لینوس پاولینگ؛ پیام‌آورِ صلح

به گزارش سرویس ترجمه ایمنا، یکی از بنیان‌گذاران شیمی کوانتومی و زیست‌شناسی مولکولی، لینوس پاولینگ و به‌طور کامل‌تر لینوس کارل پاولینگ، ۲۸ فوریه ۱۹۰۱ در پورتلند ایالت اورگان در آمریکا به دنیا آمد و ۱۹ آگوست ۱۹۹۴ در بیگ‌سور کالیفرنیا درگذشت. وی شیمی‌فیزیکی‌دان نظری، فعال صلح و یک نویسنده آمریکایی و تنها فردی بود که موفق به دریافت دو جایزه نوبل (یکی شیمی و یکی صلح) به‌صورت مستقل شد. پاولینگ دومین فردی به حساب می‌آید که در دو زمینه متفاوت جایزه نوبل دریافت کرده است.

لینوس پاولینگ نخستین جایزه نوبل خود را برای تحقیق در مورد ماهیت پیوند شیمیایی و استفاده از آن در توضیح ساختار مولکولی در سال ۱۹۵۴ و دومین جایزه‌اش را در تلاش برای ممنوعیت آزمایش سلاح‌های هسته‌ای در ۱۹۶۲ دریافت کرد.

لینوس پاولینگ که بود؟

لینوس پاولینگ اولین فرزند از سه فرزند و تنها پسر هرمان پاولینگ داروساز و لوسی ایزابل (دارلینگ) پاولینگ بود. پس از گذراندن تحصیلات اولیه در کاندون و پورتلند اورگان، در کالج کشاورزی اورگان (دانشگاه ایالتی اورگان فعلی) تحصیل در آنجا با آوا هلن میلر آشنا شد و ازدواج کرد و در سال ۱۹۲۲ از همین مجموعه لیسانس علوم خود در مهندسی شیمی را دریافت نمود. پس از آن وارد مؤسسه فن‌آوری کالیفرنیا (کالتک) شد و در آن‌جا نحوه تعیین ساختار بلورها با استفاده از اشعه ایکس را از روسکو جی. دکنسون (Roscoe G. Dickinson) فرا گرفت.

لینوس پاولینگ با ارائه پایان‌نامه‌ای که از مقالات ساختار بلوری‌اش گرفته شده بود در سال ۱۹۲۵ موفق به دریافت مدرک دکترا شد. پس از مدتی کوتاه که به‌عنوان یک پژوهشگر ملی فعالیت کرد؛ برای مطالعه مکانیک کوانتوم در اروپا بورسیه تحصیلی گوگنهایم را دریافت کرد و بیش از او بیشتر ۱۸ ماه را در مؤسسه فیزیک نظری آرنولد سامرفلد در مونیخ آلمان گذراند.

لینوس پاولینگ و توضیح ساختارهای مولکولی

لینوس پاولینگ پس از اتمام تحصیلات فوق‌دکتری در ۱۹۲۷، به کالتک بازگشت و برای طولانی‌مدت حرفه تدریس و تحقیق را آغاز کرد. تجزیه‌وتحلیل ساختار شیمیایی، موضوع اصلی کارهای علمی او را تشکیل می‌داد. او با استفاده از تکنیک پراش اشعه ایکس، آرایش سه بعدی اتم‌ها در چندین کانی مهم سیلیکات و سولفید را مشخص کرد.

در ۱۹۳۰ پاولینگ در حین سفر به آلمان با پراش الکترون آشنا شد و پس از بازگشت به کالیفرنیا از تکنیک پراکندگی الکترون‌ها از هسته مولکول‌ها برای تعیین ساختار برخی از مواد مهم استفاده کرد. این دانش ساختاری به او در توسعه مقیاس منفی‌نگاری الکتریکی کمک کرد که در آن پاولینگ عددی را به دست آورد که قدرت اتم خاصی را در جذب الکترون در پیوند کووالانسی نشان می‌دهد.

لینوس پاولینگ برای تکمیل ابزار آزمایشی که تجزیه‌وتحلیل اشعه ایکس برای کشف ساختار مولکولی ارائه کرده بود، به‌عنوان یک ابزار نظری به مکانیک کوانتوم روی آورد. وی از مکانیک کوانتومی برای تعیین قدرت معادل در هر یک از چهار پیوند اطراف اتم کربن استفاده کرد، نظریه پیوند ظرفیت را ارائه داد که مطابق با آن پاولینگ پیشنهاد کرد یک مولکول را می‌توان با یک ساختار میانی توصیف کرد که ترکیبی رزونانس (یا هیبریدی) از ساختارهای دیگر است. پاولینگ در کتابش "ماهیت پیوند شیمیایی و ساختار مولکول‌ها و کریستال‌ها" (۱۹۳۹) خلاصه‌ای یکپارچه از دیدگاهش در مورد شیمی ساختاری ارائه کرد.

لینوس پاولینگ با ورود متخصص ژنتیک، توماس هانت مورگان، به کالتک در اواخر دهه ۱۹۲۰ به مولکول‌های بیولوژیکی علاقمند شد و در اواسط دهه ۱۹۳۰ مطالعات مغناطیسی موفقی روی پروتئین هموگلوبین انجام داد. پاولینگ علاقه بیشتری به مبحث پروتئین‌ها در خود یافت و در سال ۱۹۳۶ به همراه بیوشیمیست آلفرد میرسکی، مقاله‌ای در مورد ساختار کلی پروتئین منتشر کرد.

در این مقاله پاولینگ و میرسکی توضیح دادند که مولکول‌های پروتئین به‌طور طبیعی به شکل خاصی پیچ خورده‌اند، اما پس از شکستن برخی از پیوندهای ضعیف، "تغییر حالتی" (بدون پیچ‌خوردگی) پیدا کرده و به شکلی تصادفی در می‌آیند.

لینوس پاولینگ در یکی از سفرهایش برای ملاقات با میرسکی در نیویورک، با کارل لندشتاینر، کاشف گروه‌های خونی، آشنا و لندشتاینر راهنمای او در زمینه ایونوشیمی شد. پائولینگ مجذوب ویژگی واکنش‌های آنتی‌بادی و آنتی ژن شد و بعدها نظریه‌ای ارائه داد که این ویژگی را به کمک شکستن منحصربه‌فرد زنجیره پلی پپتیدی آنتی بادی محاسبه می‌کرد.

این فعالیت نظری با جنگ جهانی دوم متوقف شد و پاولینگ تمرکز خود را روی مشکلات عملی‌تر هم‌چون تهیه جایگزین مصنوعی برای سرم خون مفید برای سربازان زخمی و یک آشکارساز اکسیژن مفید در زیردریایی‌ها و هواپیماها قرار داد.

لینوس پاولینگ پس از آن توسط جی. روبرت اوپنهایمر به‌عنوان کاندیدای ریاست بخش شیمی پروژه منهتن معرفی شد که ابتلای او به گلومرولونفریت (التهاب ناحیه گلومرولی کلیه) مانع از پذیرش این پیشنهاد شد. پس از آن به‌علت خدمات برجسته‌اش در طول جنگ، پاولینگ مدال شایستگی ریاست جمهوری را دریافت کرد.

بعد از مدتی، پاولینگ هنگام کار روی گزارشی در مورد علم آمریکایی پس از جنگ، به مطالعه کم‌خونی سلولی داسی‌شکل علاقمند شد و دریافت که شکل داسی سلول‌های ذکر شده در این بیماری ممکن است ناشی از جهش ژنتیکی در قسمت گلوبین هموگلوبین سلول خونی باشد.

او و همکارانش در سال ۱۹۴۹، مقاله‌ای منتشر کردند که نقص خاصی در ساختار هموگلوبین را که عامل کم خونی داسی شکل بود، شناسایی و در نتیجه این اختلال را به اولین "بیماری مولکولی" تبدیل کرد. در همان زمان، مقاله پاولینگ در مورد قانون تناوبی نسبی عناصر در چاپ چهاردهم دایره‌المعارف بریتانیکا منتشر شد.

لینوس پاولینگ، سال ۱۹۴۸ و در حالی که به‌عنوان استاد میهمان در دانشگاه آکسفورد فعالیت می‌کرد، تمرکز خود را روی کار نیمه تمامش یعنی ساختار سه‌بعدی پروتئین‌ها در ۱۹۳۰ بازگرداند. در تحقیق روی زنجیره‌ای از اسیدهای آمینه، پاولینگ پیکربندی استوانه‌ای‌شکل مارپیچ‌مانند را کشف کرد که بعداً مارپیچ آلفا نامیده شد.

مهم‌ترین جنبه ساختار پاولینگ تعیین تعداد اسیدهای آمینه در هر چرخش مارپیچ بود. در همان دوره، لینوس پاولینگ به اسید دئوکسی ریبونوکلئیک (DNA) علاقمند شد و در اوایل سال ۱۹۵۳ او و رابرت کوری (بلورشناس پروتئین) تفسیر خود درباره ساختار DNA را منتشر کردند: سه رشته که به صورت مارپیچی دور یکدیگر پیچیده شده است. کمی بعد جیمز واتسون و فرانسیس کریک ساختار صحیح DNA را که یک مارپیچ دوگانه بود منتشر کردند.

لینوس پاولینگ تلاش‌های بسیاری برای اصلاح ساختار فرضی‌اش از DNA به کار برد ولی به دلیل عکس‌های ضعیفی که با اشعه ایکس از DNA در اختیار داشت و به خاطر نداشتن درک درست او از اشکال مرطوب و خشک این مولکول، تمامی این تلاش‌ها بی نتیجه ماند.

پاولینگ در سال ۱۹۵۲ تلاش کرد با روزالیند فرانکلین در آزمایشگاه موریس ویلکینز کالج کینگ لندن ملاقات کند ولی موفق نشد و بدین ترتیب نتوانست تصاویر اشعه ایکس DNA او را ببیند. تصاویر فرانکلین ثابت کرد که ساختار ارائه‌شده توسط واتسون و کریک، ساختار واقعی DNA را مشخص می‌کند.

لینوس پاولینگ علی‌رغم شکست در زمینه DNA، به واسطه تحقیقاتش در مورد "ماهیت پیوند شیمیایی و کاربرد آن در روشن شدن ساختار مواد پیچیده" موفق به دریافت جایزه نوبل شیمی در سال ۱۹۵۴ شد.

فعالیت‌های بشردوستانه لینوس پاولینگ

لینوس پاولینگ و همسرش آوا هلن میلر، در طول دهه ۱۹۵۰ و به واسطه جهاد برای متوقف کردن آزمایش جوی سلاح‌های هسته‌ای به عموم شناخته شدند. در سال ۱۹۵۸ آن‌ها درخواستی در قالب سند امضا شده توسط ۹ هزار و ۲۳۵ دانشمند از ۴۴ کشور جهان برای ممنوعیت آزمایش هسته‌ای به سازمان ملل متحد ارائه کردند. در همین سال پاولینگ احساسات خود در این زمینه را با انتشار کتاب "نه به جنگ بیشتر" به‌عنوان تحلیلی پرشور از پیامدهای جنگ هسته‌ای برای بشریت ارائه داد.

در سال ۱۹۶۰ از لینوس پاولینگ خواسته شد تا از اقدامات خود در مورد ممنوعیت آزمایشات هسته‌ای در مقابل یک کمیته فرعی کنگره دفاع کند. امتناع از افشای اسامی کسانی که به او در جمع‌آوری امضا کمک کرده بودند باعث شد که با احتمال زندانی شدن مواجه شود. پاولینگ ابتدا محکوم شد ولی پس از آن در سطحی گسترده مورد حمایت واقع شد و اقداماتش برای صلح جهانی، با دریافت جایزه صلح نوبل ۱۹۶۲ به رسمیت شناخته شد که در ۱۰ اکتبر ۱۹۶۳ به او اعطا شد؛ تاریخی که در آن موافقت‌نامه ممنوعیت آزمایش هسته‌ای به اجرا درآمد.

لینوس پاولینگ پس از جایزه صلح نوبل

لینوس پاولینگ پس از دریافت جایزه صلح نوبل با چنان خصومتی از سوی مدیران کالتک مواجه شد که سال ۱۹۶۳ مجبور به ترک این مؤسسه گشت. پس از آن او به‌عنوان کارمند مرکز مطالعه نهادهای دموکراتیک در سانتا باربارای کالیفرنیا مشغول و در آنجا به ادامه فعالیت‌های بشردوستانه‌اش تشویق شد.

در حین کار در این مرکز توانست مدل جدید از هسته اتم را ارائه دهد ولی تمایل او برای انجام تحقیقات تجربی بیشتر، در سال ۱۹۶۷ او را به سمت استادی تحقیقات در دانشگاه کالیفرنیا در سن‌دیه‌گگو سوق داد. در آنجا پاولینگ مقاله‌ای در زمینه روان‌پزشکی ارتومولکولی (ارتامولکولی) منتشر کرد که توضیح می‌داد چگونه می‌توان با دستکاری در مواد طبیعی موجود در بدن به سلامت روان دست یافت.

در این دوره علایق علمی پاولینگ بر یک مولکول خاص یعنی اسید اسکوربیک یا ویتامین C متمرکز بود. پاولینگ گزارشات منتشر شده در مورد این ویتامین را مورد بررسی قرار داد و نتیجه گرفت که اگر به مقدار کافی (مگادوز) مصرف شود به بدن در مقابله با سرماخوردگی و سایر بیماری‌ها کمک می‌کند. نتیجه تحقیقات لینوس پاولینگ در این زمینه، در کتاب پرفروش "ویتامین C و سرماخوردگی" در سال ۱۹۷۰ منتشر شد.

لینوس پاولینگ در سال ۱۹۷۲، پستی را در دانشگاه استنفورد به دست آورد و علاقه‌اش به ویتامین C (به‌طور خاص علاقه‌ای که به ارتومولکولی داشت) باعث تأسیس مؤسسه‌ای در سال ۱۹۷۳ شد که سرانجام نام آن را مؤسسه علم و پزشکی لینوس پاولینگ تغییر داد. در دوران تصدی در این مؤسسه، پاولینگ درگیر مناقشه‌هایی در مورد مزایا و خطرات نسبی مصرف مگادوز ویتامین‌های مختلف شد که در حمایت او از ویتامین C در مفید بودن برای درمان سرطان شدت گرفت.

پائولینگ و همکارش ایوان کامرون، یک پزشک اسکاتلندی، نظرات خود در این زمینه را، سال ۱۹۷۹ در مقاله سرطان و ویتامین C منتشر کردند. با این حال نتایج آزمایشات تجربی آن‌ها در تحقیقاتی که در کلینیک مایو انجام گرفت تأیید نشد.

جایزه لینوس پاولینگ

لینوس پاولینگ در سال ۱۹۶۶ جایزه‌ای در زمینه شیمی دریافت کرد که بعدها به جایزه لینوس پاولینگ معروف شد. پایه‌گذار این جایزه دکتر جفری بلاند، بنیان‌گذار مؤسسه پزشکی کاربردی (IFM)، بر این باور بود که نامگذاری جایزه‌ای به نام این دانشمند و اندیشمند بزرگ بهترین راه برای ارج نهادن به زندگی و دستاوردهای او خواهد بود.

از آن زمان جایزه لینوس پاولینگ در کنفرانس بین‌المللی سالانه IFM اهدا می‌شود و به یک پزشک بالینی یا محقق تعلق می‌گیرد که چه با انجام تحقیقات و چه پرداختن به فعالیت‌های عملی، سهم بسزایی در توسعه پزشکی کاربردی داشته‌اند.

جایزه لینوس پاولینگ یک دستاورد شناخته شده در زمینه پزشکی یکپارچه و سیستمی است و از طریق یک فرایند رسمی انتخاب می‌شود. نامزد دریافت این جایزه باید شخصیتی دارای اعتبار ملی و بین المللی بوده و مشارکت‌های برجسته‌ای در زمینه‌های شیمی داشته باشد.