鲍林
莱纳斯·卡尔·鲍林（Linus Carl Pauling，1901年2月28日－1994年8月19日），美国著名化学家，美国化学会主席，量子化学和结构生物学的先驱者之一，和平主义斗士和教育家。
1901年2月28日，他生于美国俄勒冈州波特兰，1917年入俄勒冈州农学院学习化学工程。1922年，他大学毕业后赴加州理工学院深造，师从著名的物理化学家诺伊斯(Noyes)，1925年以最优异的成绩获得博士学位。毕业后他前往欧洲留学考察，作博士后研究工作两年之久，在阿诺德·索末菲、波尔、埃尔温·薛定谔及w ·布拉格等著名的物理学家的指导下从事原子和分子结构研究，并了解和掌握了新兴的量子力学理论和现代物理测试方法(如x射线衍射等)，后回加州理工学院任教，1931年升任教授，1933年任该校化学与化学工程系主任，在该校工作到 1963年。1948年被授予总统功勋奖章，次年任美国化学会主席。1954年，因阐明了化学键的本质和分子结构的基本原理，他获得诺贝尔化学奖 ，1962年因反对核弹在地面测试而获得诺贝尔和平奖，成为唯一两次独享不同奖项的诺贝尔奖得主。1973年，他创办鲍林科学与医学研究所。晚年的鲍林，因宣扬大剂量服用维生素c治疗感冒乃至癌症的主张而饱受争议。1994年8月19日，93岁的鲍林逝世。
作为量子化学、近代结构化学和分子生物学等交叉学科的主要奠基人，他著有《普通化学》《大学化学》《化学键的本质》《不再有战争》《维生素C与感冒》等书，发表了1200多篇论文和书籍，其中约850篇涉及科学主题。鲍林被《新科学人》杂志评为有史以来最伟大的20位科学家之一，同时因为对和平事业做出的贡献，他成为唯一两次独享不同奖项的诺贝尔奖得主。
人物经历
早年经历
1901年2月28日，鲍林出生在美国俄勒冈州波特兰市。他的祖先包括德国和英国血统。幼年聪明好学，11岁认识了心理学教授捷夫列斯，捷夫列斯有一所私人实验室，他曾给幼小的鲍林做过许多有意思的化学演示实验，这使鲍林从小萌生了对化学的热爱，这种热爱使他走上了研究化学的道路。鲍林在读中学时，各科成绩都很好，尤其是化学成绩一直名列全班第一名。他经常埋头在实验室里做化学实验，立志当一名化学家。1917年，鲍林以优异的成绩考入俄勒冈州农学院化学工程系，他希望通过学习大学化学最终实现自己的理想。鲍林的家境很不好，父亲只是一位一般的药剂师，母亲多病。家中经济收入微薄，居住条件也很差。于经济困难，鲍林在大学曾停学一年，自己去挣学费，复学以后，他靠勤工俭学来维持学习和生活，曾兼任分析化学教师的实验员，在四年级时还兼任过一年级的实验课。
鲍林在艰难的条件下，刻苦攻读。他对化学键的理论很感兴趣，同时，认真学习了原子物理、数学、生物学等多门学科。这些知识，为鲍林以后的研究工作打下了坚实的基础。1922年，鲍林以优异的成绩大学毕业，同时，考取了加州理工学院的研究生，导师是著名化学家诺伊斯。罗伯特·诺伊斯擅长物理化学和分析化学，知识非常渊博。对学生循循善诱，为人和蔼可亲，学生们评价他“极善于鼓动学生热爱化学”。
诺伊斯告诉鲍林，不要只停留在书本知识上，应当注重独立思考，同时要研究与化学有关的物理知识。1923年，诺伊斯写了一部新书，名为《化学原理》，此书在正式出版之前，他要求鲍林在一个假期中，把书上的习题全部做一遍。鲍林用了一个假期的时间，把所有的习题都准确地做完了，诺伊斯看了鲍林的作业，十分满意。诺伊斯十分赏识鲍林，并把鲍林介绍给许多知名化学家，使他很快地进入了学术界的社会环境中。这对鲍林以后的发展十分有用。鲍林在诺伊斯的指导下，完成的第一个科研课题是测定辉铝矿（mosz）的晶体结构，鲍林用调射线衍射法，测定了大量的数据，最后确定了mosz的结构，这一工作完成得很出色，不仅使他在化学界初露锋芒，同时也增强了他进行科学研究的信心。
鲍林在加州理工学院，经导师介绍，还得到了迪肯森、托尔曼的精心指导，迪肯森精通放射化学和结晶化学，托尔曼精通物理化学，这些导师的精心指导，使鲍林进一步拓宽了知识面，建立了合理的知识结构。1925年，鲍林以出色的成绩获得化学哲学博士。他系统地研究了化学物质的组成、结构、性质三者的联系，同时还从方法论上探讨了决定论和随机性的关系。他最感兴趣的问题是物质结构，他认为，人们对物质结构的深入了解，将有助于人们对化学运动的全面认识。
鲍林获博士学位以后，于1926年2月去欧洲，在索未菲实验室里工作一年。然后又到玻尔实验室工作了半年，还到过薛定谔机和德拜实验室。这些学术研究，使鲍林对量子力学有了极为深刻的了解，坚定了他用量子力学方法解决化学键问题的信心。鲍林从读研究生到去欧洲游学，所接触的都是世界第一流的专家，直接面临科学前沿问题，这对他后来取得学术成就是十分重要的。
职业生涯
1927年，鲍林结束了两年的欧洲游学回到了美国，在帕莎迪那担任了理论化学的助理教授，除讲授量子力学及其在化学中的应用外，还讲授晶体化学及开设有关化学键本质的学术讲座。1930年，鲍林再一次去欧洲，到布拉格实验室学习有关射线的技术，后来又到慕尼黑学习电子衍射方面的技术，回国后，被加州理工学院聘为教授。
鲍林在探索化学键理论时，遇到了甲烷的正四面体结构的解释问题。传统理论认为，原子在未化合前外层有未成对的电子，这些未成对电子如果自旋反平行，则可两两结成电子对，在原子间形成共价键。一个电子与另一电子配对以后，就不能再与第三个电子配对。在原子相互结合成分子时，靠的是原子外层轨道重叠，重叠越多，形成的共价键就越稳定一这种理论，无法解释甲的正四面体结构。
为了解释甲烷的正四面体结构。说明碳四个键的等价性，鲍林在1928一1931年，提出了杂化轨道的理论。该理论的根据是电子运动不仅具有粒子性，同时还有波动性。而波又是可以叠加的。所以鲍林认为，碳原子和周围四个氢原子成键时，所使用的轨道不是原来的s轨道或p轨道，而是二者经混杂、叠加而成的“杂化轨道”，这种杂化轨道在能量和方向上的分配是对称均衡的。杂化轨道理论，很好地解释了甲烷的正四面体结构。
在有机化学结构理论中，鲍林还提出过有名的“共振论”共振论直观易懂，在化学教学中易被接受，所以受到欢迎，在本世纪40年代以前，这种理论产生了重要影响，但到60年代，在以苏联为代表的集权国家，化学家的心理也发生了扭曲和畸变，他们不知道科学自由为何物，对共振论采取了疾风暴雨般的大批判，给鲍林扣上了“唯心主义”的帽子。
鲍林在研究量子化学和其他化学理论时，创造性地提出了许多新的概念。例如，共价半径、金属半径、电负性标度等，这些概念的应用，对现代化学、凝聚态物理的发展都有巨大意义。1932年，鲍林预言，惰性气体可以与其他元素化合生成化合物。惰性气体原子最外层都被8个电子所填满，形成稳定的电子层按传统理论不能再与其他原子化合。但鲍林的量子化学观点认为，较重的惰性气体原子，可能会与那些特别易接受电子的元素形成化合物，这一预言，在1962年被证实。
鲍林还把化学研究推向生物学，他实际上是分子生物学的奠基人之一，他花了很多时间研究生物大分子，特别是蛋白质的分子结构，本世纪40年代初，他开始研究氨基酸和多肽链，发现多肽链分子内可能形成两种螺旋体，一种是a -螺旋体，一种是g -螺旋体。经过研究他进而指出：一个螺旋是依靠氢键连接而保持其形状的，也就是长的肽键螺旋缠绕，是因为在氨基酸长链中，某些氢原子形成氢键的结果。作为蛋白质二级结构的一种重要形式，a -螺旋体，已在晶体衍射图上得到证实，这一发现为蛋白质空间构像打下了理论基础。这些研究成果，是鲍林1954年荣获诺贝尔化学奖的项目。
1954年以后，鲍林开始转向大脑的结构与功能的研究，提出了有关麻醉和精神病的分子学基础。他认为，对精神病分子学基础的了解，有助于对精神病的治疗，从而为精神病患者带来福音。鲍林是第一个提出“分子病”概念的人，他通过研究发现，镰刀形细胞贫血症，就是一种分子病，包括了由突变基因决定的血红蛋白分子的变态。即在血红蛋白的众多氨基酸分子中，如果将其中的一个谷氨酸分子用缬氨酸替换，就会导致血红蛋白分子变形，造成镰刀形贫血病。鲍林通过研究，得出了镰状细胞贫血症是分子病的结论。他还研究了分子医学，写了《矫形分子的精神病学》的论文，指出：分子医学的研究，对解开记忆和意识之谜有着决定性的意义。鲍林学识渊博，兴趣广泛，他曾广泛研究自然科学的前沿课题。他从事古生物和遗传学的研究，希望这种研究能揭开生命起源的奥秘。他述于1965年提出原子核模型的设想，他提出的模型有许多独到之处。
呼吁和平
鲍林坚决反对把科技成果用于战争，特别反对核战争。他指出：“科学与和平是有联系的，世界已被科学的发明大大改变了，特别是在最近一个世纪。现在，我们增进了知识，提供了消除贫困和饥饿的可能性，提供了显著减少疾病造成的痛苦的可能性，提供了为人类利益有效地使用资源的可能性。”他认为，核战争可能毁灭地球和人类，他号召科学家们致力于和平运动，鲍林倾注了很多时间和精力研究防止战争、保卫和平的问题。他为和平事业所作的努力，遭到美国保守势力的打击，50年代初，美国奉行麦卡锡主义，曾对他进行过严格的审查，怀疑他是美共分子，限制他出国讲学，干涉他的人身自由。1954年，鲍林荣获诺贝尔化学奖以后，美国政府才被迫取消了对他的出国禁令。
1955，鲍林和世界知名的大科学家阿尔伯特·爱因斯坦、伯特兰·阿瑟·威廉·罗素、让·约里奥－居里、马克斯·玻恩等，签署了一个宣言：呼吁科学家应共同反对发展毁灭性武器，反对战争，保卫和平。1957年5月，鲍林起草了《科学家反对核实验宣言》，该宣言在两周内就有2000多名美国科学家签名，在短短几个月内，就有49个国家的11000余名科学家签名。1958年，鲍林把反核实验宣言交给了联合国秘书长达戈·哈马舍尔德，向联合国请愿。同年，他写了《不要再有战争》一书，书中以丰富的资料，说明了核武器对人类的重大威胁。
1959年，鲍林和伯特兰·阿瑟·威廉·罗素等人在美国创办了《一人少数》月刊，反对战争，宣传和平。同年8月，他参加了在日本广岛举行的禁止原子弹氢弹大会。由于鲍林对和平事业的贡献，他在1962年荣获了诺贝尔和平奖。他以《科学与和平》为题，发表了领奖演说，在演说中指出：“在我们这个世界历史的新时代，世界问题不能用战争和暴力来解决，而是按着对所有人都公平，对一切国家都平等的方式，根据世界法律来解决。”最后他号召：“我们要逐步建立起一个对全人类在经济、政治和社会方面都公正合理的世界，建立起一种和人类智慧相称的世界文化。”鲍林是一位伟大的科学家与和平战士，他的影响遍及全世界。
去世
1994年8月19日，鲍林在加利福尼亚州大苏尔去世，享年93岁。
学术贡献
价键理论
鲍林自1930年代开始致力于化学键的研究，1931年2月发表价键理论，此后陆续发表相关论文，1939年出版了在化学史上有划时代意义的《化学键的本质》一书。这部书彻底改变了人们对化学键的认识，将其从直观的、臆想的概念升华为定量的和理性的高度，在该书出版后不到30年内，共被引用超过16000次，至今仍有许多高水平学术论文引用该书观点。由于鲍林在化学键本质以及复杂化合物物质结构阐释方面杰出的贡献，他赢得了1954年诺贝尔化学奖。鲍林对化学键本质的研究，引申出了广泛使用的杂化轨道概念。杂化轨道理论认为，在形成化学键的过程中，原子轨道自身会重新组合，形成杂化轨道，以获得最佳的成键效果。根据杂化轨道理论，饱和碳原子的四个夹层电子轨道，即一个2S轨道和三个2p轨道喙线性组合成四个完全对等的sp^3杂化轨道，量子力学计算显示这四个杂化轨道在空间上形成正四面体，从而成功地解释了甲烷的正四面体结构。
电负性
鲍林在研究化学键键能的过程中发现，对于同核双原子分子，化学键的键能会随着原子序数的变化而发生变化，为了半定量或定性描述各种化学键的键能以及其变化趋势，鲍林于1932年首先提出了用以描述原子核对电子吸引能力的电负性概念，并且提出了定量衡量原子电负性的计算公式。电负性这一概念简单、直观、物理意义明确并且不失准确性，至今仍获得广泛应用，是描述元素化学性质的重要指标之一。
共振论
鲍林提出的共振论是20世纪最受争议的化学理论之一。也是有机化学结构基本理论之一。为了求解复杂分子体系化学键的薛定谔方程，鲍林使用了变分法。在原子核位置不变的前提下，提出体系所有可能的化学键结构，写出每个结构所对应的波函数，将体系真实的波函数表示为所有可能结构波函数的线性组合，经过变分法处理后，得到体系总能量最低的波函数形式。这样，体系的化学键结构就表示成为若干种不同结构的杂化体，为了形象地解释这种计算结果的物理意义，鲍林提出共振论，即体系的真实电子状态是介于这些可能状态之间的一种状态，分子是在不同化学键结构之间共振的。鲍林将共振论用于对苯分子结构的解释获得成功，使得共振论成为有机化学结构基本理论之一。1950年代，苏联和中国等共产主义国家出于意识形态的考虑，对共振论、现代遗传学等科学理论展开政治批判，共振论被作为唯心主义的典型加以批判。由于这场政治运动的影响，在共产主义国家量子化学的传播和发展几乎陷入停顿。1980年代以后，这些国家的学术界逐渐破除了政治因素对科学的束缚，重新审视和接受共振论的思想。在量子化学领域，随着分子轨道理论的出现和发展，鲍林的化学键理论由于在数学处理上的繁琐和复杂而逐渐处于下风，共振论方法作为一种相对粗糙的近似处理也较少使用了，但是在有机化学领域，共振论仍是解释物质结构，尤其是共轭体系电子结构的有力工具。
生物大分子结构和功能
1930年代中期，随着加州理工学院加强其在在生物学领域的发展，鲍林得以接触一批生物学大师，期间鲍林对他原本没有兴趣的生物大分子结构研究产生了兴趣。鲍林在生物大分子领域最初的工作是对血红蛋白结构的确定，并且通过实验首先证实，在得氧和失氧状态下，血红蛋白的结构是不同的，为了进一步精确测定蛋白质结构，鲍林首先想到他早期从事的x-射线衍射晶体结构测试的方法，他将这种方法引入到蛋白质结构测定中来，并且推导了经衍射图谱计算蛋白质中重原子坐标的公式。至今通过蛋白质结晶，进行x-射线衍射实验仍然是测定蛋白质三级结构的主要方法，人类已知结构的绝大部分蛋白质都是经由这种方法测定获得的。结合血红蛋白的晶体衍射图谱，鲍林提出蛋白质中的肽链在空间中是呈螺旋形排列的，这就是最早的α螺旋结构模型，有科学史学者认为沃森和弗朗西斯·克里克提出的脱氧核糖核酸双螺旋结构模型就是受到了鲍林的影响，而鲍林之所以没有提出双螺旋，是因为他在1950年代受到美国麦卡锡主义的影响，错过了一次在英国举行的学术会议，没有能够看到一幅重要的DNA晶体衍射图谱。1951年鲍林结合他在血红蛋白进行的实验研究，以及对肽链和肽基化学结构的理论研究，提出了α螺旋和β折叠是蛋白质二级结构的基本构建单元的理论。这一理论成为20世纪生物化学若干基本理论之一，影响深远。此外，鲍林还提出了酶催化反应的机理、抗原与抗体结构互补性原理以及脱氧核糖核酸复制过程中的互补性原理，这些理论在20世纪的生物化学和医学领域都扮演了非常重要的角色。
1994年8月19日，美国著名学者莱纳斯·鲍林以93岁高龄在他加利福尼亚州的家中逝世。鲍林是唯一一位先后两次单独获得诺贝尔奖的科学家。曾被英国《新科学人》周刊评为人类有史以来20位最杰出的科学家之一，与艾萨克·牛顿、玛丽·居里及阿尔伯特·爱因斯坦齐名。然而，路透社在报道鲍林逝世的消息时却说，他是“20世纪最受尊敬和最受嘲弄的科学家之一”。
人才培养
编写教材
莱纳斯·卡尔·鲍林的入门教材《普通化学》自1947年第一次印刷以来，已经修订了三次并被翻译成13种语言，被一代又一代的本科生使用。
讲授课程
20世纪30年代早期，莱纳斯·卡尔·鲍林在加州理工学院开始教授新生化学，他的现代化学理论方法，充满魅力的演讲风格和精力充沛的表演技巧使他成为一个非常受欢迎的教授。
指导学生
1940年，卢嘉锡师从加州理工学院的当代结构化学大师莱纳斯·卡尔·鲍林完成博士后研究任务。唐有祺博士及博士后师从化学界泰斗莱纳斯·卡尔·鲍林。
荣誉表彰
社会任职
个人生活
莱纳斯·卡尔·鲍林的父亲是药剂师赫尔曼·鲍林（Herman Henry William Pauling），出生在美国密苏里州，是来自德国的移民。其母亲露西·伊莎贝尔·达令（Lucy Isabelle Darling），出生在美国俄勒冈州，具有有英国-苏格兰血统。1910年，鲍林的父亲因突发疾病去世，年仅33岁。
1923年，莱纳斯·卡尔·鲍林与艾娃·海伦·米勒（Ava Helen Miller）结婚，二人育有4个孩子。1976年7月，艾娃·海伦·米勒接受了胃癌手术，但她没有进行术后化疗或放疗，而是采用维生素c疗法，不过很快就好了，可以陪伴鲍林进行旅行，但最终在1981年12月去世了。
人物评价
莱纳斯·卡尔·鲍林是一位多才多艺、热衷于交流的天才，多年来，他可能是最引人注目、最有发言权、最平易近人的美国科学家（A multifaceted genius with a zest for communication, Linus Pauling for years was probably the most visible, vocal, and accessible American scientist.）（俄勒冈州立大学评）。
莱纳斯·卡尔·鲍林漫长的职业生涯从物理学到化学，从生物学到医学，可以被认为是他那个时代最重要的化学家之一（Pauling's long career path led from physics to chemistry to biology to medicine, and can be considered the most significant chemist of his 时间）（美国国立卫生研究院评）。
人物纪念
为了纪念鲍林夫妇对世界和平的贡献，俄勒冈州立大学设立了艾娃·海伦和莱纳斯·鲍林世界和平讲座。
2008年，美国邮政发行了第二套美国科学家邮票，以表彰20世纪一些最令人印象深刻的科学家，邮票上印有莱纳斯·卡尔·鲍林。
外部链接
参考资料
服用维生素死亡率增加？维生素从补药变毒药？-新闻中心-北方网.北方网.2024-02-01
今年诺贝尔化学奖被生物学家抢走，最尴尬一幕发生在1998年.今日头条.2024-02-01
Linus C. Pauling, Ph.D..achievement.org.2024-05-05
分子农场里的生物.分子农场里的生物.2024-11-01
从诺奖到维C神话:一位天才科学家的荣与辱.澎湃新闻.2024-02-08
Linus Pauling Biography.oregonstate.2024-05-06
卢嘉锡:我国结构化学学科的开拓者.人民网.2024-05-06
百年求索 将中国化学带向世界——深切缅怀恩师唐有祺院士.北京大学化学与分子工程学院.2024-05-06