لینوس کارل پاولینگ (Linus Carl Pauling) شیمی‌دانی آمریکایی بود که علاوه‌بر تخصص اصلی خود، در زمینه‌هایی همچون زیست‌شیمی، فعالیت‌های صلح‌طلبانه و بشردوستانه، نویسندگی و آموزش نیز شناخته‌شده است. پاولینگ بیش از ۱۲۰۰ کتاب و مقاله چاپ کرد که ۸۵۰ عنوان از آن‌ها در موضوعات علمی بودند. مجله‌ی معتبر New Scientist در یکی از شماره‌هایش، پاولینگ را جزو ۲۰ دانشمند برتر تاریخ معرفی کرد. آوا هلن پاولینگ، همسر پاولینگ، فعال صلح‌طلب معروفی بود.

این دانشمند شیمی‌دان آمریکایی یکی از بنیان‌گذاران شیمی کوانتومی و زیست‌شناسی مولکولی نیز محسوب می‌شود. او در بحث پیوندهای شیمیایی، مفاهیمی همچون هیبریداسیون اوربیتال و اندازه‌گیری دقیقالکترونگاتیویته عناصر را تشریح کرد. مطالعات پاولینگ در حوزه‌ی مولکول‌های زیستی نیز در تاریخ شیمی تأثیرگذار بوده‌اند. او مفاهیمی همچون مارپیچ آلفا و صفحه‌ی بتا و زیرساخت‌های ثانویه‌ی پروتئین‌ها را بررسی کرد.

مدل‌ها و روش‌های مطالعاتی پاولینگ در بحث‌های شیمی و زیست‌شناسی مولکولی، شامل روش‌هایی همچون تصویربرداری و بلورشناسی با اشعه‌ی X و مدل‌سازی مولکولی و شیمی کوانتومی بود. دستاوردهای تحقیقاتی او بعدها الهام‌بخش دانشمندانی بزرگ، همچون جیمز واتسون و فرانسیس کریک و روزالین فرانکلین شد تا درباره‌ی ساختارهای DNA تحقیق کنند. این مطالعات درنهایت، به اکتشاف کد DNA همه‌ی اورگانیزم‌ها انجامید.

لینوس پاولینگ در زمان حیات، ۲ جایزه‌ی نوبل دریافت کرد: در سال ۱۹۵۴، به‌خاطر مطالعاتش در حوزه‌ی شیمی جایزه‌ی نوبل شیمی و در سال ۱۹۶۲، به‌خاطر فعالیت‌های صلح‌طلبانه جایزه‌ی نوبل صلح را ازآنِ خود کرد.

تولد و تحصیل

لینوس پاولینگ در ۲۸فوریه‌ی۱۹۰۱ در پورتلند اورگان به‌دنیا آمد. او اولین فرزند خانواده‌ای تقریبا فقیر بود. پدرش، هنری ویلیام پاولینگ، بازاریاب فروش دارو و مادرش، ایزابل دارلینگ بود. لینوس از همان کودکی به ریاضیات و نیز کشف دنیای اطراف علاقه‌مند بود.

پدر لینوس متوجه استعداد پسرش شد و تلاش کرد مسیر موفقیت را برایش هموار کند. البته، هنری نتوانست کار زیادی برای پسرش بکند و تنها، نامه‌ای به روزنامه‌ی محلی اورگان نوشت تا از آن‌ها توصیه بگیرد. مدت کوتاهی پس از آن نامه و وقتی لینوس ۹ ساله بود، هنری لینوس از دنیا رفت. پس از مرگ پدر،‌ مادر لینوس هزینه‌های خانواده را تأمین می‌کرد.

لینوس با وجود مخالفت مادر، با جدیت ادامه‌ تحصیل داد

لینوس که علاقه‌ی شدیدی به علم و مطالعه داشت، برخلاف نظر مادرش، خود را وقف علم کرد. ایزابل اعتقاد داشت تحصیلات دانشگاهی وقت تلف‌کردن است. به‌هرحال، لینوس با مادرش بسیار بحث می‌کرد و درنهایت، همیشه خود را در کتاب‌هایش غرق می‌کرد. البته، او مشکل زیادی با خانواده نداشت و ارتباط نزدیکی با ۲ خواهر کوچک‌ترش، یعنی پائولین و لوسیل، برقرار می‌کرد.

لوید جفرس، یکی از دوستان پاولینگ در دبیرستان، کیت آزمایشگاهی شیمی در خانه داشت. او چند واکنش شیمیایی را به لینوس نشان داد و جرقه‌های اولیه‌ی علاقه به این علم را در ذهن لینوس روشن کرد. اولین آزمایش‌های آن‌ها ترکیب سولفوریک اسید با کمی پتاسیم کلرات و شکر بود که آب و کربن تولید می‌کرد. درنهایت، لینوس با پیگیری این علاقه‌ی جدید آزمایشگاه شخصی در زیرزمین خانه بنا کرد.

پاولینگ که استعداد فراوانی در تحصیل و مطالعه داشت، در ۱۵ سالگی اعتبار لازم برای ورود به کالج کشاورزی اورگان را کسب کرد. دبیرستان محل تحصیل او دیپلم لینوس را صادر نمی‌کرد؛ چون هنوز ۲ درس عمومی را نگذرانده بود. او به مدرسه قول داد پس از ورود به دانشگاه، آن دروس را خواهد گذراند؛ اما پس از مواجهه با مخالفت مدیران، بدون گرفتن مدرک دیپلم دبیرستان را رها کرد. ۴۷ سال بعد و پس از دریافت جایزه‌ی نوبل، مدرسه‌ی لینون مدرک دیپلم را به وی اهدا کرد.

لینوس باید مخارج تحصیل در دانشگاه را خودش پرداخت می‌کرد. او برای تأمین هزینه‌ها، به شغل‌های متعددی همچون حمل‌ونقل شیر و کارگری در کشتی‌سازی مشغول شد. مادر او شغلی به‌عنوان کارآموز ماشین‌نویسی برایش پیدا کرد که حقوق درخورتوجهی داشت. او امید داشت کسب درآمد، پسرش را از ادامه‌ی تحصیل در دانشگاه منصرف کند. به‌هرحال، لینوس دربرابر آن شغل نیز مقاومت کرد و در ۱۶ سالگی برای ادامه‌ی تحصیلات در رشته‌ی مهندسی شیمی به کوروالیس رفت.

۴۷ سال پس از ترک دبیرستان، مدرک دیپلم لینوس اهدا شد

دانشجوی جوان آن سال‌ها شخصیتی محتاط داشت و همیشه نگران هزینه‌ها و شرایط مالی بود. او انسانی گوشه‌گیر نبود؛ اما عموما از زندگی اجتماعی در دانشگاه دوری می‌کرد. لینوس در مدت ۲ سال تحصیلات کالج، با شغل‌های مختلف درآمد موردنیازش را تأمین می‌کرد. پس از ۲ سال، او به استادانش گفت باید برای حمایت از مادر بیمارش به پورتلند بازگردد. استادان وی که به استعداد و دانش فراوان لینوس پی برده بودند، او را به اتمام دوره‌ی دانشگاه تشویق کردند.

در نتیجه‌ی پیشنهاد و کمک استادان، پاولینگ در ۱۸ سالگی به‌عنوان دستیار استاد شیمی در دانشگاه مشغول به‌کار شد. با چنین تغییری، او نه‌تنها می‌توانست مادرش را ازلحاظ مالی تأمین کند؛ بلکه برای ادامه‌ی تحصیل نیز مشکل خاصی نداشت. البته، شغل مذکور آسان هم نبود و لینوس باید در هفته حدود ۴۰ ساعت با دانشجوها ارتباط و جلسه برگزار می‌کرد. به‌هرحال، مادر لینوس در سال ۱۹۱۹ و کمی پس از شروع شغل دانشگاهی پسرش، از دنیا رفت.

لینوس در کتابی درباره‌ی سال‌های نوجوانی و تحصیلش در دانشگاه می‌گوید:

وقتی پسری ۱۸ ساله بودم، سؤال‌هایی درزمینه‌ی شکل‌گیری ساختار اتم‌ها و اینکه چرا با فاصله‌ای مشخص از هم قرار دارند، علاقه‌‌ام را به‌خود جلب کرد. سؤال دیگر این بود که وقتی اتم‌ها با یکدیگر پیوند برقرار می‌کنند، چقدر از هم فاصله دارند و چه‌ چیزی آن‌ها را در این فاصله نگه می‌دارد؟ پیوند شیمیایی بین اتم‌ها چیست؟ ساختار مولکول‌ها چگونه است؟ این سؤال‌ها شروع کنجکاوی و تحقیقات بعدی‌ام بودند.

پاولینگ ۲ سال بعدی تحصیلات کالج را صرف تحقیقات درباره‌ی شیمی‌فیزیک کرد. او به‌صورت اختصاصی روی پیوندهای شیمیایی تحقیق می‌کرد. هدف لینوس کشف چگونگی قرارگیری الکترون‌ها در اطراف هسته بود که درمجموع، به اتم‌ها امکان می‌داد مولکول‌های پایدار شکل دهند.

سفر اروپا زمینه‌های آشنایی با مکانیک کوانتوم را فراهم کرد

هدف بعدی تحصیلاتی لینوس دانشگاه کلتک بود. در سال ۱۹۲۲، او به این دانشگاه رفت و از تجهیزات حرفه‌ای آنجا همچون تصویربرداری اشعه‌ی X برای پیشرفت تحقیقاتش استفاده کرد. درنهایت در سال ۱۹۲۵، پاولینگ با مدرک دکتری در رشته‌ی شیمی‌فیزیک از دانشگاه فارغ‌التحصیل شد. او پس از تحصیلات، بورسیه‌ای موسوم به Guggenheim دریافت کرد که مجوز سفر و تحقیقات ۲ ساله در اروپا را به او داد.

تحقیقات اروپا بهترین فرصت برای پاولینگ بود تا با استفاده از مفاهیم مکانیک کوانتومی، به پاسخ پرسش‌هایش در شیمی برسد. او ریاضیات را تاحدممکن به‌کار می‌گرفت تا هرچه بهتر رفتار الکترون‌ها را در اتم‌ها کشف کند.

آموزش و تحقیقات

سفر اروپا فرصت آشنایی با بزرگان مکانیک کوانتوم را نیز برای پاولینگ به‌همراه داشت. او با نیلز بور و اروین شرودینگر و آرنولد سامرفلد دیدار کرد. لینوس یک سال در آلمان زندگی کرد و در آنجا، به‌خوبی با زبان آلمانی آشنا شد. در سال ۱۹۲۷ و در ۲۶ سالگی، او به کلتک بازگشت و فعالیت کاری‌اش را به‌عنوان استادیار شروع کرد.

دانشمند جوان شیمی پس از عضویت در هیئت علمی دانشگاه کلتک، تحقیقاتش را درباره‌ی شکل‌گیری پیوندهای شیمیایی بین اتم‌ها در مولکول‌ها و کریستال‌ها پی گرفت. او برای نشان‌دادن زاویه‌ی پیوندها و خصوصیات وابسته به فاصله‌ی اتم‌ها، به‌‌ویژه در ارتباط با اتم‌های دیگر، از روشی به‌نام انکسار X استفاده می‌کرد. این فناوری بعدها با انکسار الکترونی و روش‌های دیگر کامل شد که از اروپا به آمریکا وارد می‌شدند.

مکانیک کوانتوم به پاولینگ امکان داد مفهوم پیوندها را ازلحاظ نظری، بیش‌ازپیش مطالعه و درک کند. به‌مرور زمان، او تعاریف علمی مرتبط با قرارگیری اتم‌ها در کریستال‌ها را فرمول‌بندی کرد؛ مفاهیمی همچون پیوندهای یونی که در آن‌ها الکترون‌های با بار منفی در‌حال‌گردش پیرامون هسته با بار مثبت، از اتمی به اتم دیگر منتقل می‌شوند. قوانینی که پاولینگ برای تعریف مفاهیم توسعه داد، ارزش زیادی در رمزگشایی و درک هرچه‌بیشتر پیوندهای یونی داشتند. از همه مهم‌تر، درک پیوندها در مواد سیلیکاتی فراوان معدنی با استفاده از همین قوانین بهبود پیدا کرد.

الکترونگاتیویته و هیبریداسیون و رزونانس

پاولینگ در جریان تحقیقات خود متوجه شد در بسیاری از موارد، نوع پیوند اتم‌ها (یونی یا کوالانتی) براساس خصوصیات مغناطیسی ماده، قابل تشخیص است. او همچنین مفهومی به‌نام مقیاس الکترونگاتیویته معرفی کرد که در پیوندهای عناصر واسط (بین یونی و کوالانت) مورد استفاده قرار می‌گیرد. طبق تعریف، هرچه اختلاف الکترونگانیویته بین دو اتم کمتر باشد، شانس تبدیل‌شدن پیوند آن‌ها به کوالانسی بیشتر خواهد بود. پاولینگ برای توضیح‌دادن پیوندهای کوالانسی نیز ۲ مفهوم جدید را معرفی کرد. او با استفاده از مکانیک کوانتوم، هیبریداسیون اوربیتال و رزونانس پیوند را تشریح کرد.

هیبدریداسیون ابر الکترونی را برای اتم تشریح می‌کند که برخی الکترون‌ها در آن، موقعیت‌هایی بسته به پیوند انتخاب می‌کنند. ازآنجاکه اتم کربن توانایی تشکیل ۴ پیوند دارد، ساختار پیوندی ۴ وجهی آن و توضیح آن به‌وسیله‌ی پاولینگ، توجه بسیاری از شیمی‌دانان جهان را به‌خود جلب کرد.

مطالعه‌ی ساختار اتم یکی از زمینه‌های دلخواه پاولینگ بود

رزونانس حرکت رفت‌وبرگشتی سریع الکترون‌ها بین ۲ موقعیت احتمالی در شبکه‌ی پیوند تعریف می‌شود. رزونانس نقشی اساسی در هندسه‌ی ساختاری و پایداری بسیاری از مواد همچون بنزن و گرافیت دارد. در آن مواد، سیستم پیوندی ایستا و بدون رزونانس کافی نیست. پاولینگ بعدها، این مفاهیم خود را به دسته‌های ترکیب‌های فلزی و بین‌فلزی نیز توسعه داد.

مفاهیم نوآورانه‌ای که پاولینگ شرح داده بود، با شروع دهه‌ی ۱۹۲۰ به‌مرور به‌صورت چاپی دردسترس عموم و متخصصان و دانشمندان قرار گرفت. این مفاهیم درکنار مثال‌های متعددی از اجرای آن‌ها در ترکیب‌های شیمیایی مختلف، پایه‌های اساسی برای پیشرفت‌های بعدی در علم شیمی را بنا نهادند. به‌علاوه، شیمی‌دانان با استفاده از آن مفاهیم می‌توانستند ترکیب‌ها و واکنش‌های شیمیایی را نیز به‌صورت تئوری پیش‌بینی کنند که بسیار کاربردی‌تر از آزمایش‌های تجربی در زمان پیش از پاولینگ بود.

یکی از اولین کتاب‌های پاولینگ در علم شیمی که نقطه‌ی عطفی در تاریخ فعالیت‌های این دانشمند بزرگ محسوب می‌شود، با نام The Nature of the Chemical Bond and the Structure of Molecules and Crystals در سال ۱۹۳۹ چاپ شد. این کتاب به‌نوعی مرجع بسیاری از مطالعات علمی و بارها به زبان‌های مختلف ترجمه شد. نسخه‌ی چاپی آن کتاب تا سال ۱۹۶۰ نیز در ویرایش‌های متعدد چاپ شد و حتی امروز نیز دردسترس است. یادداشت‌های دست‌نویس لینوس پاولینگ برای آن کتاب، زمانی به‌وسیله‌ی یکی از شاگردانش به مؤسسه‌ی علمی پزشکی لینوس پاولینگ اهدا شد و اکنون، بخشی از گنجینه‌ی یادداشت‌های او و همسرش در دانشگاه ایالتی اورگان است.

علاقه‌ی شدید پاولینگ به ساختارهای مولکولی، همیشه و در طول دوران تحقیقات با او همراه بود. محاسبات تئوری برای درک هرچه‌بهتر آن موضوعات، همیشه اشتیاق پاولینگ را افزایش می‌داد. او در تحقیقات خود از مفهومی استفاده می‌کرد که خودش به‌نام روش تصادفی (Stochastic Method) می‌شناخت. این روش براساس دانش فراوان او و حافظه‌ی توانمندش شکل گرفت و به این دانشمند بزرگ امکان می‌داد تا ساختار مولکولی فرضی تصور کند. این تصور براساس منطق‌های مطالعاتی و محاسبات تئوری انجام می‌شد.

انجام آزمایش‌های متعدد برای تأیید فرضیه‌ی ذهنی پاولینگ و همچنین بخش‌های زیادی از تحقیقات، توسط دستیارهای او در آزمایشگاه انجام می‌شد. بسیاری از اکتشافات او در آن زمان، بعدها توسط دانشمندان دیگر توسعه یافتند و حتی در صنایع مختلف نیز موجب سوددهی بیشتر فرایندهای تولیدی شدند.

آموزش و زیست‌شناسی و سلامت

پاولینگ با شروع دهه‌ی ۱۹۳۰، باردیگر تمرکز فعالیتش را بر آموزش شیمی مقدماتی در دانشگاه کلتک معطوف کرد. رویکرد مدرن تئوری او به شیمی و شیوه‌ی تدریس کاریزماتیک و انرژی زیاد جاری در کلاس‌هایش، او را به استادی معروف در آن دانشگاه تبدیل کرد. به‌عنوان مثال، ارائه‌های آزمایشگاهی او عموما با رخدادهای جذاب شبیه به آتش‌بازی برای دانشجوها همراه بود.

پاولینگ دانشجویانش را نیز در جریان تحقیقات قرار می‌داد

دانشمند بزرگ شیمی قرن بیستم در جریان تدریس، تحقیقات درحال‌جریان خود را نیز برای دانشجوها توضیح می‌داد. درنتیجه، آن‌ها را روندهای روز دنیای شیمی و تحقیقات مرز علم نیز آشنا می‌شدند. در سال ۱۹۴۷، او شیمی عمومی را به‌عنوان زمینه‌ی آموزشی انتخاب کرد. او در مسیر آموزش شیمی عمومی، کتابی مخصوص تدریس آماده کرد که آموزش شیمی را در سرتاسر جهان تحت‌تأثیر قرار داد و آن را از شیوه‌ی سنّتی و کاملا تجربی، به رویکردی مبتنی بر پیوندهای شیمیایی تغییر داد.

چند دهه‌ی آخر، تحقیقات علمی لینوس پاولینگ روی سلامت و زیست‌شناسی متمرکز بود. او تحقیقات درباره‌ی شیمی‌زیستی را از میانه‌های دهه‌ی ۱۹۳۰ و با پشتیبانی مالی بنیاد راکفلر شروع کرد. این زمینه‌ی جدید قبلا دلخواه پاولینگ نبود. افزایش علاقه‌ی لینوس زمانی شروع شد که او به ترکیب‌های پیچیده‌ی مولکول‌های زیستی پی برد. پس از مدتی، دانشمند آمریکایی با استفاده از روش‌های مطالعاتی گذشته همچون انکسار، ترکیب‌های زیستی را مطالعه کرد و به‌مرور تلاش خود را برای درک بهتر ساختار پروتئین‌ها افزایش داد.

هموگلوبین، مولکول حامل اکسیژن در گولبول‌های قرمز، اولین مولکول زیستی بود که پاولینگ روی آن متمرکز شد. او سپس، نقش آنتی‌ژن‌ها و آنتی‌بادی‌ها در واکنش سیستم ایمنی را مطالعه کرد. این موارد از زمینه‌های پدیده‌ی مهم هدف‌گیری اختصاصی در واکنش‌های زیست‌شیمیایی بودند.
 

لینوس پاولینگ پس از شروع تحقیقات درباره‌ی مولکول‌های سیستم ایمنی، در سال ۱۹۴۰ پروپوزالی برای توضیح آن‌ها ارائه کرد. او در مقاله‌ی خود ادعا کرد هدف‌گیری اختصاصی با بهره‌گیری از خاصیت مکمل‌بودن مولکول‌ها انجام می‌شود. پاولینگ این مفهوم را به‌عنوان راز هستی تعریف کرد. مفهوم ادعایی او جای‌گیری مولکول درون یا دربرابر مولکول دیگر بود که شکلی مکمل مولکول اول داشت.

برای اثبات ادعاهای فوق، پاولینگ و همکارانش ۱۰ سال آزمایش‌های سرم‌شناسی متعددی در محیط‌های تحقیقاتی انجام دادند. نتایح به‌دست‌آمده در ۳۴ مقاله‌ی علمی چاپ شدند. یکی از نظریه‌های مهمی که در آن سال‌ها این دانشمند بزرگ بیان کرد، نظریه‌ای مبنی بر تشکیل‌شدن ژن‌ها با ترکیب ۲ رشته‌ی مکمل بود که ۷ سال بعد به کشف ساختار DNA به‌وسیله‌ی‌ واتسون و کریک منجر شد.

بیماری‌های مولکولی

پاولینگ در مسیر تحقیقات زیست‌شیمی خود، مفهوم بیماری مولکولی را شرح داد. در سال ۱۹۴۵، پزشکی بیماری کم‌خونی داسی‌شکل را معرفی کرد. پاولینگ حدس زد این بیماری به‌‌دلیل ایجاد مشکلی در ساختار هموگلوبین گلبول قرمز ایجاد شود. او برای اثبات نظریه‌ی خود، ۳ سال با همکارش، دکتر هاروی ایتانو تحقیق کرد.

تأثیر مولکول‌ها بر بیماری‌ها را اولین‌بار پاولینگ مطرح کرد

دانشمند بزرگ شیمی‌زیستی پس از تحقیقات متعدد روی بیماری کم‌خونی داسی‌شکل، به این نتیجه رسید که آن نوع از کم‌خونی، در دسته‌بندی بیماری‌های مولکولی قرار می‌گیرد. طبق بررسی‌های او، بی‌نظمی منتقل‌شده ازطریق ژن‌ها که در مولکول هموگلوبین ایجاد می‌شود، باعث مبتلاشدن به کم‌خونی داسی‌شکل است.

پاولینگ اولین بیماری موردتحقیق خود را با نام بیماری مولکولی معرفی و پس از آن، تحقیقات درباره‌ی اختلالات دیگر را نیز شروع کرد. ایده‌ی جدید او، به‌سرعت به مسئله‌ای مهم در دنیای پزشکی تبدیل شد و امروزه نیز، پایه‌های تحقیقات درباره‌ی ژنوم‌ها را شکل می‌دهد. درنتیجه، تخصص‌های شیمیایی هماتولوژی، سرولوژی، ایمنولوژی،ژنتیک کاربردی و پاتولوژی، همگی مدیون نقش پاولینگ در علم شیمی‌زیستی هستند.

جنگ جهانی دوم و مسیر جدید فعالیت

پاولینگ با شروع جنگ جهانی دوم به دولت آمریکا پیشنهاد داد از تجهیزات آزمایشگاه و دانش شخص او، برای تحقیقات استفاده کند. او در کشف موادمنفجره‌ی مهم و همچنین سوخت‌های موشک برای نیروی دریایی آمریکا نقش مشاور داشت. او وسیله‌ای برای اندازه‌گیری سطح اکسیژن در زیردریایی‌ها و هواپیماها نیز طراحی کرد. دستگاه او بعدها مصارف پزشکی نیز پیدا کرد و برای کنترل تأمین گاز تنفسی برای نوزادان زودرس و همچنین بیماران بیهوش در عمل‌های جراحی استفاده شد.

دستاورد مهم دیگر پاولینگ در زمان جنگ، توسعه‌ی پلاسمای خون مصنوعی بود که برای کلینیک‌های میدان نبرد و شرایط اورژانسی کاربرد داشت. به‌علاوه، او در برنامه‌های دولتی با هدف جهت‌دهی تحقیقات علمی در دوران جنگ نیز با آمریکا همکاری کرد. یکی از نتایج مهم همکاری‌های او، توسعه‌ی مؤسسه‌ی ملی سلامت آمریکا (NIH) در سال‌های بعد از جنگ و دیگری، تشکیل بنیاد ملی علوم در آن کشور بود.

فعالیت‌های وطن‌دوستانه‌ی پاولینگ در سال‌های جنگ جهانی دوم باعث شد رئیس‌جمهور آن زمان آمریکا، هری ترومن، در سال ۱۹۴۸، مدال افتخار ریاست‌جمهوری را به این دانشمند بزرگ اهدا کند.

پس از پایان جنگ جهانی، پاولینگ باردیگر روی تحقیقات درباره‌ی ساختار پروتئین‌ها در کلتک متمرکز شد. البته،‌ شایعات و اخبار متعدد درباره‌ی شکل‌گیری دوران تحقیقات اتمی، تمرکز او را بر تحقیقات پیشین دشوار می‌کرد. او با همکاری دانشمندان بزرگی، همچون آلبرت انیشتین، با تحقیقات اتمی آن سال‌ها مخالفت کرد.

پاولینگ و دانشمندان هم‌عقیده‌اش تعهدی اخلاقی داشتند تا نگرانی‌ها از جهت‌گیری جامعه‌ی جهانی پس از رخداد هیروشیما را به گوش همه برسانند. به‌همین‌دلیل، وی سخنرانی‌های متعددی در اعتراض به توسعه‌های آتی و آزمایش و سوءاستفاده از جنگ‌افزارهای هسته‌ای ایراد کرد. به‌علاوه، مفهوم جدیدی در آمریکا به‌نام «سوگند وفاداری» نیز مورد اعتراض پاولینگ بود.

در شروع دهه‌ی ۱۹۵۰، پاولینگ به‌خاطر ایده‌های خاص و مخالفت با جریان موجود، به خیانت هم متهم شد. با وجود سابقه‌ی درخشان او در فعالیت‌های وطن‌پرستانه، مخالفت‌هایش باعث شد سال‌ها از دریافت پاسپورت برای سفرهای علمی در خارج از آمریکا محروم شود.

مارپیچ آلفا

پاولینگ در سال ۱۹۴۸ به‌عنوان استاد میهمان در دانشگاه آکسفورد مشغول تدریس بود. او به‌صورت تقریبا تصادفی به نتیجه‌گیری درباره‌ی ساختارهای اساسی پروتئین رسید. نتیجه‌ای که از ۱۰ سال قبل، ذهن او را به خود مشغول کرده بود. آزمایش‌های پاولینگ در آن زمان با بهره‌گیری از محاسبات تئوری و فقط استفاده از کاغذ و تا به نتیجه‌گیری تاریخی او درباره‌ی DNA منجر شد.

اگر محدودیت‌های سیاسی نبود، شاید پاولینگ ساختار DNA را کشف می‌کرد

زنجیره‌ی پپتید نتیجه‌گیری پاولینگ از تحقیقات ساختار پروتئین‌ها بود. او متوجه شد این زنجیره‌ها از توالی آمینواسیدها تشکیل می‌شوند و با یکدیگر ساختاری مارپیچی می‌سازند. پاولینگ نام آن ساختار را مارپیج آلفا گذاشت. او طراحی‌های تئوری خود را براساس حقایق کشف‌شده از پیوندهای شیمیایی و نیز انکسار اشعه‌ی X از پروتئین‌های فیبروز متعدد شکل داد. مطالعات انکسار X بعدی این نتیجه را بیان کرد که مارپیچ آلفا بخشی مهم از ساختار هر دو نوع پروتئین فیبروز و گولبولی است. به‌بیان دیگر، آن مارپیچ نقش مهمی در کنترل ساختار و فعالیت‌های پروتئین‌ها نیز دارد.

چند سال بعد از ارائه‌ی نظریه‌ی پاولینگ، واتسون و کریک در سال ۱۹۵۳ مفهوم ساختار DNA را به‌عنوان ماده‌‌ی ژنتیکی همه‌ی موجودات زنده معرفی کردند. آن‌ها ساختار DNA را متشکل از ۲ مارپیچ شرح دادند که به‌نوعی مکمل یکدیگر هستند. نظریه‌های پاولینگ درباره‌ی ساختارهای مارپیچی و تکمیل هندسی مولکول‌ها، پایه‌های نظریه‌ی آن دو دانشمند بودند.

اگر پاولینگ محدودیت سفر و پاسپورت نداشت،‌ شاید مانند واتسون و کریک در کنفرانس سال ۱۹۵۲ لندن شرکت می‌کرد و پس از آشنایی با داده‌های جدید از انکسار DNA، به کشفی مشابه آن‌ها می‌رسید. به‌هرحال، تأیید و شناخت زیرساخت DNA، به‌سرعت به ظهور زمینه‌ای جدید در ژنتیک مولکولی منجر شد که به‌نوعی زیست‌شناسی را متحول کرد.

جایزه‌های نوبل

در سال ۱۹۵۴، جایزه‌ی نوبل شیمی به لینوس پاولینگ اهدا شد. آکادمی سلطنتی علوم در سوئد، فعالیت‌ها و تحقیق‌های او درباره‌ی طبیعت پیوندهای شیمیایی و ساختار مولکول‌ها و کریستال‌ها را به‌عنوان دلایل اهدای جایزه بیان کرد. به‌علاوه، تلاش‌های پاولینگ برای استفاده از آن تحقیقات و اجرای مفاهیم برای درک ساختار پروتئین‌ها، خصوصا مارپیج آلفا، دلیلی دیگر برای اهدای آن جایزه به پاولینگ بود.

در میانه‌های دهه‌ی ۱۹۵۰، پاولینگ باردیگر به‌سراغ علاقه‌ی همیشگی خود، یعنی زیست‌شاسی انسانی رفت تا بیماری‌های جسمی و روانی انسان‌ها را مطالعه کند. او آمارهایی مفید از وضعیت سلامتی انسان‌ها در شرایط مختلف داشت که به‌عنوان ابزاری برای تشخیص اپیدمی‌های مختلف کاربرد داشتند. به‌عنوان مثالی از آن ابزارها، پاولینگ طبق آمار اثبات کرد مصرف دخانیات، با کاهش میانگین ۸ ساله طول عمر انسان‌ها را کم می‌کند.

دانشمند آمریکایی پس از دریافت جایزه‌ی نوبل شیمی، از اعتبار کسب‌شده به‌دنبال آن برای افزایش فعالیت‌های اجتماعی خود استفاده کرد. فعالیت‌های پاولینگ در پایان دهه‌ی ۱۹۵۰ و ابتدای ۱۹۶۰، او را به قهرمانی برای صدهاهزار آمریکایی تبدیل کرد که با شجاعت دربرابر تحقیقات نظامی هسته‌ای ایستاد. او با بهره‌گیری از حقایق علمی و آمار و موارد دیگر، روی ایده‌های انتقادی خود پافشاری کرد. پاولینگ می‌گفت انفجارهای هسته‌ای عواقب وحشتناکی در آینده دارند و موجب مشکلات ژنتیکی همچون تولدهای ناقص می‌شوند.

جایزه‌ی نوبل صلح به‌خاطر فعالیت‌های بسیار علیه تحقیقات نظامی هسته‌ای به پاولینگ اهدا شد

با افزایش تنش‌های جهانی و درگیری‌های جنگ سرد میان آمریکا و شوروی، رقابت برای تحقیقات هسته‌ای شدت بیشتری گرفت. پاولینگ در آن زمان توجه جامعه‌ی جهانی را به عواقب نگران‌کننده‌ی این رقابت‌ها و نیز سلاح‌های اتمی حاصل جلب کرد که درصورت ساخته‌شدن، توانایی نابودی نیمی از موجودات زنده‌ی جهان را داشتند.

یکی از کتاب‌های مشهور پاولینگ در اعتراض به جنگ، با نام No More War در سال ۱۹۵۸ چاپ شد. او ایده‌های خود را برای مقابله با جنگ‌افروزی در آن کتاب بیان کرد. صحبت اصلی این دانشمند در آن کتاب، استفاده از مذاکره، دیپلماسی، عقلانیت و ابزارهای علمی برای حل مشکلات بین‌المللی بود. پاولینگ اعتقاد داشت آن سبک از تفاهم بین قدرت‌ها، پایداری طولانی‌تری خواهد داشت. او در کتاب خود، از دانشمندان خواسته بود با هدف دستیابی به صلح بیشتر، کار و تحقیق کنند.

در سال‌های اوج‌گیری جنگ سرد، نام پاولینگ به مراتب در اخبار دیده و شنیده می‌شد. یکی از تلاش‌های جدی او در مقابله با آزمایش‌های هسته‌ای با اهداف نظامی و توسعه‌ی جنگ‌افزارهای هسته‌ای، بیانیه‌ای بود که توسط ۹ هزار دانشمند امضا و در سال ۱۹۵۸ به سازمان ملل ارائه شد. درنهایت، امضاکننده‌های آن بیانیه به ۱۱ هزار نفر رسیدند. در آن زمان، جبهه‌ی ایالات متحده‌ی آمریکا دربرابر آن بیانیه‌ها، توسط روزنامه‌ها و نشریه‌های مختلفی حمایت می‌شد. حتی دانشمندانی همچون ادوارد تلر هم از آن ایده‌ها پشتیبانی می‌کردند. البته، اکثر آن‌ها کارمندان دولت فدرال آمریکا بودند.

تلاش‌های خستگی‌ناپذیر پاولینگ و همراهانش درمقابل آزمایش‌های نظامی هسته‌ای، ۶ سال طول کشید. سرانجام، معاهده‌ای بین ۳ قدرت هسته‌ای آن سال‌ها، یعنی آمریکا و بریتانیا و شوروی امضا شد که به‌نوعی نتیجه‌ی تلاش‌های افرادی همچون پاولینگ بود.

در ۱۰اکتبر۱۹۶۳، معاهده‌ی میان قدرت‌های هسته‌ای جهان مبنی بر ممنوعیت آزمایش‌های نظامی هسته‌ای اجرا شد. در همان زمان، خبر اهدای جایزه‌ی نوبل صلح ۱۹۶۲ به لینوس پاولینگ به‌گوش رسید. یکی از اعضای کمیته‌ی داوری آن سال‌ها، معتقد بود معاهده‌ی مذکور بدون تلاش‌های پاولینگ هیچ‌گاه امضا نمی‌شد. به‌هرحال، تلاش‌های این دانشمند اسطوره‌ای باعث جلوگیری از بسیاری از خطرهای احتمالی آزمایش سلاح‌های هسته‌ای شد. مبارزه‌های او جهان را به سمتی برد که امروز، منع سلاح‌های هسته‌ای مسئله‌ای متداول و پذیرفته‌شده در تمام جهان است.

فعالیت‌های صلح‌طلبانه‌ی پاولینگ پس از دریافت جایزه‌ی نوبل متوقف نشد. او همچنان با همکاری بسیاری از بزرگان دنیای علم در آن زمان، کنفرانس‌های متعددی ازجمله Pugwash در سرتاسر جهان برگزار و علیه سیاست‌های جنگ‌طلبانه سخنرانی می‌کرد. پیش‌گام علم شیمی مولکولی یکی از منتقدان جدی جنگ ویتنام و دیگر برنامه‌های نظامی آمریکا بود. به‌علاوه، دیگر برنامه‌ها و فعالیت‌های آمریکا علیه ملت‌هایی همچون کوبا و نیکاراگوئه نیز موضوع انتقادهای همیشگی او بود.

پاولینگ همیشه دانشمندان دیگر را تشویق می‌کرد تا در مسائل سیاسی هم وارد شوند. او می‌گفت:

برخی می‌گویند علم هیچ ارتباطی با اخلاق ندارد. چنین تصوری اشتباه است. علم به‌عنوان روش جست‌وجو برای حقیقت و تلاش برای درک بهتر جهان تعریف می‌شود. چنین فعالیتی، یعنی تعصب و موارد مشابه و نه اخلاق را از فعالیت‌های خود حذف کنیم. یکی از روش‌های کاری دانشمندان، مشاهده‌ی جهان و نکته‌برداری از پدیده‌ها و تحلیل آن‌ها است.

فعالیت‌های ادامه‌دار لینوس پاولینگ برای مقابله با آزمایش‌های نظامی هسته‌ای و تلاش بین‌المللی برای افزایش صلح موجب شد مدیران و دیگر استادان دانشگاه کلتک فشارهایی بر او وارد کنند. سرانجام، در سال ۱۹۶۴ فشارها به نتیجه رسید و او از هیئت‌علمی دانشگاه خارج شد.

پاولینگ پس از ترک دانشگاه کلتک، به سانتا باربارا رفت و در تأسیس بنیادی برای فعالیت‌های انسان‌دوستانه کمک کرد. بنیاد جدید با نام مرکز مطالعات دموکراتیک تأسیس شد و یکی از اهداف پاولینگ در آن، حل مشکلات اجتماعی با نحوه‌ی تفکر علمی بود. البته، فعالیت‌های آموزشی پاولینگ پس از کلتک متوقف نشد. او در سال‌های بعد، در دانشگاه‌های سن‌دیگو در کالیفرنیا و استنفورد در مقام استاد شیمی مشغول به‌کار شد.

بسیاری از دانشمندان دولتی آمریکا با پاولینگ مخالفت می‌کردند

تحقیقات متفرقه و انجمن علمی پاولینگ

پاولینگ در سال‌های پایانی دهه‌ی ۱۹۳۰، تحقیقات درباره‌ی اهمیت ویتامین‌ها انجام داد. در میانه‌ی دهه‌ی ۱۹۶۰، او باردیگر با زیست‌شیمی تغذیه درگیر شد. ریشه‌ی تحقیقات او، به آزمایش‌هایی در دانشگاه کلتک بازمی‌گشت. در آن آزمایش‌ها، پاولینگ و همکارانش درباره‌ی مکانیزم عملکرد داروهای بیهوشی در مغز و کشف احتمال تأثیر اختلال‌های ژنتیکی و زیست‌شیمی در بیماری‌های روانی یا عقب‌ماندگی تحقیق می‌کردند. اسکیزوفرنی یکی از بیماری‌های اصلی مطالعه‌شده‌ی آن‌ها بود.

تحقیقات پاولینگ درباره‌ی محیط‌های مولکولی مغز، بعدها به تحقیق مشترک کلینیکی با آبرام هافر برای کشف فواید ویتامین‌ها در مقابله با سرطان منجر شد. ادامه‌ی تحقیقات به این اظهارنظر پاولینگ منجر شد که مشکلات ذهنی و روانی را می‌توان با مداخله در فعالیت‌های شیمیایی مغز بهبود بخشید. مداخله‌ها نیز با موادی همچون ویتامین‌ها و دیگر موادمغذی انجام‌شدنی است.

پاولینگ پس از مطالعه‌های بسیار درباره‌ی ویتامین‌ها، به‌طور خاص به ویتامین C و اثر‌های آن در بهبود سلامت علاقه‌مند شد. او مدتی را به جمع‌آوری انواع یافته‌های علمی و مقاله‌های منتشرشده در حوزه‌های مختلف و مستندسازی تجربه‌هایش مشغول شد و درنهایت، به این نتیجه رسید ویتامین C تأثیرات پیش‌گیرانه‌ی درخورتوجهی دربرابر بیماری‌هایی همچون سرماخوردگی دارد. او، نتایج تألیف‌های خود را در کتابی با عنوان Vitamin C and the Common Cold در سال ۱۹۷۰ منتشر کرد که بسیار پرفروش شد و حتی درخواست‌ها برای مکمل‌های دارویی این ویتامین را بسیار افزایش داد.

اسکوربات سدیم زمینه‌ی دیگر تحقیقات پاولینگ بود که توانایی‌اش در مبارزه با آنفولانزا، سرطان، بیماری‌های قلبی‌عروقی، عفونت‌ها و فساد مواد در گذر زمان بررسی می‌شد. به‌هرحال، در ادامه مواردی همچون ویتامین‌های E و B و دیگر موادمغذی به فهرست تحقیقات پاولینگ اضافه شدند و او چند کتاب و مقاله در معرفی و تحلیل آن‌ها چاپ کرد که در محافل عمومی و تخصصی تحسین شدند.

مزایای ویتامین‌ها بر سلامتی از آخرین تحقیقات پاولینگ در شیمی‌زیستی بود

نکته‌ی مهم درباره‌ی تحقیقات زیستی پاولینگ آن است که پزشکان و سازمان‌های بهداشتی و پزشکی، اغلب با یافته‌های او مخالفت می‌کردند. آن‌ها سابقه‌ی طولانی‌ او در مطالعه‌ی شیمی‌زیستی را نادیده می‌گرفتند و یافته‌هایش را نوعی حقه‌بازی می‌دانستند.

لینوس پاولینگ در سال ۱۹۷۳ از هیئت‌علمی دانشگاه استنفورد بازنشسته شد. او سریعا بنیادی غیرانتفاعی با هدف افزایش تحقیقات زیستی تأسیس کرد که امروز، به‌نام خودش به فعالیت ادامه می‌دهد. The Linus Pauling Institute of Science and Medicine، ابتدا با هدف تحقیقات جامع روی درمان‌های شیمیایی مغز تأسیس شد.

در مؤسسه‌ی علمی LPI، پاولینگ و همکارانش روی توسعه‌ی ابزارهایی برای مطالعه و آزمایش مایعات بدن فعالیت می‌کردند. آن‌ها اعتقاد داشتند نیازهای هر فرد به مواداولیه‌ی مغذی منحصر‌به‌فرد است و می‌توان با ترکیبات مواد طبیعی به آن دست پیدا کرد. طبق نظر پاولینگ، بیماری‌های مولکولی یا نیازهای منحصربه‌فرد بیوشیمی افراد یا حتی استرس‌های خارجی، احتمالا نیاز افراد به مکمل‌های خاص همچون ویتامین سی را افزایش می‌دهد. پاولینگ با تمرکز بر تحقیقات درمان‌های غذایی و مکملی،‌ اعتقاد داشت آن درمان به‌صورت موازی و درکنار درمان‌های سنّتی همچون جراحی و شیمی‌درمانی و پرتودرمانی مفید خواهد بود.

به‌هرحال در سال‌های آتی، تمرکز تحقیقات پاولینگ روی درمان‌های مبتنی بر تغذیه بسیار بیشتر شد و او طرفداران بسیاری در این زمینه پیدا کرد. البته، پزشکان و سازمان‌های بهداشتی هنوز به با این شیمی‌دان مخالفت می‌کردند؛ اما او مانند روندهای پیشین همچون مبارزه با تحقیقات هسته‌ای و حتی تحقیقات ابتدایی شیمیایی خود، با قدرت به حرکت ادامه می‌داد. فعالیت‌های او در آن سال‌ها به‌قدری شهرت پیدا کرد که امروزه، شاید اکثر مردم پاولینگ را بیشتر با حمایتش از ویتامین C و درمان‌های مکملی بشناسند و تحقیقاتش روی پیوندهای شیمیایی و حتی فعالیت‌های صلح‌طلبانه، کمتر شناخته‌شده باشد.

سال‌های پایانی و مرگ

در سال ۱۹۹۲، پاولینگ از فعالیت در مؤسسه‌ی خود نیز بازنشسته و در مزرعه‌‌اش مشغول نوشتن شد و گاهی هم در خانه‌اش در نزدیکی مؤسسه‌ی پاولینگ ساکن می‌شد و به‌عنوان مشاور تحقیقات به مراجعان رسیدگی می‌کرد.

از آخرین زمینه‌های تحقیقاتی و تألیفی پاولینگ، علاوه‌بر شرح درمان‌های تغذیه‌ای و ویتامینی، می‌توان به شیمی ساختاری اشاره کرد. او در مقاله‌هایش، عقایدش درباره‌ی ساختار هسته‌ی اتم و شکافت هسته‌ای را از دید شیمی‌دانی ساختاری شرح می‌داد. پاولینگ نظریه‌هایی نیز درباره‌ی ساختار کریستال‌ها و آلیاژها بیان کرد که به‌نوعی با نظریه‌های پیشین کریستالوگرافی مخالف بود.

در سال ۱۹۲۳، پاولینگ با آوا هلن میلر ازدواج کرد. حاصل ازدواج آن‌ها ۴ فرزند بود. همسر او نیز در حمایت از صلح باجدیت فعالیت می‌کرد و به‌صورت انفرادی یا همراه‌با شوهرش، به این برنامه‌ها می‌پرداخت. پاولینگ اعتقاد داشت جایزه‌ی صلح نوبلش باید به آوا یا حداقل به‌صورت مشترک اهدا می‌شد. آوا در سال ۱۹۸۱ از دنیا رفت. دستاوردهای این زوج درزمینه‌ی فعالیت‌های علمی در دانشگاه ایالتی اورگان در گنجینه‌ای مخصوص نگه‌داری می‌شود و مؤسسه‌ی علمی پاولینگ نیز در سال ۲۰۰۱، کرسی اختصاصی برای  آوا هلن پاولینگ در نظر گرفت. لینوس پاولینگ ۹۳ ساله در ۱۹اوت‌۱۹۹۴ و در مزرعه‌اش از دنیا رفت. مراسم بزرگ‌داشت او در ۲۹اوت در کلیسای استنفورد پالو آلتو برگزار شد.

جوایز و افتخارات

لینوس پاولینگ در زندگی خود جوایز و افتخارات متعددی کسب کرد. در ۳۲ سالگی، وی عضو آکادمی ملی علوم آمریکا شد. در سال ۱۹۴۸، یکی از اعضای خارجی انجمن سلطنتی علوم لندن بود و در سال‌های بعد، به‌مرور انجمن‌های علمی بزرگ دیگر نیز او را به‌عنوان عضو رسمی یا افتخاری ثبت کردند.

بیش از ۵۰ دانشگاه در سرتاسر جهان، مدارک افتخاری به لینوس پاولینگ اهدا کردند

علاوه‌بر جایزه‌ی نوبل، مدال‌ها و افتخارهای متعدد دیگری نیز در علم شیمی به پاولینگ اهدا شد. مدال‌هایی همچون دیوی، پاستور، ویلارد گیبس، تی دابلیو ریچاردز، جی. ان. لویس، پریستلی، آووگادرو و لومونوسوف، برخی از مدال‌های مهم این دانشمند آمریکایی بودند. او نخستین دریافت‌کننده‌ی جایزه‌ی ویژه‌ی شیمی انجمن ملی علوم آمریکا نیز بود که در سال ۱۹۷۹ به این افتخار نائل شد.

در سال ۱۹۸۶، کتابخانه‌ی ملی پزشکی جایزه‌ی ویژه‌ی خود را به پاولینگ اهدا کرد. از جوایز مهم پزشکی دیگر می‌توان به آدیس، فیلیپس، ویرکو، لاتیمر و آکادمی پزشکی فرانسه اشاره کرد. جایزه‌ی ویژه‌ی پزشکی مارتین لوترکینگ جونیور نیز به‌خاطر کشف علت بیماری کم‌خونی داسی‌شکل به او اهدا شد.

در سال ۱۹۷۵، رئیس‌جمهور وقت آمریکا، یعنی فورد، مدال ملی علوم را به پاولینگ تقدیم کرد. در سال ۱۹۸۹، بنیاد ملی علوم جایزه‌ی مخصوص Vannevar Bush را به این شیمی‌دان بزرگ اختصاص داد. از زمینه‌های دیگری که پاولینگ در آن‌ها به دریافت جایزه و مدال مفتخر شد، می‌توان به قانون بین‌الملل و فلسفه و علوم اجتماعی اشاره کرد. او علاوه‌بر جایزه‌ی صلح نوبل، افتخارات دیگری همچون جایزه‌ی نوبل گاندی و لنین و آلبرت شویتزر را نیز دریافت کرد.

درکنار تمام مدال‌ها و تقدیرنامه‌های فراوان، مدارک افتخاری دانشگاه‌های متعدد نیز به پاولینگ اهدا شدند. حدود ۵۰ دانشگاه و مؤسسه‌ی علمی در سرتاسر جهان، مدارک افتخاری علمی به او اهدا کردند. بسیاری از آن‌ها، حتی جوایز و رویدادهایی نیز به نام لینوس پاولینگ دارند.