Линус Полинг

Линус Полинг, 1962 год.

Линус Карл Полинг (родился 28 февраля 1901 года в Портленде , штат Орегон , † 19 августа 1994 года в Биг-Суре , штат Калифорния ) был американским химиком . Он получил Нобелевскую премию по химии в 1954 году за исследования природы химических связей и их применение для выяснения структуры сложных веществ. В 1963 году он получил Нобелевскую премию мира за свою большую приверженность ретроспективе в 1962 году в качестве специальной награды за свою работу против испытаний ядерного оружия . Вместе с физиком и химиком Мари Кюри Полинг является единственным на сегодняшний день лауреатом двух Нобелевских премий в различных категориях.

Жизнь

Первые годы

Герман Генрих Вильгельм Полинг, отец Линуса Полинга, около 1900 г.

Полинг родился в Портленде , штат Орегон, в 1901 году . Его отец, Герман Генрих Вильгельм Полинг, фармацевт , родители которого иммигрировали из Фрайбурга-им-Брайсгау , переехал со своей семьей из одного города в другой между 1903 и 1909 годами и вернулся с ней в Портленд в прошлом году. Даже в детстве Полинг был ненасытным читателем. Однажды его отец даже написал письмо в местную газету с просьбой посоветовать ему другие книги для изучения. В 1910 году его отец умер от разрыва язвы желудка , оставив после себя женщину с проблемами с заработком, а теперь троих полусирот.

В старших классах у его школьного друга Ллойда Джеффресса в спальне была небольшая химическая лаборатория. Эксперименты с Джеффрессом вдохновили Полинга впоследствии стать химиком. Даже во время учебы в средней школе Полинг проводил химические эксперименты и позаимствовал большую часть оборудования и материалов на заброшенном сталелитейном заводе, на котором его дед работал ночным сторожем.

Полинг был членом лютеранской церкви в молодом возрасте , но присоединился к церкви унитарианско-универсалистской церкви в преклонном возрасте . Как участник, он публично признался в том, что был атеистом за два года до своей смерти.

Студенческие годы

Фотография Полинга с выпуска из Орегонского колледжа, 1922 год.

В возрасте 16 лет Полинг поступил в Орегонский сельскохозяйственный колледж (OAC), ныне Орегонский государственный университет , в 1917 году . Он изучал математику, физику и химию и работал, чтобы финансировать свое обучение, одновременно посещая множество лекций.

В последние два года в колледже, Полинг узнал о работе Гилберт Н. Льюис и Ирвинг Ленгмюра , который изучал электронную структуру из атомов и химических связей , которые позволяют им формировать молекулы . Он решил сосредоточить свои исследования на том, как физические и химические свойства веществ связаны с их атомной структурой. Поэтому он стал соучредителем новой науки, квантовой химии .

На последнем курсе колледжа он познакомился с однокурсницей Авой Хелен Миллер и женился на ней 17 июня 1923 года. У пары было трое сыновей и дочь.

В 1922 году Полинг окончил ОАК со степенью бакалавра в области химического машиностроения и поступил в аспирантуру по химии в Калифорнийском технологическом институте в Пасадене, штат Калифорния . В своем заключительном исследовании он использовал дифракцию рентгеновских лучей на кристаллических структурах для определения. За время работы в Калтехе он опубликовал семь статей о кристаллической структуре минералов и получил докторскую степень по химии с отличием в 1925 году .

Ранняя научная карьера

С помощью стипендии Гуггенхайма Полинг отправился в Европу в 1926 году, чтобы продолжить обучение у Арнольда Зоммерфельда в Мюнхене , Нильса Бора в Копенгагене и Эрвина Шредингера в Цюрихе . Все трое работали в новой области квантовой механики . Полинг уже имел дело с квантовой механикой во время своего пребывания в OAC и теперь хотел посмотреть, могут ли они помочь ему понять его предмет - электронную структуру атомов и молекул.

Два года в Европе он полностью посвятил своей работе и решил, что это должно стать целью будущих исследований. Это сделало его одним из первых ученых в области квантовой химии. В 1927 году он занял должность доцента в Калифорнийском технологическом институте по теоретической химии .

Карьера Полинга в Калифорнийском технологическом институте началась с пяти очень продуктивных лет, в течение которых он продолжал свои рентгеновские исследования кристаллов и занимался квантово-механическими расчетами атомов и молекул. За это время он опубликовал около 50 статей. В 1929 г. он был назначен доцентом, а в 1930 г. получил звание профессора . В 1931 году он получил премию Ленгмюра от Американского химического общества за наиболее значительную работу в области чистой науки, выполненную человеком моложе 30 лет.

Летом 1930 года Полинг отправился обратно в Европу, чтобы узнать больше об использовании электронов в дифракционных исследованиях, которые были похожи на его исследования дифракции рентгеновских лучей. Вместе с одним из своих учеников, Л.О. Броквеем , он построил в Калтехе прибор для дифракции электронов и использовал его для изучения молекулярной структуры большого числа химических веществ.

В 1932 году он ввел понятие электроотрицательности . Используя многие свойства молекул, такие как энергия, необходимая для разрыва химических связей, или дипольные моменты молекул, он определил численные значения для большинства элементов. Он расположил эти значения по шкале, шкале Полинга для электроотрицательности, с помощью которой можно определить природу связей между атомами и молекулами. (Другая единица измерения электроотрицательности была определена Робертом С. Малликеном и в целом такая же, как у Полингса. Однако с научной точки зрения на шкалу Полинга чаще ссылаются.)

Работа с химическими связями

В 1930-х годах Полинг начал с публикации эссе о природе химических связей, в 1939 году в его знаменитой книге «Природа химической связи» (первоначальное название: «Природа химической связи» ) была опубликована. Специально за свою работу в этой области он получил Нобелевскую премию по химии в 1954 г. «за исследования природы химических связей и их применение для выяснения структуры сложных веществ».

Основываясь на своей работе, Полинг опубликовал концепцию гибридизации . Обычно электроны в атоме описываются как находящиеся на разных атомных орбиталях (называемых s , p и т. Д.). Однако оказалось, что для описания связей в молекулах лучше построить функции, в которых обе части перенимают свойства друг друга. 2s и три 2p-орбитали атома углерода могут быть объединены для образования четырех энергетически эквивалентных орбиталей (называемых гибридными sp 3- орбиталями ). Это позволяет подходящим образом представить молекулярные связи в углеродных соединениях, таких как метан . Аналогичным образом, 2s-орбиталь может быть объединена с двумя 2p-орбиталями для получения трех эквивалентных орбиталей (называемых гибридными sp 2- орбиталями ), которые вместе с оставшейся негибридизированной 2p-орбиталью подходят для описания молекулярных связей некоторых ненасыщенных углеродных соединений, таких как этен . Молекулярные связи других типов молекул также можно объяснить другими схемами гибридизации.

Другой областью его исследований была взаимосвязь между ионной связью , в которой электроны переносятся между атомами, и ковалентной связью , в которой электроны равномерно распределены между атомами. Полинг показал, что оба типа привязанности - это просто крайности, между которыми лежат самые общие привязанности. Концепция электроотрицательности Полинга оказалась здесь особенно полезной, потому что разница в электроотрицательности между двумя атомами является наиболее надежным индикатором степени ионизации связи.

Третьей темой его исследований, которую Полинг исследовал под эгидой природы химических связей , было перечисление структур ароматических соединений , особенно прототипа бензола . Насколько нам известно, наиболее точным на сегодняшний день описанием бензола является работа немецкого химика Фридриха Кекуле . Он рассматривал связь как постоянное изменение между двумя структурами, обе с чередующимися одинарными и двойными связями , каждая из которых имеет двойную связь в точке, где расположена одинарная связь другой структуры. С помощью подходящего описания, основанного на квантовой механике, Полинг показал, что существует промежуточная структура, которая содержит аспекты обоих. Структура представляла собой суперпозицию обеих структур, а не быстрое изменение между ними. Термин резонанс или мезомерия был дан этому явлению лишь позже. В определенном смысле это явление напоминает гибридизацию, описанную ранее, поскольку в нем также задействовано более одной электронной структуры для достижения промежуточного результата.

Работа с биологическими молекулами

В середине 1930-х Полинг решил открыть новые области интересов. В ранние годы своей карьеры он упомянул отсутствие интереса к изучению молекул, имеющих биологическое значение. Но по мере того, как Калифорнийский технологический институт начал уделять все больше и больше внимания биологии, Полинг начал работать с великими биологами, такими как Томас Хант Морган , Теодосиус Добжанский , Кэлвин Бриджес и Альфред Х. Стертевант , поскольку у него появился интерес к биологическим молекулам.

Его первая работа в этой области была посвящена структуре гемоглобина . Он смог продемонстрировать, что молекула гемоглобина меняет свою структуру, когда связывает или высвобождает атом кислорода . В результате этих исследований он решил тщательно изучить структуру белков в целом. Для этого он вернулся к своему старому методу дифракции рентгеновских лучей. Однако белковые молекулы гораздо менее подходят для этого метода, чем кристаллические минералы. Лучшие рентгеновские снимки белков были сделаны в 1930-х годах британским кристаллографом Уильямом Эстбери . Но когда в 1937 году Полинг попытался принять участие в исследованиях Эстбери, ему это не удалось.

Полингу потребовалось одиннадцать лет, чтобы объяснить проблему: хотя его математический анализ был верным, изображения Эстбери были захвачены таким образом, что они были наклонены в ожидаемое положение. Полинг сформулировал модель структуры гемоглобина, в которой атомы расположены по спирали , и применил эту идею к белкам в целом. Он опубликовал фундаментальные исследования вторичной структуры белков ( альфа-спираль , бета-листок ) со своим коллегой Робертом Б. Кори (которого он привел в Калифорнийский технологический институт в качестве ассистента в 1937 году и который проводил анализ структуры рентгеновских лучей) и с ученый из Калифорнийского технологического института Герман Брэнсон около 1951 года. Двойная спираль, которую Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик постулировали для дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), также может быть прослежена до этой спиральной структуры . Полинг тоже очень близко подошел к этой структуре. Хотя предполагаемая им структура ДНК не была полностью правильной, многие, знакомые с его работами, полагают, что Полинг вскоре пришел бы к тому же выводу, что и Уотсон и Крик, если бы Розалинда Франклин , чья работа легла в основу публикации Уотсона и Крика, дала бы ему не приходили раньше.

Полинг также занимался ферментными реакциями и показал в 1949 году с Сеймуром Джонатаном Сингером и Харви Итано, что серповидно-клеточная анемия может быть связана с изменением одной молекулы (гемоглобина), как позже было показано только в одной аминокислоте . В результате этой работы он занялся структурой антител и участвовал в разработке первых синтетических антител в 1942 году.

Противодействие ядерному оружию и испытаниям ядерного оружия

Полинг и его дети празднуют присуждение Нобелевской премии в Стокгольме в 1954 году . Слева направо сидят: Линус Полинг-младший, Питер Полинг и Линда Полинг. Слева направо стоят незнакомец и Креллин Полинг.

Вторая мировая война сделала фундаментальные изменения в жизни Полинг. До этого момента он был довольно аполитичным, но в результате своего опыта он стал активным борцом за мир. Полинг тоже был атеистом . В 1946 году он стал членом Чрезвычайного комитета ученых-атомщиков (председатель - Альберт Эйнштейн ; остальные семь членов - Гарольд К. Юри (заместитель председателя), Ганс Бете , Т. Р. Хогнесс , Филип М. Морс , Лео Сцилард , Виктор Вайскопф. и Полинг). Комитет хотел рассказать общественности об опасностях, связанных с ядерным оружием. В 1948 году он получил Медаль «За заслуги» , в то время высшую гражданскую награду США. Однако всего несколько лет спустя Государственный департамент США отказался выдать ему паспорт из-за его политической причастности, когда его пригласили выступить на научной конференции в Лондоне в мае 1952 года. Эта конференция должна быть посвящена спиральной структуре белков. Если бы он смог присутствовать на этой конференции, он, возможно, открыл бы истинную структуру ДНК раньше. Отказ в пропуске вызвал протесты со стороны европейских и американских ученых, таких как Роберт Робинсон и Альберт Эйнштейн . Он снова получил паспорт на конференцию во Франции в июле 1952 года.

В 1957 году Полинг вместе с биологом Барри Коммонером (1917–2012) начал кампанию петиций. Он исследовал распределение радиоактивного 90 Sr в молочных зубах детей по всей Северной Америке и пришел к выводу, что наземные ядерные испытания представляют серьезную опасность для здоровья в результате выпадения радиоактивных осадков . В 1958 году Полинг и его жена подали петицию Организации Объединенных Наций правительству США, подписанную более чем 11000 ученых, с призывом положить конец ядерным испытаниям. Последовавшее за этим общественное давление привело к мораторию и запрету испытаний, который Джон Ф. Кеннеди и Никита Хрущев подписали в 1963 году. В день вступления договора в силу Комитет по присуждению Нобелевской премии присудил Полингу Нобелевскую премию мира :

«Линус Карл Полинг, который с 1946 года ведет непрерывную кампанию не только против испытаний ядерного оружия, не только против распространения этого оружия, не только против самого его использования, но и против всех войн как средства разрешения международных конфликтов».

«Линус Карл Полинг всегда безжалостно проводил кампанию с 1946 года не только против испытаний ядерного оружия, не только против распространения ядерного оружия, но и не только против его применения, но и против любых войн как меры по разрешению международных конфликтов».

- Гуннар Ян : речь на церемонии вручения Нобелевской премии мира 1962 г.

Многие критики Полинга, включая многих ученых, признающих его вклад в химию, видели в нем наивного защитника советского коммунизма . Его процитировал комитет внутренней безопасности Сената, который назвал его «самым важным ученым практически во всех действиях коммунистического мирного наступления в этой стране». Необыкновенный заголовок в журнале Life Magazine охарактеризовал его Нобелевскую премию мира 1962 года как «Странное очернение из Норвегии».

Создание ортомолекулярной медицины

В 1966 году, в возрасте 65 лет, он начал перенимать идеи биохимика Ирвина Стоуна (1907-1984), который видел большие дозы витамина С как средство от простуды . Однако Полинг пошел дальше и считал, что витамин С также может предотвратить рак и распространение вируса ВИЧ . Он сам ежедневно потреблял около 18 граммов витамина С и решал почти все проблемы со здоровьем с помощью поразительных формул («Витамины! Витамины!»).

Убеждения Полинга неоднократно вызывали споры и неоднократно относились к категории псевдонауки . Хотя большинство ученых не верят в правильность предположений Полинга, некоторые считают, что это один из случаев, когда природные вещества в организме могут предотвратить болезнь. Ортомолекулярная медицина разработана на основе тезисов Полинга .

В 1973 году основал Полинг в Менло-Парке , Калифорния, вместе с биохимиком Артуром Б. Робинсоном и химиком Кином Димиком Институт ортомолекулярной медицины (нем. Институт ортомолекулярной медицины ), который позже был переименован в Институт науки и медицины Линуса Полинга .

Один из его студентов, а затем сотрудник института, Матиас Рат , поднял тезис о целительной силе высоких доз витаминов и широко расширил его до спорной альтернативной медицинской « клеточной медицины ».

Полинг умер от рака простаты в возрасте 93 лет на своей ферме в Биг-Суре , Калифорния .

Награды, почести, членство

1968 Медаль Международной Ленинской премии мира с гравировкой для Линуса Полинга.

Помимо получения Нобелевских премий по химии и миру:

Полинг получил 47 почетных докторских степеней (включая Оксфорд, Кембридж, Сорбонну, Принстон, Чикаго), первую в 1933 году.

В 2008 году он появился на почтовой марке США стоимостью 41 цент.

Он был членом многих академий ( Норвежская академия наук , Советская Академия наук , Леопольдина , Королевское общество (1948), Эдинбургское королевское общество , Королевский институт , Академия наук (1948)). Он был членом Национальной академии наук (1933), Американского философского общества , Американской академии искусств и наук (1944) и Американской ассоциации развития науки .

В 1965 году Полинг стал почетным президентом в Международного общества по питанию и Vital вещества исследований , из которых он был членом с 1958 года. Он также был президентом «научного консультативного совета» Всемирной ассоциации защиты жизни .

Шрифты (выбор)

Статьи в специализированных изданиях

  • с Альфредом Мирски : О структуре нативных, денатурированных и коагулированных белков. В: Известия Национальной академии наук . (PNAS). Вашингтон, округ Колумбия, 22 (1936 г.), № 7 (июль), ISSN  0027-8424 , стр. 439-447.
  • с Карлом Ниманом: Структура белков. В: Журнал Американского химического общества . Вашингтон, округ Колумбия, 61 (1939), ISSN  0002-7863 , стр. 1860-1867.
  • с Дэном Х. Кэмпбеллом и Дэвидом Прессманом: Природа сил между антигеном и антителом и реакции осаждения. В кн . : Физиологические обзоры . Bethesda Md 23 (1943), № 3 (июль), ISSN  0031-9333 , стр. 203-219.
  • с Харви А. Итано, SJ Сингером и Ибертом К. Уэллсом: серповидноклеточная анемия, молекулярное заболевание. В кн . : Наука . Вашингтон, округ Колумбия, 110 (1949 г.), № 2865 (25 ноября), ISSN  0036-8075 , стр. 543-548.
  • с Робертом Б. Кори: Конфигурация полипептидной цепи в гемоглобине и других глобулярных белках. В: Известия Национальной академии наук. (PNAS). Вашингтон, округ Колумбия, 37 (1951) 5 (май), ISSN  0027-8424 , стр. 282-285.
  • с Робертом Б. Кори: Предлагаемая структура нуклеиновых кислот. В: Известия Национальной академии наук. (PNAS). Вашингтон, округ Колумбия, 39.1953, ISSN  0027-8424 , стр. 84-97.
  • Как развился мой интерес к белкам. В: Белковедение. (PS). Лабораторная пресса, Колд-Спринг-Харбор, 2.1993, 6, ISSN  0961-8368 , стр. 1060-1063.
  • Мои первые пять лет в науке. В кн . : Природа . Лондон 371 (1994), № 6492, ISSN  0028-0836 , стр. 10.

( Подборку публикаций о нем в виде перепечатки в формате PDF можно найти здесь )

Учебники

  • Природа химической связи. Перевод Х. Ноллера. Verlag Chemie, Weinheim 1968, 1976 (английский оригинал 1939 и 1960), ISBN 3-527-25217-7 .
  • Основы химии. Перевод Фридриха Г. Гельфериха. Verlag Chemie, Weinheim 1956, 1973, ISBN 3-527-25392-0 .
  • Общая химия. WH Freeman, Сан-Франциско, 1949, 1970; Dover Publications, New York 1988 (оригинал, перепечатка ), ISBN 0-486-65622-5 .
  • с Э. Брайтом Уилсоном-младшим : Введение в квантовую механику с приложениями к химии. Макгроу-Хилл, Нью-Йорк, 1935; Dover Publications, Нью-Йорк 1963, 1985, ISBN 0-486-64871-0 .

Книги о витамине С

  • Витамин С и простуда . Перевод Фридриха Г. Гельфериха. Verlag Chemie, Weinheim 1972 (английский оригинал 1970), ISBN 3-527-25458-7 .
    • Витамин С, простуда и грипп. Сан-Франциско 1976 г.
  • Витаминная программа. Goldmann Verlag, Мюнхен 1990, 1992, ISBN 3-442-13648-2 .

Политические сочинения

  • Линус Полинг: жизнь или смерть в атомном веке . Иллюстрировано Роджером Хейвордом, переведено Хильдбургом Брауном. Sensen, Вена, 1960 ( DNB 453718329 ); Строение, Берлин, 1964 г. ( DNB 453718337 ).
  • Линус Полинг: Новая мораль и международное право. Два выступления. Union-Verlag VOB, Берлин 1970 (Лекция о присуждении Нобелевской премии: «Нобелевская лекция» и «Лейпцигская лекция», DNB 457776498 ).

литература

  • Энтони Серафини: Линус Полинг - Человек и его наука . Paragon House, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 1989, ISBN 0-913729-88-4 .
  • Барбара Мариначчи (ред.): Линус Полинг своими словами. Отрывки из его сочинений, выступлений и интервью . Touchstone Books, Simon & Schuster, New York 1995, ISBN 0-684-80749-1 .
  • Бернхард Купфер: Лексикон лауреатов Нобелевской премии . Патмос, Дюссельдорф 2001, ISBN 3-491-72451-1 .
  • 100 века. Ученый-естествоиспытатель. Rowohlt, Reinbek bei Hamburg 1994, ISBN 3-499-16451-5 , стр. 150f.
  • Клиффорд Мид, Томас Хагер (ред.): Линус Полинг - ученый и миротворец. Издательство Орегонского государственного университета, 2001.
  • Том Хагер: Сила природы: жизнь Линуса Полинга. Нью-Йорк 1995.
  • Том Хагер: Линус Полинг и химия жизни. Оксфордский университет, 1998.
  • Джек Д. Дуниц : Линус Полинг. Национальная академия биографических воспоминаний, ( nasonline.org PDF).
  • Ральф-Дитер Хофхайнц: Полинг, Линус. В: Werner E. Gerabek , Bernhard D. Haage, Gundolf Keil , Wolfgang Wegner (ред.): Enzyklopädie Medizingeschichte. Де Грюйтер, Берлин / Нью-Йорк 2005, ISBN 3-11-015714-4 , стр. 1115.

документальный

  • Линус Полинг. (Дополнительное название 2011: Взгляд в прошлое - Международный год химии . ) Документальный фильм, Германия, 1994, сценарий и режиссура: Андреа и Харальд фон Трошке, производство: WDR , с архивными материалами и записями интервью между 1991 и 1993, резюме на ARD .

веб ссылки

Commons : Linus Pauling  - альбом с изображениями, видео и аудиофайлами

подтверждающие документы

  1. Линус Полинг, Дайсаку Икеда: Поиск мира на всю жизнь: диалог. Джонс и Бартлетт, 1992, ISBN 0-86720-277-7 , стр. 22.
  2. Лукас Михр: Без Бога все позволено? - Атеистические «герои». В: Гуманистическая пресс-служба. 5 августа 2011 г.
  3. Клиффорд Мид, Томас Хагер (ред.): Линус Полинг - ученый и миротворец. Издательство Орегонского государственного университета, 2001 г., стр. 153.
  4. Клиффорд Мид, Томас Хагер (ред.): Линус Полинг - ученый и миротворец. Издательство Орегонского государственного университета, 2001 г., стр. 159.
  5. Клиффорд Мид, Томас Хагер (ред.): Линус Полинг - ученый и миротворец. Университет штата Орегон, Press 2001, стр. 154.
  6. https://www.nobelprize.org/prizes/peace/1962/ceremony-speech/
  7. Бас Каст: Линус Полинг: Много витамина С для благородного духа. Der Tagesspiegel , 27 февраля 2001, доступ к 23 января 2020 года .
  8. Харальд Мартенштейн: Линус Полинг: Много витамина С для благородного духа. Die Zeit , 26 апреля 2012 года, доступ к 23 января 2020 года .
  9. ^ Пол А. Оффит : Миф о витаминах: почему мы думаем, что нам нужны добавки . В: Атлантика. (Интернет-издание), 19 июля 2013 г. (Отрывок из книги Пола А. Оффита: « Верите ли вы в магию?: Смысл и бессмыслица альтернативной медицины?» Харпер, Нью-Йорк, 2013 г.)
  10. Витамин С надоел . в архиве времени. В: Время . Нет. 28 , 7 июля 1993 г., стр. 2 ( zeit.de [доступ 25 мая 2014 г.]).
  11. Хизер Рок Вудс: БИЗНЕС: Институт Линуса Полинга покидает город В: Пало-Альто онлайн , 12 января 1996 г.
  12. Лайнус Полинг биографический Timeline В: Лайнус Полинг институт
  13. Goertzel and Goertzel, p. 247.
  14. ^ Цены от Полинга, Государственная библиотека Орегона .
  15. Членская запись Линуса Полинга (с изображением) в Немецкой академии естествоиспытателей Леопольдина , по состоянию на 24 мая 2016 г.
  16. ^ Члены Американской академии. Перечислен по году выборов, 1900-1949 ( amacad.org PDF). Проверено 8 октября 2015 г.
  17. Йорг Мельцер: 4.3.2 Международное общество по исследованию пищевых продуктов и жизненно важных веществ (IVG) В: Whole Foods Nutrition : Dietetics, Naturopathy, National Socialism, Social Demands , Franz Steiner Verlag , Stuttgart 2003; С. 307. ISBN 3-515-08278-6 .