萊納斯·卡爾·鮑林（LinusCarlPauling)制作人：潘容麻洪良

美國著名化學家，量子化學和結構生物學的先驅者之一。1954年因在化學鍵方面的工作取得諾貝爾化學獎，1962年因反對核彈在地面測試的行動獲得諾貝爾和平獎，成為獲得不同諾貝爾獎項的兩人之一（另一人為居里夫人）；也是唯一的一位每次都是獨立地獲得諾貝爾獎的獲獎人。其后他主要的行動為支持維他命C在醫學的功用。鮑林被認為是20世紀對化學科學影響最大的人之一，他所撰寫的《化學鍵的本質》被認為是化學史上最重要的著作之一。他以量子力學入手分析化學問題，結論卻以直觀、淺白的概念重新闡述，即便未受量子力學訓練的化學家亦可利用準確的直觀圖像研究化學問題，影響至為深遠，比如他所提出的許多概念：電負度、共振理論、價鍵理論、混成軌域、蛋白質二級結構等概念和理論，如今已成為化學領域最基礎和最廣泛使用的觀念。（鮑林的大學畢業照）1914年鮑林進入波特蘭的華盛頓高中，高中的求學過程對鮑林影響深遠，受到好友的啟發，鮑林開始對化學產生濃厚的興趣。1917年家境貧寒的鮑林進入俄勒岡農學院攻讀化學工程專業，1922年他獲得學士學位。大學畢業后鮑林申請了加州理工學院的研究生，洽逢美國物理化學學派的宗師諾伊斯剛剛從麻省理工學院來到加州理工學院，鮑林加入了諾伊斯的研究團隊，從事X-射線衍射法晶體結構的研究。在加州理工學院，鮑林接觸到了熱力學、統計力學、動力學、量子力學等物理化學和物理學的基礎理論。1925年鮑林以最優等成績獲得物理化學和數學物理博士學位，畢業后的鮑林前往歐洲留學，當時的歐洲是量子理論發展的中心，鮑林在那里接觸到了當時物理學界和物理化學界的頂尖人物。1927年，鮑林返回美國，哈佛大學和加州理工學院爭相聘請他擔任教職，哈佛大學甚至同意依照鮑林的意思建立一個量子化學系，而在那個時代，量子化學還是世人聞所未聞的概念。但是鮑林最終選擇了加州理工學院，他在加州理工開設的第一門課程是“波動力學及其在化學上的應用”后來他將這門課的講義整理成文，于1935年出版了《量子力學導論——及其在化學中的應用》這是歷史上第一本以化學家為讀者的量子力學教科書。鮑林在加州理工學院一直工作到1963年，其間獲得了1954年諾貝爾化學獎。1963年－1967年鮑林供職于加州圣巴巴拉民主學院研究中心1967年－1969年任職于加州大學圣迭戈分校化學系，1969年－1973年任職于斯坦福大學，1973年之后，任職于以他名字命名的鮑林科學和醫學研究所直到1994年逝世。、鮑林的學術貢獻混成軌域理論鮑林自1930年代開始致力于化學鍵的研究，1931年2月發表價鍵理論，此后陸續發表相關論文，1939年出版了在化學史上有劃時代意義的《化學鍵的本質》一書。這部書徹底改變了人們對化學鍵的認識，將其從直觀的、臆想的概念升華為定量的和理性的層次，在該書出版后不到30年內，共被引用超過16000次，至今仍有許多高水平學術論文引用該書觀點。由于鮑林在化學鍵本質以及復雜化合物物質結構闡釋方面杰出的貢獻，他贏得了1954年諾貝爾化學獎。鮑林對化學鍵本質的研究，引申出了廣泛使用的混成軌域概念?；斐绍売蚶碚撜J為，在形成化學鍵的過程中，原子軌道本身會重新組合，形成混成軌域，以獲得最佳的成鍵效果。根據混成軌域理論，飽和碳原子的四個價層電子軌道，即一個2s軌道和三個2p軌道可線性組合為四個完全對等的sp3混成軌域，量子力學計算顯示這四個混成軌域在空間上形成正四面體，從而成功的解釋了碳的正四面體結構。電負度鮑林在研究化學鍵鍵能的過程中發現，對于同核雙原子分子，化學鍵的鍵能會隨著原子序數的變化而發生變化，為了半定量或定性描述各種化學鍵的鍵能以及其變化趨勢，鮑林于1932年首先提出了用以描述原子核對電子吸引能力的電負度概念，并且提出了定量衡量原子電負度的計算公式。電負度這一概念簡單、直觀、物理意義明確并且不失準確性，至今仍獲得廣泛應用，并可定性描述氫鍵。如今電負度是描述元素化學性質的重要指標之一。共振理論鮑林為了求解復雜分子體系化學鍵的薛定諤方程，使用了變分法。在原子核位置不變的前提下，提出分子體系所有可能的化學鍵結構，寫出每個結構所對應的波函數，將體系真實的波函數表示為所有可能結構波函數的線性組合，經過變分法處理后，得到體系總能量最低的波函數形式。為了便于以化學結構式表達，圖像地解釋這種計算結果的物理意義，鮑林提出共振理論，體系的化學鍵結構表示為若干種不同結構，電子是在不同化學鍵結構之間共振的。但這并不表示實際分子結構在不同時間下有不同結構，實際上只有一種經共振混成的低能穩態軌域。舉苯分子結構為例，六個碳之電子為p軌域，經過共振混成，即為一環狀軌域。這解釋了，為何單鍵和雙鍵鍵長不同，在實驗上測量苯環六個鍵長卻都相同。生物大分子結構和功能1930年代中期，隨著加州理工學院加強其再在生物學領域的發展，鮑林得以接觸一批生物學大師，期間鮑林對他原本沒有興趣的生物大分子結構研究產生了興趣。鮑林在生物大分子領域最初的工作是對血紅蛋白結構的確定，并且通過實驗首先證實，在得氧和失氧狀態下，血紅蛋白的結構是不同的，為了進一步精確測定蛋白質結構，鮑林首先想到他早期從事的X-射線衍射晶體結構測試的方法，他將這種方法引入到蛋白質結構測定中來，并且推導了經衍射圖譜計算蛋白質中重原子坐標的公式。至今通過蛋白質結晶，進行X-射線衍射實驗仍然是測定蛋白質三級結構的主要方法，人類已知結構的蛋白質大部分是經由這種方法測定獲得的。結合血紅蛋白的晶體衍射圖譜，鮑林提出蛋白質中的肽鏈在空間中是呈螺旋形排列的，這就是最早的α螺旋結構模型，有科學史學者認為沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結構模型就是受到了鮑林的影響，而鮑林之所以沒有提出雙螺旋，是因為他在1950年代受到美國麥卡錫主義的影響，錯過了一次在英國舉行的學術會議，沒有能夠看到一副重要的DNA晶體衍射圖譜。1951年鮑林結合他在血紅蛋白進行的實驗研究，以及對肽鏈和肽平面化學結構的理論研究，提出了α螺旋和β折疊是蛋白質二級結構的基本構建單元的理論。這一理論成為當代生物化學基本理論之一，影響深遠。此外，鮑林還提出了酶催化反應的機理、抗原與抗體結構互補性原理以及DNA復制過程中的互補性原理，這些理論在20世紀的生物化學和醫學領域都扮演了非常重要的角色。鮑林曾經提出一個磷酸在內側，含氮堿基在外側的“DNA三螺旋結構模型”，但是很快的就被指出錯誤。社會工作鮑林自第二次世界大戰前一直不關心政治，但戰爭的后果及他妻子的和平主義價值觀對他日后有了重大影響，而使他成為和平的行動主義者。1946年，他加入由愛因斯坦領導的希望提醒公眾發展核武器的禍害的組織——原子能科學家緊急委員會。因為參議員約瑟夫·麥卡錫公開倡導反共主義，五零年代美國彌漫著強烈的反共氣息，政治圈的各層級積極找尋并懲罰被懷疑傾向共產主義者。由于鮑林對于反核及反戰的主張，自然成為當時立法者的質疑對象。1950年鮑林被參議院教育調查委員會（SenateInvestigatingCommitteeonEducation）要求去作證，鮑林雖然出席但是拒絕配合任何調查，因為他認為此舉已經對他的人權造成迫害。鮑林在多次場合表明自己不是共產黨員，也不認同共產理念。當時鮑林已是美國政府的問題人物，所以即便當時最有聲望的倫敦皇家學會（RoyalSocietyofLondon）邀請鮑林出席一項關于蛋白質模型結構的研討會，時間訂為1952年年四月二十八號，也因政治打壓無法取得護照而作罷。一般咸信鮑林因為沒有出席這個會議而錯失目睹一項關鍵性的證據，而讓詹姆斯·沃森及同僚佛朗西斯·克里克搶得先機，早一步提出正確的DNA分子結構。鮑林是“化學家、物理學家、結晶學家、分子生物學家和醫學研究者”,他不是醫生,可他偏偏引發了醫學領域一場曠日持久的大論戰。鮑林根據自己多年的研究,于1970年出版了《維生素C與普通感冒》一書。書中認為:每天服用1000毫克或更多的維生素C可以預防感冒:維生素c可以抗病毒。這本書受到讀者的贊譽,被評為當年的美國最佳科普圖書。

可是,醫學權威們激烈反對鮑林的論點。有的說:“沒有任何證據能夠支持維生素C可以防治感冒的觀點?！庇械恼f:“這對預防或減輕感冒沒有什么用處?！睓嗤块T也紛紛表態。例如,美國衛生基金會就告誡讀者:“每天服用1000毫克以上維生素C能預防感冒的說法是證據不充分的。”美國醫學協會也發表聲明:“維生素C不能預防或治療感冒!”只有個別醫學家及幾百位普通病人用自身的經歷支持鮑林。

鮑林身陷重圍。攻擊他的人說他根本不是醫生，沒資格來談論維生素C防治感冒的問題。還有人干脆把他譏諷為江湖醫生?；蛘f他用維生素C防治感冒是江湖游醫式的宣傳。尊重他的人則嘆惜他晚年“不安分”,說他完全可以安享榮耀,可他非要闖入醫學領域。而離開他自己的化學“主流”太遠。但是。醫學權威們更不相信這種觀點。鮑林先后8次向國家癌癥研究所申請資助,以便通過動物實驗做進一步研究,可這位世界知名科學家的每次申請都被否定。他只能靠“許多人資助”來工作。即使如此。權威機構和權威人士還是聲明:維生素C對癌癥沒有價值。此時,仍然是一些病人用