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作為世紀(jì)偉人印衔，鮑林有哪些突出貢獻(xiàn)

作為世紀(jì)偉人空郊，鮑林有哪些突出貢獻(xiàn)

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蓋世無雙vcLV.52016-12-01

萊納斯·卡爾·鮑林(Linus Carl Pauling松蒜，1901年2月28日-1994年8月19日)幢哨，美國著名化學(xué)家雄人，量子化學(xué)和結(jié)構(gòu)生物學(xué)的先驅(qū)者之一。1954年因在化學(xué)鍵方面的工作取得諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)矩距，1962年因反對核彈在地面測試的行動(dòng)獲得諾貝爾和平獎(jiǎng)拗盒，成為獲得不同諾貝爾獎(jiǎng)項(xiàng)的兩人之一。鮑林被認(rèn)為是20世紀(jì)對化學(xué)科學(xué)影響最大的人之一锥债，他所撰寫的《化學(xué)鍵的本質(zhì)》被認(rèn)為是化學(xué)史上最重要的著作之一陡蝇。他所提出的許多概念:電負(fù)度、共振理論哮肚、價(jià)鍵理論登夫、雜化軌道理論、蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)等概念和理論允趟，如今已成為化學(xué)領(lǐng)域最基礎(chǔ)和最廣泛使用的觀念恼策。

學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)

價(jià)鍵理論

鮑林自1930年代開始致力于化學(xué)鍵的研究，1931年2月發(fā)表價(jià)鍵理論潮剪，此后陸續(xù)發(fā)表相關(guān)論文涣楷，1939年出版了在化學(xué)史上有劃時(shí)代意義的《化學(xué)鍵的本質(zhì)》一書。這部書徹底改變了人們對化學(xué)鍵的認(rèn)識抗碰，將其從直觀的狮斗、臆想的概念升華為定量的和理性的高度，在該書出版后不到30年內(nèi)改含，共被引用超過16000次情龄，至今仍有許多高水平學(xué)術(shù)論文引用該書觀點(diǎn)迄汛。由于鮑林在化學(xué)鍵本質(zhì)以及復(fù)雜化合物物質(zhì)結(jié)構(gòu)闡釋方面杰出的貢獻(xiàn)捍壤，他贏得了1954年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。鮑林對化學(xué)鍵本質(zhì)的研究鞍爱，引申出了廣泛使用的雜化軌道概念鹃觉。雜化軌道理論認(rèn)為，在形成化學(xué)鍵的過程中睹逃，原子軌道自身回重新組合盗扇，形成雜化軌道，以獲得最佳的成鍵效果沉填。根據(jù)雜化軌道理論疗隶，飽和碳原子的四個(gè)價(jià)層電子軌道，即一個(gè)2S軌道和三個(gè)2P軌道喙線性組合成四個(gè)完全對等的sp3雜化軌道翼闹，量子力學(xué)計(jì)算顯示這四個(gè)雜化軌道在空間上形成正四面體斑鼻，從而成功的解釋了甲烷的正四面體結(jié)構(gòu)。

電負(fù)性

鮑林在研究化學(xué)鍵鍵能的過程中發(fā)現(xiàn)猎荠，對于同核雙原子分子坚弱，化學(xué)鍵的鍵能會隨著原子序數(shù)的變化而發(fā)生變化蜀备，為了半定量或定性描述各種化學(xué)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(fù)性概念荒叶，并且提出了定量衡量原子電負(fù)性的計(jì)算公式碾阁。電負(fù)性這一概念簡單、直觀些楣、物理意義明確并且不失準(zhǔn)確性脂凶，至今仍獲得廣泛應(yīng)用，是描述元素化學(xué)性質(zhì)的重要指標(biāo)之一戈毒。

共振論

鮑林提出的共振論是20世紀(jì)最受爭議的化學(xué)理論之一艰猬。也是有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)基本理論之一。為了求解復(fù)雜分子體系化學(xué)鍵的薛定諤方程埋市，鮑林使用了變分法冠桃。在原子核位置不變的前提下，提出體系所有可能的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)道宅，寫出每個(gè)結(jié)構(gòu)所對應(yīng)的波函數(shù)食听，將體系真實(shí)的波函數(shù)表示為所有可能結(jié)構(gòu)波函數(shù)的線性組合，經(jīng)過變分法處理后污茵，得到體系總能量最低的波函數(shù)形式樱报。這樣，體系的化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)就表示成為若干種不同結(jié)構(gòu)的雜化體泞当，為了形象地解釋這種計(jì)算結(jié)果的物理意義迹蛤，鮑林提出共振論，即體系的真實(shí)電子狀態(tài)是介于這些可能狀態(tài)之間的一種狀態(tài)襟士，分子是在不同化學(xué)鍵結(jié)構(gòu)之間共振的盗飒。鮑林將共振論用于對苯分子結(jié)構(gòu)的解釋獲得成功，使得共振論成為有機(jī)化學(xué)結(jié)構(gòu)基本理論之一陋桂。1950年代逆趣，蘇聯(lián)和中國等共產(chǎn)主義國家出于意識形態(tài)的考慮，對共振論嗜历、現(xiàn)代遺傳學(xué)等科學(xué)理論展開政治批判宣渗，共振論被作為唯心主義的典型加以批判。由于這場政治運(yùn)動(dòng)的影響梨州，在共產(chǎn)主義國家量子化學(xué)的傳播和發(fā)展幾乎陷入停頓痕囱。1980年代以后，這些國家的學(xué)術(shù)界逐漸破除了政治因素對科學(xué)的束縛暴匠，重新審視和接受共振論的思想鞍恢。在量子化學(xué)領(lǐng)域，隨著分子軌道理論的出現(xiàn)和發(fā)展，鮑林的化學(xué)鍵理論由于在數(shù)學(xué)處理上的繁瑣和復(fù)雜而逐漸處于下風(fēng)有序，共振論方法作為一種相對粗糙的近似處理也較少使用了抹腿，但是在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域，共振論仍是解釋物質(zhì)結(jié)構(gòu)旭寿，尤其是共軛體系電子結(jié)構(gòu)的有力工具警绩。

生物大分子結(jié)構(gòu)和功能

1930年代中期，隨著加州理工學(xué)院加強(qiáng)其再在生物學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展盅称，鮑林得以接觸一批生物學(xué)大師肩祥，期間鮑林對他原本沒有興趣的生物大分子結(jié)構(gòu)研究產(chǎn)生了興趣。鮑林在生物大分子領(lǐng)域最初的工作是對血紅蛋白結(jié)構(gòu)的確定缩膝，并且通過實(shí)驗(yàn)首先證實(shí)混狠，在得氧和失氧狀態(tài)下，血紅蛋白的結(jié)構(gòu)是不同的疾层，為了進(jìn)一步精確測定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)将饺，鮑林首先想到他早期從事的x-射線衍射晶體結(jié)構(gòu)測試的方法，他將這種方法引入到蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定中來痛黎，并且推導(dǎo)了經(jīng)衍射圖譜計(jì)算蛋白質(zhì)中重原子坐標(biāo)的公式予弧。至今通過蛋白質(zhì)結(jié)晶，進(jìn)行x-射線衍射實(shí)驗(yàn)仍然是測定蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的主要方法湖饱，人類已知結(jié)構(gòu)的絕大部分蛋白質(zhì)都是經(jīng)由這種方法測定獲得的掖蛤。結(jié)合血紅蛋白的晶體衍射圖譜，鮑林提出蛋白質(zhì)中的肽鏈在空間中是呈螺旋形排列的井厌，這就是最早的α 螺旋結(jié)構(gòu)模型蚓庭，有科學(xué)史學(xué)者認(rèn)為沃森和克里克提出的DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)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仅仆，是因?yàn)樗?950年代受到美國麥卡錫主義的影響器赞，錯(cuò)過了一次在英國舉行的學(xué)術(shù)會議，沒有能夠看到一副重要的DNA晶體衍射圖譜蝇恶。1951年鮑林結(jié)合他在血紅蛋白進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究拳魁，以及對肽鏈和肽平面化學(xué)結(jié)構(gòu)的理論研究惶桐，提出了α螺旋和β折疊是蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)建單元的理論撮弧。這一理論成為20世紀(jì)生物化學(xué)若干基本理論之一，影響深遠(yuǎn)姚糊。此外贿衍，鮑林還提出了酶催化反應(yīng)的機(jī)理、抗原與抗體結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性原理以及DNA復(fù)制過程中的互補(bǔ)性原理救恨，這些理論在20世紀(jì)的生物化學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都扮演了非常重要的角色贸辈。

1994年8月19日，美國著名學(xué)者萊納斯·鮑林以93歲高齡在他加利福尼亞州的家中逝世肠槽。鮑林是惟一一位先后兩次單獨(dú)獲得諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家擎淤。曾被英國《新科學(xué)家》周刊評為人類有史以來20位最杰出的科學(xué)家之一奢啥，與牛頓、居里夫人及愛因斯坦齊名嘴拢。然而桩盲，路透社在報(bào)道鮑林逝世的消息時(shí)卻說，他是"20世紀(jì)最受尊敬和最受嘲弄的科學(xué)家之一"席吴。

其他消息

一個(gè)"最受尊敬"的科學(xué)家之所以"最受嘲弄"赌结，在于他提出了維生素作用的新觀點(diǎn)，尤其是主張超大劑量服用維生素C孝冒。

鮑林是"化學(xué)家柬姚、物理學(xué)家、結(jié)晶學(xué)家庄涡、分子生物學(xué)家和醫(yī)學(xué)研究者"量承，他不是醫(yī)生，可他偏偏引發(fā)了醫(yī)學(xué)領(lǐng)域一場曠日持久的大論戰(zhàn)穴店。

鮑林根據(jù)自己多年的研究宴合，于1970年出版了《維生素C與普通感冒》一書。書中認(rèn)為:每天服用1 000毫克或更多的維生素C可以預(yù)防感冒:維生素c可以抗病毒迹鹅。這本書受到讀者的贊譽(yù)卦洽，被評為當(dāng)年的美國最佳科普圖書。

可是斜棚，醫(yī)學(xué)權(quán)威們激烈反對鮑林的論點(diǎn)阀蒂。有的說:"沒有任何證據(jù)能夠支持維生素C可以防治感冒的觀點(diǎn)。"有的說:"這對預(yù)防或減輕感冒沒有什么用處弟蚀。"權(quán)威部門也紛紛表態(tài)蚤霞。例如，美國衛(wèi)生基金會就告誡讀者:"每天服用1000毫克以上維生素C能預(yù)防感冒的說法是證據(jù)不充分的义钉。"美國醫(yī)學(xué)協(xié)會也發(fā)表聲明:"維生素C 不能預(yù)防或治療感冒!"只有個(gè)別醫(yī)學(xué)家及幾百位普通病人用自身的經(jīng)歷支持鮑林昧绣。

鮑林身陷重圍。攻擊他的人說他根本不是醫(yī)生捶闸，沒資格來談?wù)摼S生素C防治感冒的問題夜畴。還有人干脆把他譏諷為江湖醫(yī)生∩咀常或說他用維生素C防治感冒是江湖游醫(yī)式的宣傳贪绘。尊重他的人則嘆惜他晚年"不安分"，說他完全可以安享榮耀央碟，可他非要闖入醫(yī)學(xué)領(lǐng)域税灌。而離開他自己的化學(xué)"主流"太遠(yuǎn)。

然而。鮑林不管這些菱涤。1979年苞也。他和卡梅倫博士合作出版了《癌癥和維生素C》一書，建議每個(gè)癌癥患者每天服用10克(1克等于1000毫克)或更多的維生素C,建議癌癥患者"盡可能早地開始服用大劑量維生素c,以此作為常規(guī)治療的輔助手段"粘秆。他們說:"我們相信這種簡單的方法將十分顯著地改善癌癥治療的結(jié)果墩朦。"

但是。醫(yī)學(xué)權(quán)威們更不相信這種觀點(diǎn)翻擒。鮑林先后8次向國家癌癥研究所申請資助氓涣，以便通過動(dòng)物實(shí)驗(yàn)做進(jìn)一步研究，可這位世界知名科學(xué)家的每次申請都被否定陋气。他只能靠"許多人資助"來工作劳吠。即使如此。權(quán)威機(jī)構(gòu)和權(quán)威人士還是聲明:維生素C對癌癥沒有價(jià)值巩趁。此時(shí)痒玩，仍然是一些病人用自己的實(shí)例來支持鮑林的觀點(diǎn)。

1985年议慰，鮑林又寫了一本有關(guān)健康長壽的書蠢古。他在談及"一種提高健康水平的攝生法"時(shí)，介紹了12項(xiàng)具體步驟别凹，第一項(xiàng)就是:"每天服用維生素C6~18克草讶，或更多。一天也不要間斷炉菲。"他認(rèn)為堕战。"這種攝生法的主要特點(diǎn)就是增補(bǔ)維生素"，他自己則是個(gè)多年的身體力行者拍霜。他說:"1985年我寫這本書時(shí)嘱丢。每天服用4片營養(yǎng)物質(zhì)加上18克維生素C。"鮑林認(rèn)為祠饺。不管你現(xiàn)在年齡多大越驻，每天服用最佳量的維生素(逐步增加維生素C用量),都是有益的。他說:"從青年或中年時(shí)開始道偷。適當(dāng)?shù)胤镁S生素和其他營養(yǎng)物質(zhì)缀旁，進(jìn)行一些健身運(yùn)動(dòng)，能使壽命延長25~35年试疙。""如果你已進(jìn)入老年诵棵，服用適當(dāng)?shù)木S生素并進(jìn)行一些健身運(yùn)動(dòng)抠蚣，可以期望使衰老進(jìn)程減慢祝旷，延長壽命15年或20年。"他的超大劑量服用維生素C可以益壽的觀點(diǎn)自然又一次被醫(yī)學(xué)界所拒絕。

醫(yī)學(xué)權(quán)威們與鮑林的最大爭論焦點(diǎn)在于維生素C的用量怀跛。鮑林認(rèn)為距贷，"對大多數(shù)成人來說.維生素C的最佳攝入量是在2.3~10克的范圍內(nèi)。"如果需要吻谋，還可以增加到每天20克忠蝗、30克或更多。鮑林認(rèn)為漓拾，無論是對付病毒阁最、癌癥還是抗衰老。維生素C的用量都應(yīng)大大高于當(dāng)時(shí)的規(guī)定用量骇两。所以嚴(yán)格說速种，劑量之爭是雙方的關(guān)鍵之爭。

在鮑林去世之前低千，美國的權(quán)威機(jī)構(gòu)--食品營養(yǎng)委員會對維生素C的推薦劑量是每天60毫克配阵。有些營養(yǎng)學(xué)家認(rèn)為只要30~40毫克就行了∈狙可鮑林向人們建議的服用量是專家推薦劑量的幾十倍到幾百倍棋傍。這自然要遭到醫(yī)學(xué)界人士的堅(jiān)決反對了。美國健康基金會主席明確告誡人們:"所謂的大劑量維生素療法必須避免难审。"醫(yī)學(xué)界反對大量服用維生素C的重要理由是:這會使人得腎結(jié)石瘫拣。但鮑林反駁說:盡管理論上有這種可能，可是在醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)中沒有一個(gè)腎結(jié)石病例是因大劑量服用維生素C而導(dǎo)致的告喊。

在鮑林去世之前拂铡。雙方始終是各執(zhí)一詞，互不相讓葱绒。

不知是有意還是無意感帅，直到鮑林逝世以后。我們才初步看到了關(guān)于維生素C劑量和作用方面的一點(diǎn)變化:

1995年2月地淀，美國心臟學(xué)會和部分營養(yǎng)學(xué)家向美國國家食品與藥品管理機(jī)構(gòu)建議:將維生素C的每日推薦量由60毫克提高到250~1000毫克失球。

1996年4月，美國國立衛(wèi)生研究院的科學(xué)家聲稱:一個(gè)人每天攝入200毫克維生素C是最理想的帮毁，而不是60毫克实苞。

1996年《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道的一則調(diào)查稱。有30%~40%的美國人在服用維生素C,其中1/5的人每天服用量超過1克烈疚。

1997年10月黔牵，《美國臨床營養(yǎng)雜志》報(bào)道，研究人員對247名年齡在56~72歲的婦女進(jìn)行了調(diào)查爷肝，其中有11%的人每天補(bǔ)充維生素C超過10年猾浦，這些服用者沒有一人得白內(nèi)障陆错。研究人員認(rèn)為，長期補(bǔ)充維生素C,可使白內(nèi)障的危險(xiǎn)減少77%以上--而鮑林早在1985年前就這樣論述了金赦，然而音瓷，醫(yī)學(xué)界原先不相信。

2000年美國藥物研究所食品和營養(yǎng)委員會的評估認(rèn)為:成人每天服用不超過2 000毫克維生素C是安全的夹抗。

有報(bào)告稱绳慎，據(jù)對14例臨床實(shí)驗(yàn)證明，每天口服10克維生素C且連續(xù)3年漠烧，未發(fā)現(xiàn)1例腎結(jié)石⌒臃撸現(xiàn)在。多數(shù)醫(yī)學(xué)界人士相信已脓。維生素C確有一定的防治感冒的作用声邦。研究發(fā)現(xiàn)。每天攝入300~400毫克維生素C的男性摆舟，要比日攝入量60毫克及不足60毫克的人多活6年亥曹。

如今，許多專家承認(rèn):維生素C有抗癌作用恨诱，能預(yù)防多種疾病媳瞪，包括老年癡呆癥。有報(bào)道說照宝。對18例晚期癌癥患者蛇受，每天1次給予維生素C10~20克靜脈滴注。結(jié)果14例全身骨關(guān)節(jié)痛患者治療1周后有7例明顯緩解厕鹃。

關(guān)于維生素C作用與劑量的這場大論戰(zhàn)兢仰。鑒于美國的影響力和雙方的知名度，一開始就越過了國境剂碴，波及到全球把将。各國的醫(yī)學(xué)界人士起初差不多也都站到了美國同行那邊。遙想當(dāng)年忆矛。鮑林幾乎是"孤軍作戰(zhàn)"地與眾多醫(yī)學(xué)權(quán)威機(jī)構(gòu)和權(quán)威人士論爭察蹲，他為此而受到的嘲弄和輕蔑是一位著名學(xué)者，也是一般人難以忍受的催训∏⒁椋可鮑林在長長的20多年時(shí)間里，義無反顧地奮起捍衛(wèi)自己的觀點(diǎn)漫拭，這種勇氣和探索精神令人深深敬仰亚兄。

時(shí)至今日，美國和世界各國的許多專家學(xué)者已經(jīng)承認(rèn)或接近承認(rèn)鮑林的觀點(diǎn)了采驻，然而論爭仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有結(jié)束审胚，例如匈勋，有些人認(rèn)為維生素C能抗癌，有些人卻認(rèn)為它能致癌菲盾⊥怯埃總之各淀，維生素C的作用與劑量問題仍需繼續(xù)研究懒鉴。

誠然，鮑林的某些觀點(diǎn)是否有失偏頗碎浇，尚待實(shí)踐進(jìn)一步檢驗(yàn)临谱。即使有朝一日證明他的論點(diǎn)不夠完美，他的探求精神依舊值得人們學(xué)習(xí)奴璃。畢竟探索永無止境悉默，畢竟科學(xué)未到盡頭，我們沒有理由因循守舊苟穆。從這個(gè)角度看抄课，鮑林的其他觀點(diǎn)也是值得人們深思的。他說:"醫(yī)生在行醫(yī)時(shí)應(yīng)當(dāng)慎重是對的雳旅，但是跟磨，如果醫(yī)學(xué)要進(jìn)步，行醫(yī)這行業(yè)也需要接受新思想攒盈。""醫(yī)生的意見不是一貫正確的,雖說其用心善良抵拘，患者要自己做出決定。"