Linus Carl Pauling (1901-1994) był czczony przez swoich kolegów naukowców jako płodny badacz, który wniósł znaczący wkład w nasze zrozumienie wiązania chemicznego i struktury chemicznej. Jego przełomowa praca przyniosła mu w 1954 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Po wprowadzeniu atomowej teorii materii Johna Daltona w pierwszej połowie XIX wieku pojawiły się dwa ważne pytania: jaka jest natura wiązania między tymi atomami, które łączą się tworząc substancje i jak te atomy są geometrycznie ułożone, kiedy łączą się tworząc cząsteczki? Sto lat później, idąc w ślady takich naukowych gigantów jak August Kekulé, Jacobus Henricus van ’ t Hoff i Gilbert Newton Lewis, Pauling wniósł wkład w dziedziny wiązania chemicznego i struktury chemicznej, które rzuciły znaczące światło na oba te zagadnienia.

Wczesne życie i Edukacja

urodzony w Portland w stanie Oregon, Pauling wykazywał wczesne zainteresowanie nauką, zbierając Sprzęt laboratoryjny i przeprowadzając eksperymenty chemiczne w swoim domu z dzieciństwa. Aby zarabiać pieniądze w szkole średniej, spędzał godziny po szkole pracując w szkolnym laboratorium chemicznym. Pomimo wyzwań ekonomicznych Pauling rozpoczął studia w Oregon Agricultural College (obecnie Oregon State University), uzyskując tytuł licencjata z inżynierii chemicznej w 1922 roku. Następnie podjął studia na California Institute of Technology (Caltech), uzyskując w 1925 doktorat z Chemii Fizycznej i fizyki matematycznej.

Po roku stypendialnym w Europie, podczas którego badał implikacje „nowej fizyki” mechaniki kwantowej dla chemii—szczególnie dla struktury chemicznej—Pauling wrócił do Stanów Zjednoczonych i w 1927 roku wstąpił na Wydział Chemii w Caltech.

bio-pauling.jpg

Linus Pauling podczas wywiadu oral history przeprowadzonego przez Chemical Heritage Foundation, obecnie Instytut Historii Nauki, w 1987 roku.

Instytut Historii Nauki

osiągnięcia naukowe

podczas swoich wczesnych lat w Caltech Pauling kontynuował swoją trajektorię badań struktur molekularnych. Wykorzystując stosunkowo nową technikę krystalografii rentgenowskiej (zwanej również dyfrakcją rentgenowską), której nauczył się na studiach podyplomowych, był w stanie określić struktury wielu kryształów. Poinformowany przez teorię kwantową, Pauling połączył swoje obserwacje wykonane przez krystalografię rentgenowską ze złożonymi obliczeniami matematycznymi w celu opracowania uogólnień na temat struktur krystalicznych, formułując „Zasady Paulinga” dla układów atomowych w kryształach z wiązaniem jonowym. Zasady te pozwoliły mu i innym na dokładniejsze przewidywanie i wyznaczanie struktur krystalicznych. Pauling rozszyfrował również struktury wielu cząsteczek gazu przy użyciu jeszcze nowszej techniki dyfrakcji elektronów.

W połowie lat 30.Pauling zainteresował się cząsteczkami biologicznymi, zwłaszcza białkami. Jego badania nad hemoglobiną białkową pomogły mu ustalić molekularną przyczynę anemii sierpowatej i zdefiniować nową klasę chorób-chorobę molekularną. Pod koniec lat 40. Pauling wywnioskował, na podstawie wiedzy teoretycznej i danych dyfrakcyjnych rentgenowskich, podstawową strukturę białek, którą nazwał helisą Alfa. Za te i inne odkrycia bywa uważany za ojca biologii molekularnej.

Pauling przeprowadził pionierskie badania właściwości magnetycznych atomów i cząsteczek oraz Związku elektroujemności-tendencji atomu do przyciągania elektronów w wiązaniu-z rodzajami wiązań, które tworzą Atomy (jonowe, kowalencyjne lub gdzieś pomiędzy). Opracował pierwszą skalę elektroujemności do przypisywania wartości atomom zaangażowanym w wiązania „pośrednie”.

aby lepiej wyjaśnić naturę wiązania kowalencyjnego, w którym elektrony są dzielone między wiązanymi atomami, Pauling sformułował przełomowe koncepcje rezonansu i hybrydyzacji, które z kolei dostarczyły chemikom solidniejszych podstaw teoretycznych do przewidywania nowych związków i reakcji chemicznych. Później rozszerzył teorię wiązań kowalencyjnych o Metale i związki międzymetaliczne.

oprócz setek artykułów naukowych Pauling opublikował dwie przełomowe prace z chemii. W 1939 jego przełomowa książka, the Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals, przedstawiła wszystkie swoje dotychczasowe odkrycia. A po latach nauczania młodych chemików w Caltech, wydał swój wpływowy podręcznik Chemii Ogólnej (1947), który zmienił sposób nauczania chemii na skalę światową.

Pauling otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1954 roku „za badania nad naturą wiązania chemicznego i jego zastosowaniem do wyjaśnienia struktury substancji złożonych.”

wysiłki na rzecz zdrowia i pokoju

oprócz swojego wkładu w nasze zrozumienie chorób molekularnych, Pauling wyjaśnił również rolę antygenów i przeciwciał w układzie odpornościowym. Ale jest on prawdopodobnie najbardziej znany opinii publicznej za wspieranie stosowania witaminy C do utrzymania i przywrócenia zdrowia (więcej na temat witaminy C, patrz Albert Szent-Györgyi).

bio_pauling_pancakes.jpg

jeden z wielu działań pokojowych Linusa Paulinga—rzucanie naleśników na naleśnikowym śniadaniu w Pasadenie w 1963 roku Międzynarodowej Ligi Kobiet na rzecz Pokoju i wolności. Po prawej jego żona, Ava Helen Pauling.

WILPF

w latach 50.i Później Pauling prowadził niestrudzenie—w obliczu poważnej opozycji zawodowej i rządowej—kampanię na rzecz położenia kresu próbom jądrowo-bombowym w atmosferze i wyścigu zbrojeń. W 1963 roku, w którym wszedł w życie Traktat o zakazie prób jądrowych, Pauling otrzymał Pokojową Nagrodę Nobla (choć przyznaną w 1963, nagrodę przyznano za rok 1962). Pauling był drugą, po Marii Curie, osobą, która zdobyła dwie Nagrody Nobla.

Pauling przebywał w Caltech w latach 1927-1963. Po otrzymaniu Pokojowej Nagrody, spędził cztery lata jako profesor badawczy w Center for the Study of Democratic Institutions w Santa Barbara w Kalifornii. Wznowił badania naukowe na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego w 1967, a stamtąd przeniósł się na Stanford University, a w końcu do Linus Pauling Institute of Science and Medicine w Palo Alto.

informacje zawarte w tej biografii zostały ostatnio zaktualizowane 14 grudnia 2017.