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鲍林
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职 业: 化学家
主要成就: 1954年 [[ 诺贝尔 ]] 化学奖 1962年 [[ 诺贝尔 ]] 和平奖
代表作品: 《化学键的本质》
1962年因反对核弹在地面测试的行动获得 [[ 诺贝尔 ]] 和平奖,成为获得不同 [[ 诺贝尔 ]] 奖项的两人之一。 人物经历 编辑
成才之路
1901年2月28日, [[ 鲍林 ]] 出生在 [[ 美国 ]] 俄勒冈州波特兰市。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 。 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。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 。
化学贡献
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 。 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,无法解释甲烷的正四面体结构。 为了解释甲烷的正四面体结构。说明碳原子四个键的等价性, [[ 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 。 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 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,得出了镰刀形红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
学术贡献编辑
价键理论