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ライナス・カール・ポーリング（ / ˈpɔːlɪŋ / PAW - ling、1901年2月28日- 1994年8月19日）[ 4 ]は、アメリカの化学者であり平和活動家でした。彼は1,200以上の論文や書籍を出版し、そのうち約850は科学的なトピックを扱っていました。[ 5 ]サイエンティフィック・アメリカンは彼を史上最も偉大な科学者20人の1人と呼びました。[ 6 ]ポーリングは科学的業績により、1954年にノーベル化学賞を受賞しました。 [ 7 ]平和活動により、 1962年にノーベル平和賞を受賞しました。彼はノーベル賞を複数回受賞した5人のうちの1人です。[ 8 ]これらのうち、彼は単独で2つのノーベル賞を受賞した唯一の人物であり、[ 9 ]異なる分野でノーベル賞を受賞した2人のうちの1人であり、もう1人はマリー・キュリーである。[ 8 ]
ポーリングは量子化学と分子生物学の分野の創始者の一人である。[ 10 ]化学結合の理論への彼の貢献には、軌道混成の概念と、元素の電気陰性度の最初の正確な尺度が含まれる。ポーリングはまた、生体分子の構造に取り組み、タンパク質の二次構造におけるαヘリックスとβシートの重要性を示した。ポーリングのアプローチは、 X線結晶学、分子モデル構築、量子化学の方法と結果を組み合わせたものであった。彼の発見は、ジェームズ・ワトソン、フランシス・クリック、ロザリンド・フランクリン、モーリス・ウィルキンスによるDNAの構造に関する研究に刺激を与え、ひいては遺伝学者がすべての生物のDNAコードを解読することを可能にした。[ 11 ]
晩年、彼は核軍縮、オーソモレキュラー医学、メガビタミン療法[ 12 ]、そして特にアスコルビン酸（一般にビタミンCとして知られる）などの栄養補助食品を推進した。ビタミンの大量摂取の医学的有用性に関する彼の考えは、主流の科学界ではあまり受け入れられていない[ 6 ] [ 13 ] 。彼はアメリカの人権活動家アヴァ・ヘレン・ポーリングと結婚していた。
ライナス・カール・ポーリングは、1901年2月28日にオレゴン州ポートランドで、ハーマン・ヘンリー・ウィリアム・ポーリング（1876年 - 1910年）とルーシー・イザベル「ベル」ダーリング（1881年 - 1926年）の長男として生まれた。[ 14 ] [ 15 ] [ 16] : 22彼は、ルーシーの父ライナスとハーマンの父カールにちなんで「ライナス・カール」と名付けられた。[ 17 ] : 8彼の祖先にはドイツ人とイギリス人がいた。[ 18 ] [ 19 ]
1902年、妹のポーリンが生まれた後、ポーリングの両親は、ワンルームのアパートよりも手頃で広々とした住居を求めてポートランドから引っ越すことにした。[ 20 ] : 4ルーシーは、ハーマンが家族をセイラムに連れてくるまで、レイクオズウィーゴの夫の両親と一緒に暮らしていた。セイラムでは、ハーマンはスキッドモア・ドラッグ・カンパニーの巡回セールスマンとして短期間働いた。1904年にルシールが生まれてから1年以内に、ハーマン・ポーリングは家族をオレゴン州レイクオズウィーゴに移し、そこで自分の薬局を開業した。[ 20 ] : 4彼は1905年に家族をオレゴン州コンドンに移した。 [ 20 ] : 5 1906年までに、ハーマン・ポーリングは腹痛が再発するようになった。彼は1910年6月11日に潰瘍穿孔で亡くなり、ルーシーはライナス、ルシール、ポーリンの世話をすることになった。[ 17 ] : 9
ポーリングは、化学者になることに興味を持ったきっかけは、友人のロイド・A・ジェフレスが小さな化学実験キットを使って行った実験に驚いたことだと述べている。[ 20 ] : 17彼は後にこう書いている。「私は化学現象、つまり、しばしば驚くほど異なる性質を持つ物質が反応する様子にすっかり魅了され、この世界の一面についてもっともっと学びたいと思ったのです。」[ 21 ]
高校時代、ポーリングは廃墟となった製鉄所から器具や材料をかき集めて化学実験を行った。年上の友人ロイド・サイモンと共に、サイモンの家の地下室にパルモン研究所を設立した。彼らは地元の酪農場に、バター脂肪のサンプル採取を安価で請け負うと持ちかけたが、酪農家たちは2人の少年にその仕事を任せることに警戒心を示し、事業は失敗に終わった。[ 20 ]： 21
15歳の高校3年生だった彼は、当時オレゴン農業大学として知られていたオレゴン州立大学（OSU）に入学するのに十分な単位を取得していた。[ 20 ] : 22高校卒業に必要なアメリカ史の2つのコースが欠けていたため、ポーリングは校長に春学期にそれらのコースを同時に受講できるかどうか尋ねた。拒否されたため、彼は卒業証書を受け取らずに6月にワシントン高校を去った。[ 16 ] : 48 45年後、彼が2つのノーベル賞を受賞した後、学校は彼に名誉卒業証書を授与した。[ 8 ] [ 22 ] [ 23 ]
ポーリングは将来の大学費用を稼ぐために様々な仕事を掛け持ちし、その中には食料品店で週8ドル（ 2025年換算で240ドル）のアルバイトも含まれていた。彼の母親はポートランドにある複数の製造工場のオーナー、シュヴィッツァーホフ氏との面接をセッティングし、ポーリングは見習い機械工として月給40ドル（ 2025年換算で1,180ドル）で雇われた。この給料はすぐに月50ドルに昇給した。 [ 20 ] : 23ポーリングはまた、2人の友人と共に写真ラボを設立した。[ 20 ] : 24 1917年9月、ポーリングはついにオレゴン州立大学への入学を許可された。彼はすぐに機械工の仕事を辞め、大学教育に意味を見出せなかった母親にその計画を伝えた。[ 20 ] : 25
ポーリングは最初の学期に、化学2科目、数学2科目、機械製図、鉱業と爆薬の使用入門、現代英語散文、体操、軍事訓練を履修した。[ 20 ] : 26ルームメイトは幼馴染で生涯の親友であるロイド・ジェフレスだった。[ 24 ]彼はキャンパスライフに積極的に参加し、デルタ・ウプシロン友愛会 の支部を設立した。[ 25 ] 2年目が終わると、母親を支えるためにポートランドで仕事に就くことを計画していた。大学は彼に定量分析の講師の職を提供した。それは彼自身がちょうど受講を終えたばかりの科目だった。彼は研究室と教室で週40時間働き、月100ドル（ 2025年換算で1,600ドル）を稼ぎ、学業を続けることができた。[ 20 ] : 29
ポーリングは、学校生活最後の2年間で、ギルバート・N・ルイスとアーヴィング・ラングミュアによる原子の電子構造と分子を形成する結合に関する研究を知った。[ 20 ] : 29彼は、物質の物理的および化学的性質が、それらを構成する原子の構造とどのように関連しているかに研究の焦点を当てることを決意し、量子化学という新しい科学の創始者の1人となった。[ 18 ]
工学教授のサミュエル・グラフ（1887–1966）[ 26 ] [ 27 ]は、力学と材料のコースでポーリングをティーチングアシスタントに選んだ。[ 20 ] : 29 [ 28 ] [ 29 ]ポーリングは大学4年生の冬に、家政学専攻の学生向けに化学のコースを教えた。ポーリングが将来の妻となるエイヴァ・ヘレン・ミラーと出会ったのは、これらのクラスの1つだった。[ 20 ] : 31 [ 29 ] : 41 [ 30 ] [ 31 ]
1922年、ポーリングは化学工学の学位を取得して卒業した。その後、カリフォルニア州パサデナにあるカリフォルニア工科大学（Caltech）の大学院に進学し、ロスコー・ディキンソンとリチャード・トルマンの指導を受けた。[ 2 ]彼の大学院での研究は、X線回折を用いて結晶の構造を決定することであった。Caltech在学中に、鉱物の結晶構造に関する論文を7本発表した。 1925年、物理化学と数理物理学の博士号を最優等の成績で取得した。[ 1 ] [ 32 ]
In 1926, Pauling was awarded a Guggenheim Fellowship to travel to Europe, to study under German physicist Arnold Sommerfeld in Munich, Danish physicist Niels Bohr in Copenhagen and Austrian physicist Erwin Schrödinger in Zürich. All three were experts in the new field of quantum mechanics and other branches of physics.[3] Pauling became interested in how quantum mechanics might be applied in his chosen field of interest, the electronic structure of atoms and molecules. In Zürich, Pauling was also exposed to one of the first quantum mechanical analyses of bonding in the hydrogen molecule, done by Walter Heitler and Fritz London.[33] Pauling devoted the two years of his European trip to this work and decided to make it the focus of his future research. He became one of the first scientists in the field of quantum chemistry and a pioneer in the application of quantum theory to the structure of molecules.[34]
In 1927, Pauling took a new position as an assistant professor at Caltech in theoretical chemistry.[35] He launched his faculty career with a very productive five years, continuing with his X-ray crystal studies and also performing quantum mechanical calculations on atoms and molecules. He published approximately fifty papers in those five years, and created the five rules now known as Pauling's rules.[36][37] By 1929, he was promoted to associate professor, and by 1930, to full professor.[35] In 1931, the American Chemical Society awarded Pauling the Langmuir Prize for the most significant work in pure science by a person 30 years of age or younger.[38] The following year, Pauling published what he regarded as his most important paper, in which he first laid out the concept of hybridization of atomic orbitals and analyzed the tetravalency of the carbon atom.[39]
カリフォルニア工科大学で、ポーリングはカリフォルニア大学バークレー校の理論物理学者ロバート・オッペンハイマーと親しい友情を築いた。オッペンハイマーは毎年、研究と教育のスケジュールの一部をカリフォルニア工科大学の客員研究員として過ごしていた。[ 16 ] [ 40 ]ポーリングもバークレー校と関係があり、1929年から1934年まで物理学と化学の客員講師を務めた。[ 41 ]オッペンハイマーはポーリングに素晴らしい鉱物の個人コレクションを贈った。[ 42 ] 二人は化学結合の性質について共同で攻撃する計画を立てていた。オッペンハイマーが数学を提供し、ポーリングが結果を解釈するというものだったようだ。オッペンハイマーがポーリングの妻アヴァ・ヘレンに言い寄ろうとしたとき、二人の関係は悪化した。ポーリングが仕事をしている間に、オッペンハイマーは彼らの家に来て、アヴァ・ヘレンにメキシコでの密会に誘った。彼女はきっぱりと拒否し、この出来事をポーリングに報告した。彼はすぐにオッペンハイマーとの関係を断った。[ 16 ] : 152 [ 40 ]
1930年の夏、ポーリングは再びヨーロッパ旅行に出かけ、その際にハーマン・フランシス・マークから気相電子回折について学んだ。帰国後、彼は教え子のローレンス・オリン・ブロックウェイと共にカリフォルニア工科大学で電子回折装置を製作し、それを用いて多数の化学物質の分子構造を研究した。 [ 43 ]
ポーリングは1932年に電気陰性度の概念を導入した。[ 44 ]彼は、結合を切断するのに必要なエネルギーや分子の双極子モーメントなど、分子のさまざまな特性を利用して、ほとんどの元素に対して尺度とそれに対応する数値（ポーリング電気陰性度尺度）を確立し、これは分子内の原子間の結合の性質を予測するのに役立つ。[ 45 ]
1936年、ポーリングはカリフォルニア工科大学の化学・化学工学部門の会長に昇進し、ゲイツ・アンド・クレリン化学研究所の所長に就任した。彼は1958年まで両方の職を務めた。[ 35 ]ポーリングはまた、1948年にオックスフォード大学でジョージ・イーストマン客員教授およびベリオール・カレッジのフェローとして1年間を過ごした。[ 46 ]
1920年代後半、ポーリングは化学結合の性質に関する論文を発表し始めた。1937年から1938年にかけて、彼はコーネル大学のジョージ・フィッシャー・ベイカー非常勤化学講師の職に就いた。コーネル大学在任中、彼は19回の講義シリーズを行い[ 47 ] 、彼の有名な教科書『化学結合の性質』の大部分を完成させた[ 48 ] 。 [ 37 ]：序文彼が1954年にノーベル化学賞を受賞したのは、主にこの分野での研究に基づいている。「化学結合の性質の研究と、複雑な物質の構造の解明へのその応用」に対してである[ 8 ] 。ポーリングの著書は「今世紀の化学で最も影響力のある本であり、その効果的なバイブル」とみなされている。[ 49 ] 1939年に初版が出版されてから30年間で、この本は16,000回以上引用された。初版から70年以上経った今日でも、多くの現代の科学論文や重要な学術誌の記事でこの著作が引用されている。[ 50 ]
ポーリングの化学結合の性質に関する研究の一部は、軌道混成の概念の導入につながった。[ 51 ]原子内の電子はsやpなどの軌道で記述されると考えるのが普通だが、分子内の結合を記述する際には、それぞれの特性の一部を共有する関数を構築する方が良いことがわかった。したがって、炭素原子内の1つの2s軌道と3つの2p軌道は、（数学的に）「混合」または結合して4つの等価な軌道（sp3混成軌道と呼ばれる）を作成することができ、これはメタンなどの炭素化合物を記述するのに適切な軌道となる。あるいは、2s軌道は2つの2p軌道と結合して3つの等価な軌道（sp2混成軌道と呼ばれる）を作成し、残りの2p軌道は混成しない。これはエチレンなどの特定の不飽和炭素化合物を記述するのに適切な軌道となる。[ 37 ] : 111–120他の種類の分子にも他の混成軌道が見られます。彼が探求したもう 1 つの分野は、電子が原子間で移動するイオン結合と、電子が原子間で均等に共有される共有結合の関係でした。ポーリングは、これらは単なる極端な例であり、実際の結合のほとんどのケースでは、極性分子 AB の量子力学的波動関数は、共有結合分子とイオン結合分子の波動関数の組み合わせであることを示しました。[ 37 ] : 66ここで、ポーリングの電気陰性度の概念が特に役立ちます。一対の原子間の電気陰性度の差は、結合のイオン性の度合いを最も確実に予測するものです。[ 52 ]
ポーリングが「化学結合の性質」という全体的な見出しの下で取り組んだトピックの 3 番目は、芳香族炭化水素の構造の説明、特にプロトタイプであるベンゼンでした。[ 53 ]ベンゼンの最も優れた説明は、ドイツの化学者フリードリヒ・ケクレによってなされました。彼はベンゼンを、単結合と二重結合が交互に存在する 2 つの構造間の急速な相互変換として扱いましたが、一方の構造の二重結合が、もう一方の構造の単結合の位置にあります。ポーリングは、量子力学に基づく適切な説明は、それぞれのブレンドである中間構造であることを示しました。構造は、それらの間の急速な相互変換ではなく、構造の重ね合わせでした。この現象には後に「共鳴」という名前が付けられました。[ 54 ]ある意味で、この現象は、上記で説明した混成軌道と極性結合に似ています。なぜなら、これら 3 つの現象はすべて、中間結果を達成するために複数の電子構造を組み合わせることを伴うからです。
1929年、ポーリングはイオン化合物の結晶構造を予測および説明するのに役立つ5つの規則を発表しました。[ 55 ] [ 37 ] これらの規則は、（1）陽イオン半径と陰イオン半径の比、（2）静電結合の強さ、（3）多面体の角、辺、面の共有、（4）異なる陽イオンを含む結晶、および（5）節約の規則に関するものです。[ 56 ]
1930年代半ば、ロックフェラー財団のウォーレン・ウィーバーの生物学に重点を置いた資金提供の優先順位に強く影響を受けたポーリングは、新たな関心分野に踏み出すことを決意した。[ 57 ]ポーリングの初期の関心はほぼ無機分子構造に集中していたが、カリフォルニア工科大学の生物学における力の高まりもあって、生物学的に重要な分子について考えることもあった。ポーリングは、トーマス・ハント・モーガン、テオドシウス・ドブジャンスキー、カルビン・ブリッジズ、アルフレッド・スターテバントといった偉大な生物学者たちと交流した。[ 58 ]この分野における彼の初期の研究には、学生のチャールズ・D・コーリエルとのヘモグロビンの構造の研究が含まれていた。彼は、ヘモグロビン分子が酸素分子を獲得または失うと構造が変化することを示した。[ 58 ]この観察の結果、彼はタンパク質構造全般についてより徹底的な研究を行うことを決意した。彼は以前使用していたX線回折分析に戻った。しかし、タンパク質の構造は、彼の以前の研究対象であった結晶鉱物に比べて、この技術にははるかに不向きだった。1930年代にタンパク質の最高のX線像を撮影したのはイギリスの結晶学者ウィリアム・アストベリーであったが、ポーリングは1937年にアストベリーの観察結果を量子力学的に説明しようと試みたものの、できなかった。[ 59 ]
ポーリングがこの問題を説明するのに11年かかった。彼の数学的分析は正しかったが、アストベリーの写真はタンパク質分子が本来の位置から傾いて撮影されていたのだ。ポーリングはヘモグロビンの構造モデルを考案し、原子がらせん状に配列されていると考え、この考え方をタンパク質全般に適用した。
1951年、アミノ酸とペプチドの構造とペプチド結合の平面性に基づいて、ポーリング、ロバート・コーリー、ハーマン・ブランソンは、タンパク質の二次構造における主要な構造モチーフとしてαヘリックスとβシートを正しく提唱した。[ 60 ] [ 61 ]この研究は、ポーリングの型破りな思考能力を例証するものであった。構造の中心は、ヘリックスの1回転に非整数個のアミノ酸残基が含まれる可能性があるという非正統的な仮定であった。αヘリックスの場合、1回転あたり3.7個のアミノ酸残基である。
ポーリングはその後、デオキシリボ核酸（DNA）が三重らせんであると提唱した。[ 62 ] [ 63 ]彼のモデルには、DNAの酸性度と矛盾する中性リン酸基の提案など、いくつかの基本的な誤りがあった。ローレンス・ブラッグ卿は、ポーリングがタンパク質のαらせん構造を見つける競争に勝ったことに失望していた。ブラッグのチームは、ペプチド結合の平面性を認識しなかったため、タンパク質のモデルを作成する際に根本的な誤りを犯していた。キャベンディッシュ研究所でポーリングがDNA構造の分子モデルに取り組んでいることが分かると、ジェームズ・ワトソンとフランシス・クリックはDNAの分子モデルを作成することを許可された。彼らは後に、キングス・カレッジのモーリス・ウィルキンスとロザリンド・フランクリンによる未発表のデータから恩恵を受けた。このデータは、らせんとらせん軸に沿った平面塩基スタッキングの証拠を示していた。1953年初頭、ワトソンとクリックはDNA二重らせんの正しい構造を提唱した。ポーリングは後に、DNAの構造について自分が誤解していた理由として、誤解を招く密度データや高品質のX線回折写真の不足など、いくつかの理由を挙げた。ポーリングはこの状況を「人生最大の失望」と表現した。[ 64 ]
ポーリングがこの問題を研究していた当時、イギリスのロザリンド・フランクリンは世界最高レベルの画像を作成していた。それらはワトソンとクリックの成功の鍵となった。ポーリングは誤ったDNA構造を考案する前にそれらの画像を見ていなかったが、彼の助手ロバート・コーリーは、1952年夏にイギリスで開催されたタンパク質学会にポーリングの代わりに出席した際に、少なくともそれらの画像の一部を見ていた。ポーリングは共産主義に同情的であるとの疑いで国務省にパスポートを差し止められていたため、学会に出席できなかった。このことから、ポーリングが当時の政治情勢（これはアメリカにおけるマッカーシー時代の始まりだった）のためにDNAの構造を見逃したという伝説が生まれた。しかし、政治は決定的な役割を果たしていなかった。コーリーが当時画像を見ただけでなく、ポーリング自身も数週間以内にパスポートを取り戻し、DNAに関する論文を書くずっと前にイギリスの研究所を視察していた。彼はフランクリンの研究室を訪れ、彼女の研究を見る機会は十分にあったが、そうしなかった。[ 16 ] : 414–415こうした時代にもかかわらず、ポーリングはそれらを乗り越え、すでに発見した事柄に感謝することを選んだ。[ 64 ]
ポーリングは酵素反応も研究し、酵素が反応の遷移状態を安定化させることで反応を引き起こすことを最初に指摘した一人であり、この見解は酵素の作用機序を理解する上で中心的なものとなっている。 [ 65 ]また、抗体と抗原の結合は、両者の構造の相補性によるものだと最初に提唱した科学者の一人でもあった。[ 66 ]同様に、物理学者から生物学者に転身したマックス・デルブリュックと共に、 DNA複製は、一部の研究者が示唆した類似性ではなく、相補性によるものである可能性が高いと主張する初期の論文を執筆した。これは、ワトソンとクリックが発見したDNA構造のモデルで明らかになった。[ 67 ]
1949年11月、ポーリング、ハーヴェイ・イタノ、SJ・シンガー、アイバート・ウェルズは、サイエンス誌に「鎌状赤血球貧血、分子疾患」[ 68 ]を発表した。これは、異常なタンパク質によってヒトの疾患が引き起こされることを初めて証明したものであり、鎌状赤血球貧血は分子レベルで理解された最初の疾患となった。（ただし、ヘモグロビンの変異型が電気泳動によって区別できることを初めて実証したわけではなく、これは数年前にモード・メンテンとその共同研究者によって示されていた。）[ 69 ]電気泳動を用いて、鎌状赤血球疾患の患者は赤血球中にヘモグロビンの変異型を持ち、鎌状赤血球形質の患者は正常型と異常型の両方のヘモグロビンを持つことを実証した。これは、異常なタンパク質と疾患を因果的に結びつけた最初の実証であり、また、メンデル遺伝がタンパク質の存在または非存在だけでなく、特定の物理的特性を決定することを初めて実証したものでもあった。これは分子遺伝学の黎明期である。[ 70 ]
鎌状赤血球貧血症の研究で成功を収めたポーリングは、統合失調症などの精神疾患を含む他の多くの疾患も、遺伝子の欠陥に起因する可能性があると推測した。化学・化学工学部門の責任者およびゲイツ・クレリン化学研究所の所長として、彼は精神疾患に対する化学・生物医学的アプローチを持つ研究者の採用を奨励したが、これはカリフォルニア工科大学の既存の化学者たちには必ずしも歓迎されなかった方向性であった。[ 71 ]： 2
1951年、ポーリングは「分子医学」と題する講演を行った。[ 72 ] 1950年代後半、彼は脳機能における酵素の役割を研究し、精神疾患は酵素の機能不全によって部分的に引き起こされる可能性があると考えた。1960年代には、核兵器の影響への関心の一環として、進化における突然変異の役割を調査し、学生のエミール・ツッカーカンドルとともに、タンパク質とDNAの突然変異が時間とともに一定の速度で蓄積されるという考えである分子進化時計を提唱した。[ 73 ]
1952年9月16日、ポーリングは「原子核の構造の問題に取り組むことにした」という言葉で新しい研究ノートを開いた。1965年10月15日、ポーリングは原子核の密充填球体モデルを、権威ある2つの学術誌、サイエンスと米国科学アカデミー紀要に発表した。[ 74 ] [ 75 ] 1994年に亡くなるまでの約30年間、ポーリングは球体クラスターモデルに関する多数の論文を発表した。[ 74 ] [ 76 ] [ 77 ] [ 78 ] [ 79 ] [ 80 ]
ポーリングの球体モデルの基本的な考え方は、原子核を「核子のクラスター」の集合と見なすことができるというものです。基本的な核子クラスターには、重陽子[np]、陽子[pnp]、三重陽子[npn]が含まれます。偶偶核は、軽い原子核の場合によく行われるように、アルファ粒子のクラスターで構成されていると説明されます。 [ 81 ]ポーリングは、通常の殻モデルのように独立した粒子モデルから始めるのではなく、プラトン立体に関連する純粋な幾何学的考察から原子核の殻構造を導き出そうとしました。1990年に行われたインタビューで、ポーリングは自身のモデルについて次のようにコメントしました。[ 82 ]
最近、私は実験的に観測された基底状態と励起状態の振動曲げを解析することで、原子核の詳細な構造を解明しようと試みています。物理学の文献、Physical Review Lettersなどの学術誌を読んでいると、多くの物理学者が原子核に興味を持っていることは分かりますが、私が知る限り、私と同じようにこの問題に取り組んでいる人は誰もいません。ですから、私は自分のペースで計算を進めています。
ポーリングは第二次世界大戦まで事実上政治に関わっていなかった。マンハッタン計画の開始時に、ロバート・オッペンハイマーは彼に計画の化学部門の責任者になるよう誘った。彼は家族を転勤させたくなかったため、それを断った。[ 83 ]
しかし、ポーリングは軍事研究にも携わった。彼は 14 件のOSRD 契約の主任研究員を務めた。[ 84 ]国防研究委員会は 1940年 10 月 3 日に会議を開き、潜水艦や飛行機内の酸素状態を測定できるように、混合ガス中の酸素含有量を確実に測定できる機器を求めた。これに応えて、ポーリングは、アーノルド O. ベックマン社が開発・製造したポーリング酸素計を設計した。戦後、ベックマン社は酸素分析装置を未熟児用保育器での使用に改良した。[ 85 ] : 180–186 [ 86 ]
1942年、ポーリングは「輸血用ヒト血清の代替品を見つけるためのタンパク質溶液の化学的処理」に関する提案を提出し、承認された。ジョセフ・B・コエプフリとダン・H・キャンベルを含む彼のプロジェクトグループは、輸血用ヒト血漿の代替品としてポリオキシゼラチン（オキシポリゼラチン）を開発した。[ 87 ] [ 88 ]
より直接的な軍事用途を持つその他の戦時プロジェクトには、爆発物、ロケット推進剤の研究、および徹甲弾の特許が含まれていた。1948 年 10 月、ポーリングは、リー A. デュブリッジ、ウィリアム A. ファウラー、マックス メイソン、ブルース H. セージとともに、ハリー S. トルーマン大統領から大統領功労勲章を授与された。授与理由には、彼の「想像力豊かな精神」、「輝かしい成功」、「卓越した奉仕の遂行における並外れて功績のある行動」が挙げられている。[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ] 1949 年、彼はアメリカ化学会 の会長を務めた。[ 92 ]
マンハッタン計画の余波と妻エイヴァの平和主義はポーリングの人生を大きく変え、彼は平和活動家となった。[ 93 ]
1945年6月、「メイ・ジョンソン法案」[ 94 ] [ 95 ] [ 96 ]が発足し、これが1946年の原子力法（1946年8月1日署名）となった。1945年11月、ポーリングは芸術、科学、専門職の独立市民委員会（ICCASP）で原子兵器について講演し、その後まもなく妻のエイヴァと共に会員となった。[ 97 ] 1946年1月21日、グループは学問の自由について話し合うために会合を開き、その中でポーリングは次のように述べた。「もちろん、学問の自由には常に脅威が存在します。個人の自由と権利の他の側面にも同様に脅威が存在します。利己的で、過度に野心的で、誤った考えを持ち、良心のない者たちが、自分たちの利益のために人類の大多数を抑圧しようとして、この自由と権利に対して絶えず攻撃を仕掛けているからです。私たちは常にこの脅威に警戒し、危険になったときには精力的に戦わなければなりません。」[ 97 ]
1946年、彼はアルバート・アインシュタインが議長を務める原子科学者緊急委員会に参加した。[ 98 ]その使命は、核兵器の開発に伴う危険性を一般の人々に警告することであった。
彼の政治活動が原因で、1952年にロンドンの科学会議に講演するために招待された際、米国国務省は彼にパスポートの発給を拒否した。 [ 99 ] [ 100 ]同年6月6日、ウェイン・モース上院議員は米国上院での演説で国務省の行動を公然と非難し、パスポート課に決定を覆すよう促した。その後、ポーリングと妻のアヴァには会議に出席するための「限定パスポート」が発給された。[ 101 ] [ 102 ] 1954年、ストックホルムで彼が最初のノーベル賞を受賞した式典の直前に、彼のパスポートは完全に回復した。
アインシュタイン、バートランド・ラッセル、その他8人の著名な科学者や知識人と共に、彼は1955年7月9日に発表されたラッセル＝アインシュタイン宣言に署名した。 [ 103 ]また、彼は52人のノーベル賞受賞者が署名した1955年7月15日のマイナウ宣言も支持した 。[ 104 ]
1957年5月、セントルイスのワシントン大学のバリー・コモナー教授と協力し 、ポーリングは科学者の間で核実験の中止を求める嘆願書を回覧し始めた。[ 105 ] 1958年1月15日、ポーリング夫妻は国連事務総長ダグ・ハマーショルドに核兵器実験の中止を求める嘆願書を提出した。この嘆願書には50か国を代表する11,021人の科学者が署名した。[ 106 ] [ 107 ]
1958年2月、ポーリングは原子物理学者のエドワード・テラーとテレビで公開討論を行い、放射性降下物が突然変異を引き起こす実際の確率について議論した。[ 108 ] 1958年後半、ポーリングは『もう戦争はやめよう！』を出版し、核兵器実験の中止だけでなく、戦争そのものの終結も訴えた。彼は「平和維持の問題に取り組む」ために、国連の一部として世界平和研究機構を設立することを提案した。[ 8 ]
ポーリングは、セントルイス市民核情報委員会（CNI）の活動も支援した。[ 105 ]バリー・コモナー、エリック・ライス、MW・フリードランダー、ジョン・ファウラーが率いるこのグループは、北米中の子供たちの乳歯に含まれる放射性ストロンチウム90を測定する長期研究を組織した。ルイーズ・ライスが発表した「乳歯調査」は、地上核実験が、汚染された草を摂取した牛の乳を介して主に拡散する放射性降下物という形で、公衆衛生に重大なリスクをもたらすことを1961年に決定的に証明した。 [ 109 ] [ 110 ] [ 111 ] 核情報委員会は、核実験禁止を支持する上で大きな貢献をしたとよく評価されている[ 112 ]。ライスが行った画期的な研究と「乳歯調査」も同様である。[ 113 ]
世論の圧力とCNI研究の恐ろしい結果により、地上核兵器実験の一時停止が行われ、その後、1963年にジョン・F・ケネディとニキータ・フルシチョフによって部分的核実験禁止条約が署名されました。条約が発効した1963年10月10日、ノーベル賞委員会はポーリングに1962年のノーベル平和賞を授与しました（それまでその年の賞は授与されていませんでした）。[ 114 ] 委員会は彼を「1946年以来、核兵器実験だけでなく、これらの兵器の拡散だけでなく、その使用そのものだけでなく、国際紛争を解決する手段としてのあらゆる戦争にも反対する運動を絶え間なく続けてきたライナス・カール・ポーリング」と評しました。[ 115 ] ポーリング自身は、妻のアヴァが平和活動に深く関わっていたことを認め、彼女が自分と一緒にノーベル平和賞を受賞できなかったことを残念に思っていました。[ 116 ]
ポーリングの批判者の多くは、化学における彼の貢献を高く評価する科学者も含め、彼の政治的立場に反対し、彼をソビエト共産主義のナイーブな代弁者と見なした。1960年、彼は上院国内治安小委員会に出頭するよう命じられ、[ 117 ]同委員会は彼を「この国における共産主義平和攻勢のほぼすべての主要活動における第一人者の科学者」と評した。[ 118 ]ライフ誌の見出しは、1962年の彼のノーベル賞を「ノルウェーからの奇妙な侮辱」と評した。[ 119 ] [ 120 ]
ポーリングはナショナル・レビュー誌の標的になることが多かった。1962年7月17日号に掲載された「協力者たち」という記事の中で、ポーリングはソ連型共産主義の支持者の協力者だけでなく「同調者」とも呼ばれた。1963年、ポーリングは同誌、発行人のウィリアム・ラッシャー、編集者のウィリアム・F・バックリー・ジュニアを相手取り、 100万ドルの損害賠償を求めて訴訟を起こした。彼は名誉毀損訴訟と1968年の控訴審の両方で敗訴した（1963年のハースト社に対する名誉毀損訴訟とは異なり）。これは、その間にニューヨーク・タイムズ社対サリバン事件という画期的な判例が、公人による名誉毀損訴訟における悪意の基準を確立し、原告は虚偽だけでなく意図的な嘘も証明しなければならないと定めたためである。[ 121 ] [ 122 ] [ 123 ] [ 124 ]
彼の平和活動、頻繁な旅行、化学・生物医学研究への熱烈な進出はすべて、カリフォルニア工科大学で反対を引き起こした。1958年、カリフォルニア工科大学理事会はポーリングに化学・化学工学部門の議長を辞任するよう要求した。[ 71 ]： 2 ポーリングは正教授としての終身在職権は保持していたものの、ノーベル平和賞の賞金を受け取った後、カリフォルニア工科大学を辞任することを選んだ。彼はその後3年間、民主制度研究センターで過ごした（1963年～1967年）。[ 21 ] 1967年、彼はカリフォルニア大学サンディエゴ校に移ったが、そこに留まったのは短期間で、1969年に去った。その理由の一つは、レーガン時代の理事会との政治的緊張であった。[ 71 ]： 3 1969年から1974年まで、彼はスタンフォード大学の化学教授の職に就いた。[ 35 ]
1960年代、リンドン・ジョンソン大統領のベトナム戦争へのアメリカの関与拡大政策は反戦運動を引き起こし、ポーリング夫妻は熱心にこれに加わった。ポーリングは戦争を不必要かつ違憲であると非難した。彼は演説を行い、抗議の手紙に署名し、北ベトナムの指導者ホー・チ・ミンと直接連絡を取り、ジョンソン大統領に長文の書面による回答を送った。彼の努力はアメリカ政府に無視された。[ 125 ]
ポーリングは1970年にソ連から国際レーニン平和賞を授与された。[ 118 ] [ 126 ] 彼はその後も平和活動を続けた。彼と妻のアヴァは1974年に国際ヒューマニスト連盟の設立に尽力した。 [ 127 ]彼は世界生命保護連合の科学諮問委員会の会長であり、1974/1976年のドゥブロヴニク・フィラデルフィア声明の署名者の一人でもあった。[ 128 ]ライナス・カール・ポーリングは生涯を通じてミュンヘン国際科学アカデミーの名誉会長および会員であった。[ 129 ]
ポーリングはキューバ公正委員会の支持者でもあった。[ 130 ]
彼は世界憲法草案作成のための会議を招集する協定の署名者の一人であった。[ 131 ] [ 132 ]その結果、人類史上初めて、地球連邦の憲法を起草・採択するために世界制憲議会が招集された。[ 133 ]
ポーリングは、鎌状赤血球貧血などの病気を持つ赤ちゃんの数を減らすために、欠陥遺伝子を持つ人間に額の刺青などの目に見える印を強制的に付けることを提案することで、限定的な優生学を支持した。[ 134 ] [ 135 ]
1941年、40歳のポーリングはブライト病（腎臓病）と診断された。トーマス・アディスの勧めに従い、ポーリングはアディスが当時としては珍しい低タンパク質・無塩食とビタミン剤で病気をコントロールできると信じていた。[ 137 ]こうして、ビタミン剤で病気を治療するという考えに対するポーリングの最初の、そして非常に個人的な経験は肯定的なものだった。
1965年、ポーリングはアブラム・ホッファーの『精神医学におけるナイアシン療法』を読み、ビタミンには関連する欠乏症の予防とは無関係の重要な生化学的効果があるかもしれないという理論を提唱した。[ 138 ] 1968年、ポーリングは『サイエンス』誌に「オーソモレキュラー精神医学」と題する短い論文を発表し[ 139 ] 、1970年代に人気を博したが物議を醸したメガビタミン療法運動に名前を付け、「オーソモレキュラー療法、すなわち脳の重要な正常構成要素の最適な濃度を個人に提供する療法は、多くの精神疾患患者にとって好ましい治療法となる可能性がある」と主張した。ポーリングは、病気の予防と治療のために体内に通常存在する物質の濃度を変化させる実践を指すために「オーソモレキュラー」という用語を作り出した。彼の考えはオーソモレキュラー医学の基礎を形成したが、これは一般的に従来の医療専門家によって実践されておらず、強く批判されている。[ 140 ] [ 141 ]
1973年、ポーリングはアーサー・B・ロビンソンと別の同僚とともに、カリフォルニア州メンローパークにオーソモレキュラー医学研究所を設立し、後にライナス・ポーリング科学医学研究所と改名した。ポーリングはビタミンCの研究を指揮したが、亡くなるまで化学と物理学の理論研究も続けた。晩年、彼は特にビタミンCが動脈硬化の予防に果たす可能性のある役割に興味を持ち、リジンとビタミンCを使用して狭心症を緩和した3つの症例報告を発表した。1990年代には、ポーリングはリジンとビタミンCを使用した心臓病の治療に関する包括的な計画を提唱した。1996年には、ポーリング療法と呼ばれるポーリングの治療法を解説するウェブサイトが作成された。ポーリング療法の支持者は、心臓病は薬や心臓手術なしでリジンとビタミンCのみを使用して治療、さらには治癒できると信じている。[ 142 ]
ポーリングが晩年にビタミンCについて行った研究は、多くの論争を巻き起こした。高用量ビタミンCの概念を最初に紹介されたのは、1966年に生化学者のアーウィン・ストーンであった。その価値を確信したポーリングは、風邪を 予防するために毎日3グラムのビタミンCを摂取した。[ 14 ]彼自身が感じた結果に興奮した彼は、臨床文献を調査し、 1970年に『ビタミンCと風邪』を出版した。1971年には、末期がん患者の治療として静脈内および経口ビタミンCを使用することについて、英国のがん外科医イーワン・キャメロンと長期にわたる臨床協力を開始した。 [ 143 ]キャメロンとポーリングは、観察結果を論じた多くの専門論文と一般向けの書籍『がんとビタミンC』を執筆した。ポーリングはビタミンCを一般に普及させ[ 144 ] 、最終的には、ビタミンCが未治療の患者と比較して生存率を最大4倍に高めたと主張する、末期患者とされる100人のグループに関する2つの研究を発表した。 [ 145 ] [ 146 ]
1982年に行われた主張の再評価では、患者グループは実際には比較可能ではなく、ビタミンCグループは研究開始時に病状が軽く、比較グループよりもはるかに早く「末期」と判断されたことが判明した。[ 147 ]後に腫瘍医のエドワード・T・クリーガン博士が率いるメイヨー・クリニックで行われた臨床試験でも、高用量（10,000mg ）のビタミンCは癌の治療においてプラセボよりも優れておらず、高用量のビタミンCに利点はないと結論付けられた。 [ 148 ] [ 149 ] [ 150 ]臨床試験で何の利点も示されなかった結果、ビタミンCは癌の治療に効果がないと結論付けられ、医学界はビタミンCが風邪を予防したり癌を治療したりできるという彼の主張はインチキであると結論付けた。[ 14 ] [ 151 ]ポーリングはこれらの研究の結論と最終研究の取り扱いを「詐欺と意図的な虚偽表示」として非難し、[ 152 ] [ 153 ]静脈内投与ではなく経口投与のビタミンCを使用していることを批判した[ 154 ] (これはポーリングの最初の研究[ 151 ]の最初の 10 日間に使用された投与方法であった)。ポーリングはまた、対照群が試験中にビタミン C を服用していたこと、およびビタミン C による治療期間が短かったことを理由に、メイヨー クリニックの研究を批判した。ポーリングは癌患者の残りの生涯にわたって高用量のビタミン C を継続することを提唱したが、2 番目の試験のメイヨー クリニックの患者は平均 2.5 か月ビタミン C による治療を受けた。[ 155 ]
最終的に、メイヨー・クリニックの研究の否定的な結果により、ビタミンCを癌治療薬として使用することへの一般的な関心は終焉を迎えた。[ 153 ]それにもかかわらず、ポーリングは癌や風邪の治療にビタミンCを推奨し続け、脳損傷児の治療にビタミンCを使用するために、人間潜在能力達成研究所と協力した。 [ 156 ]彼は後に、カナダの医師アブラム・ホッファーと協力し、補助的な癌治療として高用量のビタミンCを含む微量栄養素療法を開発した。[ 157 ] 2009年のレビューでは、メイヨー・クリニックが静脈内ビタミンCを使用していないなど、研究間の違いも指摘され、静脈内投与時のビタミンCの役割に関するさらなる研究が提案された。[ 158 ] ほとんどの臨床試験の結果は、ビタミンCを単独で、または他の栄養素と併用して適度に補給しても、癌の予防には何のメリットもないことを示唆している。[ 159 ] [ 160 ]
ポーリングは1923年6月17日にエイヴァ・ヘレン・ミラーと結婚した。結婚生活は彼女が1981年に亡くなるまで続いた。彼らには4人の子供がいた。[ 161 ]ライナス・カール・ジュニア（1925年～2023年）は精神科医になった。[ 162 ]ピーター（1931年～2003年）はユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの結晶学者だった。[ 163 ]エドワード・クレリン（1937年～1997年）は生物学者だった。[ 164 ]そしてリンダ・ヘレン（1932年生まれ）は著名なカリフォルニア工科大学の地質学者で氷河学者のバークレー・カムと結婚した。[ 165 ]
ポーリングはルーテル教会の信者として育ったが、[ 166 ]後にユニテリアン・ユニバーサリスト教会に入信した。[ 167 ]死の2年前、仏教哲学者池田大作との対談の中で、ポーリングは公に無神論を宣言した。[ 168 ]
1960年1月30日、ポーリング夫妻はカリフォルニア州モントレーの南約80マイル（130km ）にある小屋に滞在しており、ポーリングは海岸沿いの遊歩道を散歩することにした。彼は道に迷い、岩だらけの崖を登ろうとしたが、海面から約300フィート（90m ）上にある大きな突き出た岩にたどり着いた。彼はそこに留まるのが最善だと判断したが、その間に行方不明として届け出られた。彼は崖の上で眠れない夜を過ごし、ほぼ24時間後に発見された。[ 169 ]
ポーリングは1994年8月19日午後7時20分、カリフォルニア州ビッグサーの自宅で前立腺癌のため死去した。 [ 13 ]享年93歳。[ 170 ]ポーリングの墓標は妹のポーリンによってオレゴン州レイクオスウィーゴのオスウィーゴ・パイオニア墓地に設置されたが、ポーリングの遺灰は妻の遺灰とともに2005年までそこに埋葬されなかった。[ 171 ]
ポーリングの発見は、量子力学、無機化学、有機化学、タンパク質構造、分子生物学、医学の分野における約350の出版物を含む、多様な分野に決定的な貢献をもたらした。[ 172 ] [ 173 ]
化学結合に関する彼の研究は、彼を現代量子化学の創始者の一人として位置づけている。[ 10 ]『化学結合の性質』は長年標準的な著作であり、[ 174 ]混成軌道や電気陰性度といった概念は標準的な化学の教科書の一部となっている。彼の原子価結合アプローチは、有機金属錯体の色など、分子のいくつかの特性を定量的に説明することができず、後にロバート・マリケンの分子軌道理論に取って代わられることになるが、原子価結合理論は、その現代的な形で、化学現象を記述する方法として、分子軌道理論や密度汎関数理論（DFT）と競合している。 [ 175 ]ポーリングの結晶構造に関する研究は、複雑な鉱物や化合物の構造の予測と解明に大きく貢献した。[ 29 ] : 80–81アルファヘリックスとベータシートの発見は、タンパク質構造の研究の基礎となっている。[ 61 ]
フランシス・クリックはポーリングを「分子生物学の父」と認めた。[ 10 ] [ 176 ]鎌状赤血球貧血を「分子疾患」として発見したことで、遺伝的に獲得された突然変異を分子レベルで調べる道が開かれた。[ 70 ]
ポーリングがロバート・B・コーリーとHR・ブランソンと共著した1951年の論文「タンパク質の構造：ポリペプチド鎖の2つの水素結合らせん構造」は、当時新興分野であった分子生物学における重要な初期の発見であった。この論文は、2017年にカリフォルニア工科大学化学科に授与されたアメリカ化学会化学史部門の化学ブレークスルー賞によって称えられた。[ 177 ] [ 178 ]
オレゴン州立大学は、2000年代後半に7,700万ドルをかけて10万平方フィート（9,300平方メートル）のライナス・ポーリング科学センターの建設を完了し、現在ではオレゴン州立大学の化学教室、実験室、機器の大部分がここに収容されている。[ 179 ]
2008年3月6日、米国郵政公社は、芸術家ヴィクター・スタビンがデザインしたポーリングを称える41セント切手を発行した。[ 180 ] [ 181 ]スタビンの説明には、「非常に多才な科学者であり、構造化学者のライナス・ポーリング（1901年～1994年）は、原子を分子に結びつける化学結合の性質を解明した功績により、1954年のノーベル化学賞を受賞した。分子生物学の分野を確立した彼の業績、ヘモグロビンの研究は、鎌状赤血球貧血を分子疾患として分類することにつながった。」とある。 [ 70 ]この切手シートに描かれた他の科学者には、生化学者のガーティ・コリ、天文学者のエドウィン・ハッブル、物理学者のジョン・バーディーンなどがいる。[ 181 ]
カリフォルニア州知事アーノルド・シュワルツェネッガーとファーストレディのマリア・シュライバーは、2008年5月28日に、ポーリングがカリフォルニア歴史・女性・芸術博物館にあるカリフォルニア殿堂入りすることを発表した。殿堂入り式典は2008年12月15日に行われた。ポーリングの息子ライナス・ジュニアが代理で栄誉を受け取るよう依頼された。[ 182 ]
オレゴン州のジョン・キッツハーバー知事の布告により、2月28日は「ライナス・ポーリングの日」と定められました。 [ 183 ] ライナス・ポーリング研究所は現在も存在していますが、1996年にカリフォルニア州パロアルトからオレゴン州コーバリスに移転し、オレゴン州立大学のライナス・ポーリング科学センターの一部となっています。[ 184 ] [ 185 ] [ 186 ]オレゴン州立大学のバレー図書館特別コレクションには、ポーリングの46冊の研究ノートのデジタル版を含む、エイヴァ・ヘレンとライナス・ポーリングの文書が収蔵されています。[ 183 ]
1986年、カリフォルニア工科大学はライナス・ポーリングを記念してシンポジウムと講演会を開催した。[ 187 ]カリフォルニア工科大学のポーリング講演シリーズは1989年にポーリング自身による講演で始まった。ポーリングがそこで多くの時間を過ごしたことから、カリフォルニア工科大学化学科はゲイツホールの22号室をライナス・ポーリング講演ホールと改名した。[ 188 ]
ポーリングにちなんで名付けられた他の場所には、カリフォルニア州フットヒルランチのポーリング通り[ 189 ]、カリフォルニア州ハーキュリーズのライナス・ポーリング・ドライブ、カリフォルニア州アリソビエホの創価大学アメリカのライナス・アンド・エイヴァ・ヘレン・ポーリング・ホール[ 190 ]、オレゴン州コーバリスのライナス・ポーリング中学校[ 191 ]、そしてポーリングが幼少期を過ごしたオレゴン州コンドンにある小さな飛行場、ポーリング・フィールド[ 192 ]がある。テキサス州ヒューストンには、ライナス・ポーリング・カルテット というサイケデリック・ロック・バンドがある[ 193 ]。
内側小惑星帯にある小惑星4674ポーリングは、エレノア・F・ヘリンによって発見され、1991年にライナス・ポーリングの90歳の誕生日に彼の名にちなんで命名された。[ 194 ]
Linuxカーネルの開発者であるリーナス・トーバルズと、テクノロジー系チャンネル「Linus Tech Tips」で知られるYouTuberのリーナス・セバスチャンは、ポーリングにちなんで名付けられました。[ 195 ] [ 196 ]
ノーベル賞受賞者のピーター・アグレは、ライナス・ポーリングからインスピレーションを受けたと述べている。[ 197 ]
2010年、パシフィック・ノースウェスト国立研究所は、彼の功績を称え、同研究所の著名な博士研究員プログラムをライナス・ポーリング特別博士研究員フェローシップ・プログラムと命名した。[ 198 ]
ポーリングは数多くの名誉学位を授与された（亡くなるまでに約47個）。1933年に母校から授与されたのを皮切りに、ケンブリッジ大学、オックスフォード大学、プリンストン大学、リード大学、イェール大学といった名門校からも授与された。
彼のキャリアの中で受けた賞や栄誉には、次のものが含まれます。[ 199 ] [ 35 ] [ 200 ]
死後:
私（ポーリング）は、無神論を熱心に主張するタイプではありません。偉大なイギリスの理論物理学者ポール・ディラックは、熱心な無神論者です。彼は神の存在について議論することに興味があるのでしょう。私はそうではありません。かつて、「神は存在せず、ディラックはその預言者だ」と皮肉を込めて言われたことがあります。
Linus Pauling は、実際に私の名前の由来となった Linus です。