Ik wil alles weten

Linus Pauling

Pin
Send
Share
Send


Linus Carl Pauling (28 februari 1901 - 19 augustus 1994) was een Amerikaanse kwantumchemicus en biochemicus. Hij werd ook erkend als kristallograaf, moleculair bioloog en medisch onderzoeker. Pauling wordt algemeen beschouwd als de belangrijkste chemicus van de twintigste eeuw. Hij was pionier in de toepassing van de kwantummechanica in de chemie en kreeg in 1954 de Nobelprijs voor chemie voor zijn werk dat de aard van chemische bindingen beschrijft. Hij heeft ook belangrijke bijdragen geleverd aan de bepaling van kristal- en eiwitstructuren en was een van de grondleggers van de moleculaire biologie. Hij kwam in de buurt van het ontdekken van de 'dubbele helix', de ultrastructuur van DNA, die Watson en Crick in 1953 ontdekten. Pauling staat bekend als een veelzijdige geleerde voor zijn expertise in anorganische chemie, organische chemie, metallurgie, immunologie, anesthesiologie, psychologie, debat , radioactief verval en de nasleep van nucleaire oorlogvoering, naast kwantummechanica en moleculaire biologie.

Pauling ontving de Nobelprijs voor de vrede in 1962 voor zijn campagne tegen bovengrondse nucleaire testen en is de enige persoon die twee Nobelprijzen wint die niet met een andere ontvanger zijn gedeeld. De andere mensen die twee Nobelprijzen hebben ontvangen zijn Marie Curie (natuurkunde en scheikunde), John Bardeen (beide in natuurkunde) en Frederick Sanger (beide in scheikunde). Later in het leven werd hij een voorstander van een sterk verhoogde consumptie van vitamine C en andere voedingsstoffen. Hij veralgemeende zijn ideeën om orthomoleculaire geneeskunde te definiëren, die nog steeds door de conventionele geneeskunde als onorthodox wordt beschouwd. Hij maakte zijn concepten, analyses, onderzoek en inzichten populair in verschillende succesvolle maar controversiële boeken rond vitamine C en orthomoleculaire geneeskunde.

Leven

Pauling werd geboren in Portland, Oregon aan Herman Henry William Pauling (1876-1910) van Concordia, Missouri; en Lucy Isabelle Darling (1881-1926) uit Lonerock, Oregon. Herman was een mislukte drogist die zijn gezin van 1903 tot 1909 van en naar een aantal verschillende steden in Oregon verhuisde en uiteindelijk dat jaar terugkeerde naar Portland. Herman stierf aan een geperforeerde zweer in 1910 en Isabelle bleef achter om voor Linus en twee jongere broers en zussen te zorgen, Pauline Pauling (1901-2003) en Lucille Pauling (1904-1973).

Linus was een vraatzuchtige lezer als kind, en op een gegeven moment schreef zijn vader een brief aan een plaatselijke krant waarin hij suggesties voor extra boeken uitnodigde om zijn tijd in beslag te nemen. Een vriend, Lloyd Jeffress, had een klein chemielaboratorium in zijn slaapkamer toen Pauling op de middelbare school zat, en Jeffress laboratoriumexperimenten inspireerden Pauling om van plan te worden chemisch ingenieur te worden. Op de middelbare school bleef Pauling experimenteren in de scheikunde, veel van de apparatuur en materialen lenen van een verlaten staalfabriek waar zijn grootvader werkte als nachtwaker.

Pauling mocht geen verplichte Amerikaanse geschiedeniscursus volgen en kwam een ​​jaar eerder niet in aanmerking voor zijn middelbare schooldiploma. De school gaf hem het diploma 45 jaar later nadat hij twee Nobelprijzen had gewonnen.1

Pauling studeerde in 1922 af aan de Oregon Agricultural College.

In 1917 ging Pauling naar de Oregon Agricultural College (OAC) in Corvallis, nu de Oregon State University. Toen hij bij OAC was, was Pauling een van de grondleggers van het Oregon State-hoofdstuk van de broederschap Delta Upsilon. Vanwege financiële behoeften moest hij fulltime werken terwijl hij een volledig lesrooster volgde. Na zijn tweede jaar was hij van plan een baan in Portland te nemen om zijn moeder te helpen, maar het college bood hem een ​​positie aan waarin hij kwantitatieve analyse onderwees (een cursus die Pauling net had afgerond als student). Hierdoor kon hij zijn studie aan de OAC voortzetten.

In zijn laatste twee jaar bij OAC werd Pauling zich bewust van het werk van Gilbert N. Lewis en Irving Langmuir over de elektronische structuur van atomen en hun binding om moleculen te vormen. Hij besloot zijn onderzoek te concentreren op hoe de fysische en chemische eigenschappen van stoffen zijn gerelateerd aan de structuur van de atomen waaruit ze zijn samengesteld, en werd een van de grondleggers van de nieuwe wetenschap van de kwantumchemie.

Tijdens zijn laatste jaar gaf Pauling junior lessen in 'Chemistry for Home Economic Majors'.2 In een van die lessen ontmoette hij Ava Helen Miller, met wie hij trouwde op 17 juni 1923; ze hadden een dochter (Linda) en drie zonen (Crellin, Linus, Peter).

In 1922 studeerde Pauling af aan de OAC met een diploma in chemische technologie en ging hij naar school aan het California Institute of Technology ("Caltech") in Pasadena, Californië, onder begeleiding van Roscoe G. Dickinson. Zijn afstudeeronderzoek betrof het gebruik van röntgendiffractie om de structuur van kristallen te bepalen. Hij publiceerde zeven artikelen over de kristalstructuur van mineralen terwijl hij bij Caltech was. Hij behaalde zijn Ph. D. in fysische chemie en wiskundige fysica, summa cum laude, in 1925.

Pauling stierf aan prostaatkanker op 19 augustus 1994. Hij is begraven op Oswego Pioneer Cemetery, Lake Oswego, Oregon, VS.

Vroege wetenschappelijke carrière

Pauling was tijdens zijn studie aan het Oregon Agricultural College voor het eerst blootgesteld aan de concepten van de kwantumtheorie en de kwantummechanica. Hij reisde later naar Europa op een Guggenheim Fellowship om te studeren bij de Duitse natuurkundige Arnold Sommerfeld in München, de Deense natuurkundige Niels Bohr in Kopenhagen en de Oostenrijkse natuurkundige Erwin Schrödinger in Zürich. Alle drie waren experts werkzaam op het nieuwe gebied van kwantummechanica en andere takken van de fysica. Pauling raakte geïnteresseerd in hoe kwantummechanica zou kunnen worden toegepast in zijn gekozen interessegebied, de elektronische structuur van atomen en moleculen. In Europa werd Pauling ook blootgesteld aan een van de eerste kwantummechanische analyses van binding in het waterstofmolecuul, gedaan door Walter Heitler en Fritz London. Pauling wijdde de twee jaar van zijn Europese reis aan dit werk en besloot het de focus van zijn toekomstig onderzoek te maken. Hij werd een van de eerste wetenschappers op het gebied van kwantumchemie en een pionier in de toepassing van kwantumtheorie op de structuur van moleculen.

In 1927 kreeg Pauling een nieuwe functie als universitair docent aan Caltech in de theoretische chemie. Hij begon zijn facultaire carrière met een zeer productieve vijf jaar, vervolgde zijn röntgenkristalstudies en voerde ook kwantummechanische berekeningen uit op atomen en moleculen. Hij publiceerde in die vijf jaar ongeveer vijftig kranten en creëerde vijf regels die nu bekend staan ​​als de regels van Pauling. In 1929 werd hij gepromoveerd tot universitair hoofddocent en in 1930 tot hoogleraar. In 1931 reikte de American Chemical Society Pauling de Langmuir-prijs uit voor het belangrijkste werk in pure wetenschap door een persoon van 30 jaar of jonger. Het jaar daarop publiceerde Pauling wat hij beschouwde als zijn belangrijkste paper, waarin hij eerst het concept van hybridisatie van atomaire orbitalen uiteen zette en de tetravalentie van het koolstofatoom analyseerde.

Bij Caltech sloot Pauling een hechte vriendschap met theoretisch fysicus Robert Oppenheimer, die een deel van zijn onderzoeks- en onderwijsschema besteedde buiten U.C. Berkeley bij Caltech elk jaar. De twee mannen waren van plan een gezamenlijke aanval op de aard van de chemische binding uit te voeren: blijkbaar zou Oppenheimer de wiskunde leveren en Pauling de resultaten interpreteren. Hun relatie verzuurde echter toen Pauling begon te vermoeden dat Oppenheimer te dicht in de buurt kwam van de vrouw van Pauling, Ava Helen. Ooit, toen Pauling aan het werk was, was Oppenheimer bij hen thuis gekomen en had hij een uitnodiging aan Ava Helen om een ​​poging te doen met hem in Mexico weggevaagd. Hoewel ze botweg weigerde, rapporteerde ze het incident aan Pauling. Dat, en haar schijnbare nonchalance over het incident, verontrustte hem en hij verbrak onmiddellijk zijn relatie met Oppenheimer, wat resulteerde in een koelte tussen hen die hun leven zou duren. Hoewel Oppenheimer later Pauling uitnodigde om het hoofd van de Chemieafdeling van het atoombomproject te worden, weigerde Pauling en zei dat hij een pacifist was.

In de zomer van 1930 maakte Pauling nog een Europese reis, waarin hij hoorde over het gebruik van elektronen in diffractiestudies vergelijkbaar met die hij had uitgevoerd met röntgenstralen. Na terugkomst bouwde hij een elektronen diffractie-instrument bij Caltech met een student van hem, L. O. Brockway, en gebruikte het om de moleculaire structuur van een groot aantal chemische stoffen te bestuderen.

Pauling introduceerde het concept van elektronegativiteit in 1932. Met behulp van de verschillende eigenschappen van moleculen, zoals de energie die nodig is om bindingen te breken en de dipoolmomenten van moleculen, stelde hij een schaal en een bijbehorende numerieke waarde voor de meeste elementen vast - de Pauling-elektronegativiteitsschaal -die nuttig is bij het voorspellen van de aard van bindingen tussen atomen in moleculen.

Werk aan de aard van de chemische binding

In de jaren dertig begon hij artikelen over de aard van de chemische binding te publiceren, wat leidde tot zijn beroemde leerboek over het onderwerp dat in 1939 werd gepubliceerd. Het is voornamelijk gebaseerd op zijn werk op dit gebied dat hij in 1954 de Nobelprijs voor chemie ontving "voor zijn onderzoek naar de aard van de chemische binding en de toepassing ervan op de opheldering van de structuur van complexe stoffen. " Pauling vatte zijn werk over de chemische binding samen in De aard van de chemische binding, een van de meest invloedrijke chemieboeken ooit gepubliceerd. In de 30 jaar sinds de eerste editie werd gepubliceerd in 1939, werd het boek meer dan 16.000 keer geciteerd. Zelfs vandaag de dag citeren veel moderne wetenschappelijke artikelen en artikelen in belangrijke tijdschriften dit werk, meer dan een halve eeuw na de eerste publicatie.

Een deel van het werk van Pauling over de aard van de chemische binding leidde tot zijn introductie van het concept van orbitale hybridisatie. Hoewel het normaal is om te denken aan de elektronen in een atoom als beschreven door orbitalen van soorten zoals s, p, enz., blijkt dat het bij het beschrijven van de binding in moleculen beter is om functies te construeren die een deel van de eigenschappen van elk hebben. Aldus kunnen de één 2s en drie 2p orbitalen in een koolstofatoom worden gecombineerd om vier equivalente orbitalen te maken (genoemd sp3 hybride orbitalen), wat de juiste orbitalen zijn om koolstofverbindingen zoals methaan te beschrijven, of de 2s orbitaal kan worden gecombineerd met twee van de 2p orbitalen om drie equivalente orbitalen te maken (genoemd sp2 hybride orbitalen), met de resterende 2p orbitaal niet-gehybridiseerd, wat de juiste orbitalen zou zijn om bepaalde onverzadigde koolstofverbindingen zoals ethyleen te beschrijven. Andere hybridisatieschema's worden ook gevonden in andere soorten moleculen.

Een ander gebied dat hij onderzocht was de relatie tussen ionische binding, waar elektronen worden overgedragen tussen atomen, en covalente binding waar elektronen op gelijke basis worden gedeeld tussen atomen. Pauling toonde aan dat dit slechts extremen waren, waartussen de meeste feitelijke gevallen van binding vallen. Het was hier vooral dat van Pauling electronegativity concept was bijzonder nuttig; het elektronegativiteitsverschil tussen een paar atomen zal de zekerste voorspeller zijn van de mate van ioniciteit van de binding.

Het derde van de onderwerpen die Pauling aanviel onder de algemene titel 'de aard van de chemische binding' was de boekhouding van de structuur van aromatische koolwaterstoffen, met name het prototype, benzeen. De beste beschrijving van benzeen was gemaakt door de Duitse chemicus Friedrich Kekulé. Hij had het behandeld als een snelle interconversie tussen twee structuren, elk met afwisselend enkele en dubbele bindingen, maar met de dubbele bindingen van de ene structuur op de locaties waar de enkele bindingen in de andere waren. Pauling toonde aan dat een juiste beschrijving op basis van de kwantummechanica een tussenliggende structuur was die een combinatie van beide was. De structuur was een superpositie van structuren in plaats van een snelle onderlinge conversie tussen hen. De naam "resonantie" werd later op dit fenomeen toegepast. In zekere zin lijkt dit fenomeen op dat van eerder beschreven hybridisatie, omdat het gepaard gaat met het combineren van meer dan één elektronische structuur om een ​​tussenresultaat te bereiken.

Werk aan de structuur van de atoomkern

Op 16 september 1952 opende Linus Pauling een nieuw onderzoeksnotitieboekje met deze woorden "Ik heb besloten het probleem van de structuur van kernen aan te vallen"(zie zijn actuele aantekeningen bij Oregon State Special Collections.3Op 15 oktober 1965 publiceerde Pauling zijn Close-Packed Spheron Model van de atoomkern in twee gerespecteerde tijdschriften, Wetenschap, en Proc. Natl. Acad. Sci. Gedurende bijna drie decennia, tot zijn dood in 1994, publiceerde Pauling talloze artikelen over zijn bolvormige clustermodel.4

Weinig moderne tekstboeken over nucleaire fysica bespreken het Pauling Spheron-model van de atoomnucleus, maar het biedt een uniek perspectief, goed gepubliceerd in de toonaangevende wetenschappelijke tijdschriften, over hoe fundamentele "clusters van nucleonen" shell-structuur kunnen vormen in overeenstemming met erkende theorie van kwantummechanica. Pauling was goed thuis in de kwantummechanica - hij was co-auteur van een van de eerste handboeken over het onderwerp in 1935.

De Pauling sferon nucleon clusters omvatten de deuteronNP, helion PNP en triton NPN. Even-even kernen werden beschreven als samengesteld uit clusters van alfadeeltjes, zoals vaak is gedaan voor lichte kernen. Hij deed een poging om de schilstructuur van kernen af ​​te leiden van de platonische lichamen in plaats van te vertrekken van een onafhankelijk deeltjesmodel zoals in het gebruikelijke schilmodel. Er werd soms gezegd dat dit werk meer aandacht kreeg dan het zou zijn gedaan door een minder beroemde persoon, maar waarschijnlijker was Pauling een unieke benadering aan het begrijpen van de relatief nieuwe ontdekking in de late jaren 1940 van Maria Goeppert -Mayer van structuur in de kern.

Werk aan biologische moleculen

Halverwege de jaren dertig besloot Pauling nieuwe interessegebieden te veroveren. Vroeg in zijn carrière was hij niet geïnteresseerd in het bestuderen van moleculen van biologisch belang. Maar toen Caltech een nieuwe kracht in de biologie ontwikkelde en Pauling in wisselwerking stond met zulke grote biologen als Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges en Alfred Sturtevant, veranderde hij van gedachten en schakelde hij over op de studie van biomoleculen. Zijn eerste werk op dit gebied betrof de structuur van hemoglobine. Hij toonde aan dat het hemoglobinemolecuul van structuur verandert wanneer het een zuurstofatoom verwerft of verliest. Naar aanleiding van deze observatie besloot hij een grondiger onderzoek naar de eiwitstructuur in het algemeen uit te voeren. Hij keerde terug naar zijn eerdere gebruik van röntgendiffractieanalyse. Maar eiwitstructuren waren veel minder vatbaar voor deze techniek dan de kristallijne mineralen van zijn vorige werk. De beste röntgenfoto's van eiwitten in de jaren dertig waren gemaakt door de Britse kristallograaf William Astbury, maar toen Pauling in 1937 probeerde om de kwantummechanische waarnemingen van Astbury mechanisch te verklaren, kon hij dat niet.

Het duurde 11 jaar voordat Pauling het probleem verklaarde: zijn wiskundige analyse was correct, maar de foto's van Astbury werden zo gemaakt dat de eiwitmoleculen van hun verwachte posities werden gekanteld. Pauling had een model geformuleerd voor de structuur van hemoglobine waarin atomen in een spiraalvormig patroon waren gerangschikt en paste dit idee op eiwitten in het algemeen toe.

In 1951 stelden Pauling en collega's, op basis van de structuren van aminozuren en peptiden en de vlakheid van de peptidebinding, de alfa-helix en bètablad correct voor als de primaire structurele motieven in de secundaire secundaire structuur. Dit werk was een voorbeeld van zijn vermogen om onconventioneel te denken; centraal in de structuur was de onorthodoxe veronderstelling dat één draaiing van de helix een niet-integraal aantal aminozuurresiduen kan bevatten.

Pauling suggereerde toen een spiraalvormige structuur voor deoxyribonucleïnezuur (DNA); zijn model bevatte echter verschillende basisfouten, waaronder een voorstel van neutrale fosfaatgroepen, een idee dat in strijd was met de zuurgraad van DNA. Sir Lawrence Bragg was teleurgesteld dat Pauling de race had gewonnen om de alpha-helix te vinden. Het team van Bragg had een fundamentele fout gemaakt bij het maken van hun eiwitmodellen door de vlakke aard van de peptidebinding niet te herkennen. Toen het Cavendish Laboratory hoorde dat Pauling aan moleculaire modellen van de structuur van DNA werkte, mochten Watson en Crick een moleculair DNA-model maken met niet-gepubliceerde gegevens van Maurice Wilkins en Rosalind Franklin van King's College. Begin 1953 stelden James D. Watson en Francis Crick een correcte structuur voor de dubbele DNA-helix voor. Een van de belemmeringen voor Pauling in dit werk was dat hij geen toegang had tot de hoogwaardige röntgendiffractiefoto's van DNA genomen door Rosalind Franklin, die Watson en Crick hadden gezien. Hij was van plan om een ​​conferentie in Engeland bij te wonen, waar hij misschien de foto's had gezien, maar hij kon dit niet omdat zijn paspoort destijds werd onthouden door het State Department, op verdenking dat hij communistische sympathieën had. Dit was aan het begin van de McCarthy-periode in de Verenigde Staten.

Pauling bestudeerde ook enzymreacties en was een van de eersten die erop wees dat enzymen reacties teweegbrengen door de overgangstoestand van de reactie te stabiliseren, een visie die centraal staat om hun werkingsmechanisme te begrijpen. Hij was ook een van de eerste wetenschappers die postuleerde dat de binding van antilichamen aan antigenen te wijten zou zijn aan een complementariteit tussen hun structuren. In dezelfde zin, terwijl de natuurkundige bioloog Max Delbruck werd, schreef hij een vroege paper waarin hij stelde dat DNA-replicatie waarschijnlijk het gevolg was van complementariteit in plaats van gelijkenis, zoals gesuggereerd door enkele onderzoekers. Dit werd duidelijk gemaakt in het model van de structuur van DNA dat Watson en Crick ontdekten.

Moleculaire genetica

In november 1949 publiceerden Linus Pauling, Harvey Itano, S. J. Singer en Ibert Wells in het tijdschrift Wetenschap het eerste bewijs van een menselijke ziekte geassocieerd met een verandering in een specifiek eiwit.5 Met behulp van elektroforese toonden ze aan dat individuen met sikkelcelziekte een gemodificeerde vorm van hemoglobine in hun rode bloedcellen hadden en dat individuen met sikkelcelkenmerk zowel de normale als abnormale vormen van hemoglobine hadden. Dit was de eerste demonstratie dat Mendeliaanse overerving van een verandering in een specifiek eiwit werd geassocieerd met een menselijke ziekte - het begin van de moleculaire genetica.

Activisme

Pauling was praktisch apolitiek tot de Tweede Wereldoorlog, maar de oorlog veranderde zijn leven ingrijpend en hij werd een vredesactivist. Tijdens het begin van het Manhattan-project nodigde Robert Oppenheimer hem uit om de leiding te hebben over de chemieafdeling van het project, maar hij weigerde en zei dat hij pacifist was. In 1946 trad hij toe tot het Emergency Committee of Atomic Scientists, voorgezeten door Albert Einstein; haar missie was om het publiek te waarschuwen voor de gevaren van de ontwikkeling van kernwapens. Zijn politiek activisme bracht het Amerikaanse ministerie van Buitenlandse Zaken ertoe hem een ​​paspoort te weigeren in 1952, toen hij werd uitgenodigd om te spreken op een wetenschappelijke conferentie in Londen. Zijn paspoort werd hersteld in 1954, kort voor de ceremonie in Stockholm, waar hij zijn eerste Nobelprijs ontving. Samen met Einstein, Bertrand Russell en acht andere vooraanstaande wetenschappers en intellectuelen tekende hij het Russell-Einstein Manifesto in 1955.

In 1957 begon Pauling een petitie in samenwerking met bioloog Barry Commoner, die radioactief strontium-90 in de melktanden van kinderen in Noord-Amerika had bestudeerd en concludeerde dat bovengrondse nucleaire testen risico's voor de volksgezondheid vormden in de vorm van radioactieve fall-out. Hij nam ook deel aan een openbaar debat met de atoomfysicus Edward Teller over de werkelijke kans dat fall-out mutaties veroorzaakt. In 1958 stelden Pauling en zijn vrouw de Verenigde Naties een petitie voor, ondertekend door meer dan 11.000 wetenschappers die opriepen tot het beëindigen van kernwapenproeven. Publieke druk leidde vervolgens tot een moratorium op bovengrondse kernwapenproeven, gevolgd door het Partial Test Ban-verdrag, ondertekend in 1963 door John F. Kennedy en Nikita Chroesjtsjov. Op de dag dat het verdrag in werking trad, kende het Nobelprijscomité Pauling de Nobelprijs voor de Vrede toe en beschreef hem als "Linus Carl Pauling, die sinds 1946 onophoudelijk campagne voert, niet alleen tegen kernwapentests, niet alleen tegen de verspreiding van deze bewapening, niet alleen tegen het gebruik ervan, maar tegen alle oorlogvoering als middel om internationale conflicten op te lossen. " Gunner Jahn presenteerde de prijs en vertelde hoe Pauling had gewerkt om de idealen in de wetenschap te herstellen.6 Interessant is dat de afdeling Caltech Chemistry, op zijn hoede voor zijn politieke opvattingen, hem niet eens formeel feliciteerde. De afdeling Biologie gaf hem echter een klein feestje, waaruit bleek dat ze meer waardering en sympathie toonden voor zijn werk aan stralingsmutatie.

Veel critici van Pauling, waaronder wetenschappers die de bijdragen die hij in de chemie had geleverd, waardeerden, waren het niet eens met zijn politieke standpunten en zagen hem als een naïeve woordvoerder van het Sovjetcommunisme. Hij kreeg de opdracht om te verschijnen voor de Subcommissie Interne Veiligheid van de Senaat, die hem 'de wetenschappelijke nummer één noemde in vrijwel elke belangrijke activiteit van het communistische vredesoffensief in dit land'. Een buitengewone kop in Leven magazine typeerde zijn Nobelprijs uit 1962 als "A Weird Insult from Norway." Pauling ontving in 1970 de Internationale Lenin Vredesprijs van de USSR.

Werk aan de ontwikkeling van de elektrische auto

Pauling heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van de eerste moderne elektrische auto - de Henney Kilowatt.

In de late jaren 1950 raakte Pauling bezorgd over het probleem van luchtvervuiling, met name het groeiende smogprobleem in Los Angeles. Destijds geloofden de meeste wetenschappers dat de smog te wijten was aan chemische fabrieken en raffinaderijen, niet aan uitlaatgassen van benzinemotoren. Pauling werkte samen met Arie Haagen-Smit en anderen bij Caltech om aan te tonen dat smog een product was van autovervuiling in plaats van fabrieksvervuiling. Kort na deze ontdekking begon Pauling aan de ontwikkeling van een praktische en betaalbare elektrische auto. Hij bundelde de krachten met de ingenieurs van het bedrijf Eureka Williams bij de ontwikkeling van de Henney Kilowatt - de eerste elektrische auto met snelheidsregeling. Na onderzoek naar de elektrofysica die ten grondslag liggen aan het oorspronkelijke voortstuwingssysteem van Kilowatt, stelde Pauling vast dat traditionele loodzuuraccu's niet het vermogen zouden leveren dat nodig is om elektrische auto's de prestaties te geven die nodig zijn om te concurreren met traditionele benzine-aangedreven auto's. Pauling voorspelde nauwkeurig dat de lage topsnelheid en het korte bereik van de Henney Kilowatt hen onpraktisch en niet populair zouden maken. Pauling stond erop de auto praktischer te maken voordat hij hem aan het publiek openbaarde en beval aan het project stop te zetten totdat de juiste batterij in de handel verkrijgbaar was. Helaas stond de Eureka Williams Company erop dat de productieplannen voor de auto doorgaan; zoals Pauling voorspelde, kende het model een sombere verkoop.

Moleculaire geneeskunde en medisch onderzoek

In 1941, op 40-jarige leeftijd, werd bij Pauling een ernstige vorm van de ziekte van Bright vastgesteld, een fatale nierziekte. Experts geloofden toen dat de ziekte van Bright niet te behandelen was. Met de hulp van Dr. Thomas Addis in Stanford was Pauling in staat om de ziekte te beheersen met Addis 'toen ongebruikelijke, eiwitarme, zoutvrije dieet. Addis schreef ook vitamines en mineralen voor al zijn patiënten voor.

In 1951 gaf Pauling een lezing getiteld "Molecular Medicine".7 In de late jaren 1950 werkte Pauling aan de rol van enzymen in de hersenfunctie, in de overtuiging dat psychische aandoeningen deels kunnen worden veroorzaakt door enzymstoornissen. Pas toen hij in 1965 "Niacine-therapie in de psychiatrie" van Abram Hoffer las, realiseerde hij zich dat vitamines belangrijke biochemische effecten kunnen hebben die geen verband houden met de preventie van bijbehorende deficiëntieziekten. Pauling publiceerde een kort artikel, "Orthomolecular Psychiatry," in het tijdschrift Wetenschap in 1968 (PMID 5641253) die naam en principe gaf aan de populaire maar controversiële beweging voor megavitamine-therapie in de jaren 1970. Pauling bedacht de term "orthomoleculair" om te verwijzen naar de praktijk van het variëren van de concentratie van stoffen die normaal in het lichaam aanwezig zijn om ziekten te voorkomen en te behandelen. Zijn ideeën vormden de basis van orthomoleculaire geneeskunde, die in het algemeen niet wordt toegepast door conventionele medische professionals en door sommigen sterk wordt bekritiseerd.8

Het werk van Pauling aan vitamine C in zijn latere jaren zorgde voor controverse.9 Hij werd voor het eerst geïntroduceerd in het concept van hoge dosis vitamine C door biochemicus Irwin Stone in 1966 en begon elke dag verscheidene grammen te nemen om verkoudheid te voorkomen. Opgewonden door de resultaten, onderzocht hij de klinische literatuur en publiceerde hij in 1970 "Vitamine C en de gewone verkoudheid". Hij begon een lange klinische samenwerking met de Britse kankerchirurg, Ewan Cameron,10 in 1971 over het gebruik van intraveneuze en orale vitamine C als kankertherapie voor terminale patiënten. Cameron en Pauling schreven veel technische artikelen en een populair boek, Kanker en vitamine C, die hun observaties bespraken. Drie prospectieve, gerandomiseerde, placebo-gecontroleerde studies werden uitgevoerd door Moertel et al. in de Mayo Clinic; alle drie konden geen voordelen aantonen voor megadoses vitamine C bij kankerpatiënten.11 Pauling veroordeelde de conclusies van Charles Moertel en de behandeling van de laatste studie als 'fraude en opzettelijke verkeerde voorstelling van zaken'.1213 Pauling publiceerde vervolgens kritiek op de gebreken van de tweede Mayo-Moertel-kankerproef gedurende een aantal jaren, toen hij in staat was om langzaam enkele van de niet openbaar gemaakte details van de proef op te sporen. De golf van negatieve publiciteit die door Moertel en de media is gegenereerd, ondermijnt echter de geloofwaardigheid van Pauling en zijn vitamine C-werk voor een generatie. De oncologische mainstream ging verder met andere behandelingsmogelijkheden. Altijd precair neergestreken sinds zijn moleculair biologisch geïnspireerde kruistocht om atmosferische nucleaire testen in de jaren vijftig te stoppen, liet de confrontatie met Mayo-Moertel in 1985 Pauling geïsoleerd van zijn institutionele financieringsbronnen, academische steun en een verbijsterd publiek. Later werkte hij samen met de Canadese arts Abram Hoffer aan een micronutriëntenregime, inclusief een hoge dosis vitamine C, als aanvullende kankertherapie.

Vanaf 2006 werd door een Canadese groep onderzoekers nieuw bewijs voor een hoge dosis vitamine C voorgesteld. Deze onderzoekers observeerden langer dan verwachte overlevingstijden bij drie patiënten die werden behandeld met hoge doses intraveneuze vitamine C.14 De onderzoekers plannen naar verluidt een nieuwe fase I klinische studie 15 De selectieve toxiciteit van vitamine C voor kankercellen is in vitro aangetoond (d.w.z. in een petrischaal met celkweek) en werd in 2005 gerapporteerd.16De combinatie van case-report gegevens en preklinische informatie suggereert biologische plausibiliteit en de mogelijkheid van klinische werkzaamheid ten koste van kritische toxiciteit bij actieve doses; toekomstige klinische testen zullen uiteindelijk het nut en de veiligheid bepalen van intraveneuze hoge doses vitamine C-behandelingen voor patiënten met kanker. Onderzoekers brachten een paper uit die aantoonde in-vitro vitamine C doden van kankercellen in The Proceedings of the National Academy of Sciences in 2006.16

Met twee collega's richtte Pauling in 1973 het Institute of Orthomolecular Medicine op in Menlo Park, Californië, dat al snel werd omgedoopt tot het Linus Pauling Institute of Science and Medicine. Pauling regisseerde onderzoek naar vitamine C, maar ging ook door met zijn theoretische werk in chemie en natuurkunde tot zijn dood. In zijn laatste jaren raakte hij vooral geïnteresseerd in de mogelijke rol van vitamine C bij het voorkomen van atherosclerose en publiceerde hij drie casusrapporten over het gebruik van lysine en vitamine C om angina pectoris te verlichten. In 1996 verhuisde het Linus Pauling Instituut van Palo Alto, Californië, naar Corvallis, Oregon, om deel te gaan uitmaken van de Oregon State University, waar het onderzoek blijft doen naar micronutriënten, fytochemicaliën (chemicaliën uit planten) en andere bestanddelen van het dieet in preventie en behandeling van ziekten.

Nalatenschap

De bijdrage van Pauling aan de wetenschap wordt door velen in de grootste achting gedragen. Hij werd opgenomen in een lijst van de 20 grootste wetenschappers aller tijden door het Britse tijdschrift "New Scientist", waarbij Albert Einstein de enige andere wetenschapper uit de twintigste eeuw op de lijst was. Gautam R. Desiraju, de auteur van de "Millennium Essay" in Natuur,17 beweerde dat Pauling een van de grootste denkers en visionairs van het millennium was, samen met Galileo, Newton en Einstein. Pauling valt ook op door de diversiteit van zijn interesses: kwantummechanica, anorganische chemie, organische chemie, eiwitstructuur, moleculaire biologie en geneeskunde. Op al deze gebieden, en vooral op de grenzen tussen hen, heeft hij beslissende bijdragen geleverd. Zijn werk aan chemische binding markeert het begin van de moderne kwantumchemie, en veel van zijn bijdragen zoals hybridisatie en elektronegativiteit zijn onderdeel geworden van standaardchemiehandboeken. Hoewel zijn valentiebindingbenadering tekortschoot in het kwantitatief verklaren van enkele van de kenmerken van moleculen, zoals de paramagnetische aard van zuurstof en de kleur van organometallische complexen, en later zou worden vervangen door de moleculaire orbitale theorie van Robert Mulliken, de kracht van Pauling theorie heeft in zijn eenvoud gelegen en heeft standgehouden. Het werk van Pauling aan de kristalstructuur heeft aanzienlijk bijgedragen aan de voorspelling en opheldering van de structuren van complexe mineralen en verbindingen. Zijn ontdekking van de alfa-helix en bètablad is een fundamentele basis voor de studie van eiwitstructuur.

In zijn tijd werd Pauling vaak geëerd met het sobriquet 'Vader van de moleculaire biologie', een bijdrage erkend door Francis Crick. Zijn ontdekking van sikkelcelanemie als een 'moleculaire ziekte' opende de weg naar het onderzoeken van genetisch verworven mutaties op moleculair niveau.

Hoewel de wetenschappelijke gemeenschap in het algemeen het niet eens was met de conclusies van Pauling in zijn vitaminegerelateerd medisch onderzoek en schrijven, gaf zijn deelname aan de strijd een grotere stem in de publieke opinie voor voedingsstoffen zoals vitamines en mineralen voor ziektepreventie. In het bijzonder zette zijn beschermeling dr. Mathias Rath, MD, zijn vroege werkzaamheden in de cellulaire geneeskunde voort en breidde hij de hoeveelheid gegevens uit over natuurlijke stoffen die verband houden met ziektepreventie en -verlichting. De stand van Pauling leidde er ook toe dat deze onderwerpen veel actiever werden onderzocht door andere onderzoekers, waaronder die van het Linus Pauling Institute, dat een dozijn hoofdonderzoekers en faculteiten opsomt die de rol van micronutriënten, plus fytochemicaliën, in gezondheid en ziekte onderzoeken.

Honors

  • 1931 Langmuir Prize, American Chemical Society
  • 1941 Nichols Medal, New York Section, American Chemical Society
  • 1947 Davy Medal, Royal Society
  • 1948 Presidentiële medaille voor verdienste in de Verenigde Staten
  • 1952 Pasteurmedaille, Biochemical Society of France
  • 1954 Nobelprijs, chemie
  • 1955 Addis Medal, National Nephrosis Foundation
  • 1955 Phillips Memorial Award, American College of Physicians
  • 1956 Avogadro-medaille, Italiaanse Academie van b, la
  • 1957 Paul Sabatier Medaille
  • 1957 Pierre Fermat Medal in Mathematics
  • 1957 Internationale Grotius-medaille
  • 1962 Nobelprijs voor de vrede
  • 1965 Republiek Italië
  • 1965 Medal, Academy of the Rumanian People's Republic
  • 1966 Linus Pauling Medal
  • 1966 Silver Medal, Institute of France
  • 1966 Supreme Peace Sponsor, World Fellowship of Religion
  • 1972 United States National Medal of Science
  • 1972 International Lenin Peace Prize
  • 1978 Lomonosov Gold Medal, USSR Academy of Science
  • 1979 Medal for Chemical Sciences, National Academy of Science
  • 1984 Priest

    Bekijk de video: Linus Pauling Lecture: Valence and Molecular Structure Part 1 (September 2020).

    Pin
    Send
    Share
    Send