莱纳斯·鲍林—

莱纳斯·鲍林1901—1994

致力于和平的化学家

■1991年2月，即将九十岁高龄的莱纳斯·鲍林还在研究宇宙模型

莱纳斯·鲍林具有天才科学家少有的天赋，他是一位很好的教师，他的讲座原汁原味，具有很强的独创性，他经常讲授尚未被证实的假说，并用自己亲手做的模型来解释和说明这些假说。在有机化学中，人们经常用连起来的表示原子的彩色球体或半球体来形象地演示较大的分子，这要归功于莱纳斯·鲍林的首创。鲍林也是搭建α螺旋体结构的第一人，他用这种方法以螺旋形状将原子排列起来，从而形象地展示了蛋白质的空间框架，鲍林的这一模型为一年后在英国获得的重大发现铺平了道路。1953年，弗朗西斯·克里克和詹姆斯·沃森这两位年轻的科学家在剑桥大学找到了遗传分子DN A的空间结构——双螺旋结构，即两个相互咬合在一起的α螺旋体。这一发现具有重大意义，因为它为人们了解遗传机理打开了一扇窗户，开启了现代分子生物学和遗传工程的崭新篇章。

■鲍林在1952年提出的DN A—结构的三重螺旋体模型被证明是错误的

莱纳斯·鲍林无需嫉妒这两位年轻的科学家，因为他自己当时已是负有盛名的化学家，是上个世纪最知名的化学家之一，1954年，他因在有机分子结构方面的杰出贡献被授予诺贝尔化学奖。

与其他化学家相比，鲍林的过人之处是将化学和物理有机地结合起来。鲍林上大学时，玻尔的原子模型刚问世不久，当时物理学家们正在探索分子和物质是如何由原子构造的这个问题。在慕尼黑、苏黎世和哥本哈根研究深造期间，鲍林了解了原子理论的最新发展，并把这些最新认知运用到他从一开始就十分关注的问题上：是什么使原子聚在一起？是什么使原子成为分子？较大的分子怎样保持稳定？即与化学键相关的一系列问题。他将一种新发现的结合方式称为氢桥键，并强调这种结合方式对生命化学的重要意义：“我相信，氢桥键对于生物学的意义比任何其他键都要重要。”鲍林说得有理，因为正是氢桥键使遗传分子的双螺旋体连在一起，虽然他当时还没有认识到这一点。

鲍林从古老的化学知识与物理学的新理论中推导出一种新的知识，即结构化学。结构化学描述了分子的空间结构及其相互关联性，并可通过计算对分子的空间结构提供预测和作出说明，大量相互间并无必然关联的现象和公式的累积，为结构化学的诞生打下了必要的基础，结构化学的基础都可以用“第一原理”来加以解释和计算。

鲍林在专业圈里十分受人尊敬，但公众对他的了解更多的则是他是一位战后主张和平的科学家。第二次世界大战期间，鲍林作为一名爱国者积极从事军事研究，他没有应邀前往洛斯阿拉莫斯参加美国原子弹的研制工作的原因是他当时有其他军工研究任务在身。美国在日本广岛和长崎投下的原子弹使他转变了思想，他的夫人阿尔瓦·米勒对他也产生了很大的影响。在核军备竞赛的年代里，鲍林挺身而出，向世人揭露核武器试验所造成的原子尘危害（即核辐射危害），成功地动员了世界各地的许多科学家加入到反对核武器试验的行列。鲍林的反核行为招致了美国当局的不满，美国当局甚至怀疑他与共产党有牵连，对他采取了打击报复，1952年他被禁止出国。然而，鲍林的反核努力并没有白费，世界性的反核武器试验浪潮最终迫使有关国家的当权者们坐下来思过，签署了禁止核试验条约，鲍林还因此而获得了诺贝尔和平奖。

■莱纳斯·鲍林在加利福尼亚工学院的研究所里观察晶体

年近花甲的鲍林最后还建立起一个从事医学一生物化学关联性研究的研究所，“我有意寻找其结果会使我伤透脑筋的工作”，他有一次曾这样回答关于如何保持活力的问题。鲍林讨厌体育活动，在这一点上他有点像英国首相温斯顿·丘吉尔和著名作家马克·吐温，丘吉尔有“体育就是谋杀”的格言，马克·吐温则“情愿躺下等体育运动的欲望过去也不愿参加体育运动”。鲍林还认为自己找到了保持健康的灵丹妙药，即服用维生素C，而且服用量是今天医生建议量的百倍。鲍林还认为，维生素C是预防癌症和其他各种疾病的灵丹妙药，他的这一观点受到了大部分营养专家的质疑。显然，抗坏血酸（维生素C）对思维敏捷的鲍林没有造成任何危害，毕竟他活到了九十三岁的高龄。

和平工作

鲍林获得诺贝尔和平奖后不久，美国《生活》杂志曾发表题为《来自挪威的不寻常侮辱》的封面文章。1962年，在反对共产党的美国人眼里，和平工作被视为是反美的。诺贝尔奖评审委员会在当时也面临巨大的压力，也许是在最后评审会议前缔结的《部分禁止核试验条约》促使诺贝尔奖评审委员会做出了这个重要的决定。

莱纳斯·鲍林

生平与学术生涯

莱纳斯·鲍林于1901年出生在美国俄勒冈州的波特兰，父亲很早就离开了人间，年幼的莱纳斯不得不打零工以补贴家用，他对化学的兴趣来自一位朋友的自制化学箱。以出色的成绩中学毕业后，莱纳斯·鲍林在俄勒冈州农业学院完成了化学专业的学习，之后又来到位于帕萨迪纳的加利福尼亚工学院深造，并于1925年获得博士称号。作为古根海姆基金会奖学金学生，他在欧洲逗留了一年半，其中大部分时间在慕尼黑理论物理学家阿诺德·索末菲手下工作，一部分时间在哥本哈根的尼尔斯·玻尔实验室工作，还有一部分时间在苏黎世拜访埃尔温·薛定谔。 1927年，鲍林返回加利福尼亚工学院，以二十六岁的年龄成为当时系里最年轻的教师，在加利福尼亚工学院，他断断续续一直工作到1964年。1923年，鲍林与学家政的女大学生阿尔瓦·米勒结婚，婚后两人相依为命，直到阿尔瓦于1981年去世。1931年，鲍林在《化学键的本质》一书里发表了自己近十年来的研究成果，鲍林获得1954年诺贝尔化学奖。第二次世界大战期间，鲍林是国防研究小组的顾问，亲自参与了导弹燃料、潜艇和飞机氧气测量仪器及人工血浆的研制工作。第二次世界大战结束后，他坚决反对核军备，详细研究了核武器试验中放射性原子尘的危害性，并向世人广为宣传。他动员了众多的科学家，起草了《科学家反对核试验宣言》， 1963年8月，有关国家终于签署了《部分禁止核试验条约》。为了表彰他对世界和平所作出的贡献，鲍林被授予1962年诺贝尔和平奖，他因此成为唯一一位单独获得两个诺贝尔奖的科学家。1964年后，鲍林继续致力于世界和平的工作，1973年后，他投入到年龄机理、精神疾病的遗传基因和麻醉剂的效用等方面的研究，即今天人们所说的“生命科学”，为此，他专门在帕洛阿尔托创建了莱纳斯·鲍林科学和医学研究所。1994年8月19日，莱纳斯·鲍林在帕洛阿尔托死于前列腺癌。

相关知识

氢桥键

化学家把由氢原子作为中介的原子或分子之间的化学键合称为氢桥键，氢原子的化学活性外胞由一个电子组成，这个唯一的电子在它的周围探索可滞留物，遇到合适的“伙伴”就搭建起一座不太稳定的桥。虽然这种氢桥相当脆弱，但它对生命的化学却至关重要。例如携带生物遗传信息的脱氧核糖核酸（DNA）的两个螺旋体就是靠这种氢桥结合在一起的。

第一原理

“第一原理”这个说法来源于“第一推动力”，如果宇宙诞生之初万事万物应该是静止的，那后来如何动起来的呢？决定第一推动力的原理被称为第一原理。我们知道物质由分子组成，分子由原子组成，原子由原子核和电子组成。量子力学计算就是根据原子核和电子的相互作用原理去计算分子（或离子）的结构和能量，然后就能计算物质的各种性质，这很接近于反映宇宙本质的原理，所以被称为第一原理。

推荐

阅读：

《莱纳斯·鲍林与生命化学》，Tom Hager著，徐新、金光辉译，陕西师范大学出版社2004

《科学与政治的一生：莱纳斯·鲍林传》， Ted Goertzel， Ben Goertzel著，刘立译，东方出版中心1999

网站：

www.paulingexhibit.org

点评

有机分子的要点在于其空间结构，这一认知再加上结构化学的计算使鲍林的研究取得了突破性进展，他差一点儿还发现了双螺旋结构。