаль Дэви от Лондонского королевского общества
1954 - Нобелевская премия по химии , «за изучение природы химической связи и его применение к объяснению строения сложных молекул»
1966 - Премия мира имени Ганди
1962 - Нобелевская премия мира , за его деятельность, направленную на запрещение ядерных испытаний в атмосфере
1966 - Премия Лайнуса Полинга
1970 - Международная Ленинская премия «За укрепление мира между народами»
1971 - Научная премия Phi Beta Kappa
1974 -
1975 - Медаль «За научные достижения» Национального научного фонда США
1977 - Золотая медаль имени М. В. Ломоносова АН СССР
1979 - Премия НАН США по химическим наукам
1984 - Медаль Пристли от Американского химического общества
1986 - Медаль Лавуазье
1990 - Медаль Толмена
1994 - Медаль Бенджамина Франклина (Американское философское общество)
2008 - Введён в Калифорнийский зал славы

За политический активизм Полинга в его честь был назван Линус Торвальдс .

Библиография

Паулинг Л. Природа химической связи / Пер. с англ. М. Е. Дяткиной. Под ред. проф. Я. К. Сыркина. - М. ; Л. : Госхимиздат, 1947. - 440 с.
Полинг Л. Не бывать войне! / Пер. с англ. под ред. акад. А. Топчева. - М. : Иностранная литература, 1960. - 236 с.
Полинг Л. Витамин С и здоровье / Пер. с англ. Т. Литвиновой и М. Слоним под ред. В. Н. Букина. - М. : Наука, 1974. - 80 с.
Полинг Л. Общая химия. Пер. с англ. - М. : Мир, 1974. - 846 с.
Полинг Л., Полинг П. Химия / Под ред. М. Л. Карапетьянца. - М. : Мир, 1978. - 683 с.
Камерон И., Полинг Л. Рак и витамин С. Обсуждение природы, причин, профилактики и лечения рака (Особая роль витамина С) / Под ред. М. Л. Карапетьянца. - М. : Кобра Интернэшнл, 2001. - 336 с.
Полинг Л., Икеда Д. Вся жизнь в борьбе за мир. Диалог / Пер. с англ. Ю. М. Канцура. - М. : Издательство МГУ, 2004. - 144 с. - ISBN 5-211-05034-7 .

В родственных проектах

См. также

Примечания

Biography.com // Biography.com - 2014.
идентификатор BNF : платформа открытых данных - 2011.
Комитет исторических и научных работ - 1834.
SNAC - 2010.
http://muse.jhu.edu/journals/biography/v019/19.4.article.html
Linus Pauling, Obituary // The Daily Telegraph / C. Evans - London , Thailand : 1994. - ed. size: 622719 - ISSN 0307-1235
Уэйд, Николас Twists in the Tale of the Great DNA Discovery - The New York Times , 2011.
LIBRIS - 2013.
Полинг Л. К. The Determination With X-Rays of the Structures of Crystals, Dissertation (Ph.D.) - 1925.
Полинг, Лайнус на сайте Национальной академии наук США (англ.)
Pauling; Linus Carl (1901 - 1994) (англ.)
Профиль Лайнуса Карла Паулинга на официальном сайте РАН
Kauffman, G. B. An interview with Linus Pauling: [англ. ] / G. B. Kauffman, L. M. Kauffman // Journal of Chemical Education. - 1996. - Vol. 73. - P. 29−32.
Sakharov, A. Memoirs: [англ. ] / English translation by R. Laurie. - New York: Knopf, 1990.
Hager, T. Force of Nature: The Life of Linus Pauling: [англ. ] . - New York: Simon & Schuster, 1995.

Печать

Также интересно:

В чем заключаются недостатки провалы рынка

Судебно-психологическая экспертиза эмоциональных состояний обвиняемых в аффектных преступлениях

Гигиена — наука о здоровье о создании условий Люди открытые, нацеленные на общение – это

Рекомендуем почитать:

2024-05-01 14:45:32

Презентация, насилие Презентация психологическая помощь детям жертвам насилия

2024-05-01 14:45:32

Питание в походе Школа туристкой подготовки начального уровня

2024-04-30 14:53:43

Архитектура, как вид искусства Архитектура – тоже летопись мира… Н

В продолжение темы:

Математика

Транспорт веществ у животных и человека

Цель: познакомить учащихся с особенностями переноса веществ в организме животных, строением кровеносных систем разных животных. Задачи: сформировать у учащихся представление...

Новые статьи