Linus Pauling
Linus Pauling Ağustos 19, 1994 tarihinde öldüğünde dünya, en büyük bilim adamları ve hümanistlerinden, sivil özgürlükleri savunucusu ve sağlık sorunları hakkında ki kurtarıcıyı kaybetti. Dinamik kişiliği ve çok çeşitli alanlardaki başarısı nedeniyle Linus Pauling’i yeterince tanımlamak zor. İnanılmaz derecede önemli, insan sorunlarının peşinde koşan Dr. Pauling, Amerikan kamuoyuna dünyanın bilim topluluğuna olduğu kadar iyi biliyordu. Kimya alanında (1954) ve Barış İçin (1962), iki paylaşımsız Nobel Ödülü alan tek kişidir.
Linus Pauling, Amerika Birleşik Devletleri’ne bağlı Portland, Oregon da doğdu. Babası Herman Henry William Pauling (1876-1910) Concordia, Missouri’liydi. Annesi Lucy Isabelle Darling (1881-1926) Lonerock, Oregon’da doğmuştu. Herman eczacıydı. Bu nedenle Oregon eyaletinde 1903-1909 yılları arasında birçok yere taşınmışlardı. En sonunda Portland da yaşamaya karar kıldılar. Hermen 1910 yılında ülser hastalığı nedeniyle ölmüş, Isabelle çocukları Linus, Paulie (1901-2003) ve Frances Lucille ile bir başına kalmıştır (ki daha sonraları Thomas Joseph Ney ile evlenmiştir). Pauling okumayı çok seven bir çocuktu. Babasının yazdığı mektupları ve kitapları okurdu. Pauling ilkokula devam ederken, arkadaşı Lloyd Jeffress kendi odasına ufak bir kimya laboratuvarı kurmuştu. Bu laboratuvar Pauling’e kimya mühendisi olması için esinti kaynağı oldu.
Ortaokulda da Pauling ‘in kimyaya olan merakı devam etti. Babasının işyerinin yanındaki çelik işi ile uğraşan firmada gece bekçiliği olarak çalışmaya başladı. 1917 yılında Pauling Oregon Tarım Koleji’ne kaydoldu. Bu lise günümüzde Oregon Eyalet Üniversitesi olarak hizmet etmektedir. Lise yıllarında Delta Upsilon adlı birlikten destek aldı. Çünkü maddi olarak sıkıntı içerisindeydi. Aynı anda çalışmak ve okumak zorunda olduğunu düşünüyordu. İkinci sınıfta annesine maddi açıdan destek olmak amacı ile işe başlamayı planladı.
Fakat kolej ona kurslarda asistanlık yapmasını önerdi. Bu öneri onun okuluna devam etmesini sağladı.
Diğer iki yılda atomlar ve kimyasal bileşimlerle ilgili yaptığı çalışmaları ile Gilbert N. Lewis ve Irving Langmuir’un dikkatini çekmeyi başardı. Fizik ve kimya alanında çalışmalara başladı ve kuantum kimyasının temellerini atmaya başladı.
1919’dan bu yana ilgisini, moleküler yapı ve kimyasal bağın doğasında yatmaktadır; bu moleküler yapı, atomlar arasındaki elektron çiftlerinin birçok maddeye paylaşılmasına ilişkin Lewis teorisinin uygulanmasına ilişkin Irving Langmuir’in yayınlarından esinlenmiştir. Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü’nde Roscoe G. Dickinson gözetiminde kimya mühendisliği bölümünde okumaya başladığı sürede X-ray ışınlarının kristaller üzerindeki etkileşimini inceledi. Profesör Dickinson ile birlikte, 1922’de bazı kristallerin yapılarının deneysel olarak belirlenmesine başladı ve aynı zamanda kimyasal bağın doğası üzerine teorik çalışmalar başlattı. Profesör Roscoe G. Dickinson ve Richard C. Tolman başkanlığında 1925 yılında fiziksel kimya (fizikokimya) ve fizik matematiği konularında doktorasını verdi.
1930’larda doğal kimyasal bileşimler üzerine yaptığı çalışmaları yazmaya başladı ve bu çalışmalar 1939’da yayımlandı. Bu alanda yaptığı çalışmalar Nobel Kimya Ödülü’nü almasına neden olacak “doğal kimyasal bileşimlerin kompleks materyallerini açıklanması” meselesinin temelini oluşturdu. Pauling bu çalışmasını Doğal Kimyasal Bileşimler adlı çok popüler olan kitabında özetledi. Kitaba, ilk basıldığı yıl olan 1939’dan itibaren 30 yıl içerisinde 16.000’den fazla atıf yapılmıştır. Bugün bile, birçok modern bilimsel makaleler ve dergilerde bu kitaba atıf yapılmaktadır. Orijinal el yazısı el yazısı Linus Pauling Bilim ve Tıp Enstitüsüne Pauling’in eski bir öğrencisi tarafından verildi ve şimdi Oregon Devlet Üniversitesi Vadisi Kütüphanesi’ndeki Ava Helen ve Linus Pauling Kağıtlarının bir parçası olarak muhafaza edilmektedir.
Pauling ‘in çalışmalarının bir kısmı doğal kimyasal bileşiklerde orbital hibritasyonunu açıklamaktaydı. Elektronların atomun yörüngelerine s, p vb. gibi enerji düzeylerine göre yerleştiğini açıklıyordu. Karbon atomunda elektronların; bir 2s ve üç 2p orbitallerine yerleştiğini, sp3 hibritleşmesini fark etti. Etilen oluşumundaki karbon atomlarının ise sp2 hibritleşmesine maruz kaldığını, 2pz orbitalinin ise hibritleşmediğini açıkladı.
Diğer bir alandaki buluşu ise, iyonik bileşim yapan atomların birbiri arasındaki elektron transferi yapmasıydı. Kovalent bileşen atomların ise elektron transferi yapmadığını, bazı elektronları ortaklaşa kullandıklarını keşfetti. Kimyasal bileşimlerin yıkılabilmesi için gerekli enerjinin çok fazla olduğunu gösterdi.
Pauling ‘in kafasını yorduğu üçüncü bilimsel konu ise benzindeki aromatik hidrokarbonların prototipini geliştirmek ve modellemesini yapmaktı. O güne dek benzin konusunda yapılan en iyi araştırma Alman kimyageri Friedrich Kekulé tarafından yapılmıştı. Ona göre iki bileşim arasında tek ve çift kimyasal bağ bulunmaktaydı. Fakat çift bağların bulunduğu yapılarda tek bağların da bulunması işleri karıştırıyordu. Pauling bunun nedenini kuantum kimyası ile açıklama yoluna gitti.
1930’lerin ortalarında Pauling çalışmalarını yeni bir konu olan biyokimya alanında yapmaya karar verdi. Bu sıralarda Caltech’te biyoloji üzerine çalışan Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges ve Alfred Sturtevant gibi bilim adamlarından etkilendi ve biyomoleküllerle ilgilenmeye başladı. İlk olarak hemoglobin proteini ile çalışmalarına başladı. Hemoglobin proteinin kimyasal yapısının oksijen taşırken ve taşımazken farklılıklar gösterdiğini keşfetti. Bunu öğrenmesi, biyokimya üzerine çalışma merakını arttırdı. X-ray ışınları üzerine yaptığı çalışmaları biyokimya üzerine yönlendirdi. Proteinlerin X-ray ile çekilmiş en iyi fotoğrafı 1930’larda İngiliz kristallografer William Astbury tarafından çekilmişti. Fakat Pauling’in 1937 yılında yaptığı deneylerde Astbury’nin aldığı sonuçları alamadı.
Pauling’in matematiksel analizinin yanlış olmasını açıklaması on bir yılını aldı. Fakat Astbury’nin çektiği resimde proteinlerin dizilişi hakkında farklı sonuçlar bulunuyordu. Bu resme bağlı kalarak Pauling yeni bir modelleme geliştirdi. 1951 yılında aminoasitler ve peptitler hakkında temel görüşlerini ileri sürdü.
Pauling daha sonra kendi sunduğu önerilerin temel bazda yanlış olduğunu açıkladı ve DNA hakkındaki fikirlerini değiştirdi. Pauling Cavendish Laboratuvarı’nda çalışmalarına devam ederken Watson ve Crick DNA’nın modellemesi üzerinde çalışıyorlardı ve yeni bir model geliştirmişlerdi. Pauling ayrıca enzimlerin etkileşimleri hakkında da çalışmalarda bulundu. Bu çalışmalardan da faydalanan Watson ve Crick DNA’yı keşfettiklerini ve modellediklerini ilan ettiler.
Kasım 1949’da Linus Pauling, Harvey Itano, S. J. Singer ve Ibert Wells; Sciene dergisinde, her insanda farklılık gösteren bir proteini keşfettiklerini açıklandı. Bu proteinlerin, nesilden nesle hastalıkları ve diğer mirasları aktardıkları ispatlandı.
Pauling böylelikle moleküler hastalık kavramını doğurdu. 1945 yılında bir doktorun orak hücre anemisini tarif ettiğini anarken, ani bunun kırmızı kan hücresinin hemoglobinindeki bir kusurdan kaynaklanabileceğini tahmin etti. Harvey Itano, üç yıllık özenli araştırmanın ardından hemoglobin molekülünde genetik olarak bulaşan bir anormalliğe bağlı olarak moleküler orijin olarak bu yaygın hastalığı tespit etti. Duyarlı hastalarda, oksijen bulunmayan venöz kandaki hemoglobin molekülleri kendi kendine tamamlayıcı hale gelir; çarpışarak birbirine yapışırlarsa, kan dolaşımına müdahale eden uzun çubuklar oluştururlar.
Pauling’in bu ilk moleküler hastalığa ilişkin tarifi daha birçok rahatsızlık arayışı başlattı. Yeni fikir, tıpta hızla büyük önem kazandı ve şimdi insan bile genom araştırmasının temel odağıdır. Hematoloji, seroloji, immünoloji, uygulanmış genetik ve patolojinin tıp uzmanlıkları, Pauling’in katkılarına çok fazla borçludur.
Alternatif Tıp Üzerine Çalışmaları
1941 yılında Pauling tedavi edilemeyen Bright hastalığı (böbrek iltihabı) olarak tanımlanan hastalık türü ile karşılaştı. Uzmanlar bu hastalığın tedavi edilemeyeceğini ileri sürüyorlardı. Pauling, Stanford Üniversitesi’nden Dr.Thomas Addis ile birlikte yaptığı çalışmalarda, hastalar üzerinde düşük protein içeren diyet uygulamaları denedi. Ayrıca bu diyette vitamin ve mineral desteği de uygulandı.
1951 yılında Moleküler Tıp isimli makalesini yayımladı. 1950’lerin sonunda Pauling enzimlerin insan biyolojisi üzerindeki etkileşimleri üzerine çalışmalarda bulundu. 1956 yılında Abram Hoffer vitaminlerin vücutta enzimlerin salgılanması için gerekli olduğunu keşfetti. 1968 yılında Pauling Ortomoleküler Psikiyatri üzerine yaptığı çalışmasını Science dergisinde yayımladı. Bu makale 1970’lerde popüler olan megavitamin terapisinin teorik temelini oluşturdu. Pauling’e göre vitaminlerin insan psikolojisi üzerinde ciddi etkileri vardı.
Pauling daha sonraki yıllarda C vitamini üzerine çalışmalarda bulundu. 1966 yılında Irwin Stone, her gün alınan C vitamininin vücudu soğuk algınlığına karşı koruduğunu keşfetti. Bu araştırmasını 1970 yılında ‘C vitamini ve Soğuk Algınlığı’ başlığı ile yayımladı.
Pauling İngiliz kanser cerrahı olan Ewan Cameron ile birlikte uzun süre çalışmalarda bulundu.1971 yılında C vitamininin kanser üzerindeki etkilerini araştırdılar. Pauling ve Cameron yaptıkları çalışmaları Kanser ve C Vitamini adlı eserde topladı.
2005 yılında bilim adamlarının yeni teknolojilerle yaptığı çalışmalar ve deneylerde, C vitamininin kanser üzerindeki olumlu etkiler ispatlanmıştır.
Dünya Savaşı
İkinci Dünya Savaşı başladığında Dr. Pauling, ABD hükümetine laboratuvarını ve hizmetlerinin bir araştırma danışmanı olarak kullanılmasını teklif etti. Bazı etkileyici patlayıcıları Deniz Kuvvetleri için tasarladı. O, denizaltılardaki ve uçaklardaki oksijen seviyelerini izleyen bir metreyi icat etti; cihaz daha sonra, inkübatörlerde prematüre bebeklerin ve anestezi altındaki ameliyat hastalarının yaşam boyu devam eden gazının güvenli seviyelerini sağlamada çok değerli oldu.
Associate ile birlikte Paul Pauling, savaş alanındaki kliniklerinde acil nakillerde kullanılmak üzere sentetik bir kan plazması formu geliştirdi. Ayrıca, devlet tarafından finanse edilen bilimsel ve tıbbi araştırma programlarının gelecekteki yönergelerini önermek üzere kurulan bir savaş zamanı cumhurbaşkanlığı komisyonunda yer aldı. İki önemli sonuç, Ulusal Sağlık Enstitüsünün (NIH) savaş sonrası genişlemesi, ekstra araştırma finansmanına ve Ulusal Bilim Vakfı’nın oluşturulmasına izin verdi. Pauling ‘in vatansever savaş aktivitelerini kabul ederek, Başkan Harry Truman 1948’de “1940 Ekim’inden Haziran 1946’ya kadar Amerika Birleşik Devletleri’ne seçkin hizmetler sunmak için Başkanlık Madalyası’nı sundu.
Elektrikli Araba Üzerinde Geliştirme Çalışmaları
1950’lerin sonunda Pauling, Los Angeles’teki hava kirliliği sorunu hakkında çözüm üretmeyi amaçlıyordu. Bu dönemde de bilim adamları hava kirliliğine fabrikaları ve rafinerileri en büyük etken olarak görüyorlardı. Pauling bu dönemde Arie Haagen-Smit ve diğerbilimadamları ile birlikte Caltech’te benzinle çalışan arabaların doğaya verdiği zarar ile fabrikaların verdiği zararı kıyaslamayı amaçlayan bir araştırma yaptılar. Bu araştırma sonucunda Pauling elektrikle çalışan araba üzerinde çalışmaya başladı. Elektrikli araba üzerine çalışan mühendislere katıldı ve çalışmalarına destek vermeye başladı.
Pauling asit bazlı akülerin aracı çalıştıracak yeterli enerjiyi sağlayamayacağını düşünüyordu. Karbon bazlı yakıtlara nazaran bu akülerle çalışan araçlar daha yavaş hızda ve daha az çekimle çalışıyordu. Bu konu üzerinde durulmasını sağladı. Fakat çalışmalar desteklenmediği için proje yarıda kaldı.
Özel Hayatı
Linus Pauling daima mutlu bir kişisel yaşamın önemini vurguladı. 1923 yılında halen Oregon Tarım Meslek Lisesi’nde ders verdiğinde kimya dersinde öğrenci olan Ava Helen Miller’la evlendi. Dr. Pauling sıklıkla karısını, toplumsal bilincinin gelişimini etkilemekle suçladı. Hem kocasıyla hem de kendi başına barış etkinliklerine büyük ölçüde karışmıştı. Pauling, Nobel Barış Ödülünün gerçekten ona gitmesi gerektiğini, ya da en azından onunla paylaşılması gerektiğini söylerdi. Görüşmelerinde ve kayıt dışı yazılarda sıklıkla tamamlayıcı ortaklığından yürekten bahsetti. 1981’de öldü. Dünya barışına verdiği önemle, Ava Helen ve Linev Paul Peace Lecturehip in the World Barış, Paulings’in okul müdürü, Corvallis’teki Oregon Devlet Üniversitesi tarafından kuruldu; Paulings’in kağıtları, madalyaları ve diğerleri Hatıra Vadisi Kütüphanesi’ndeki Özel Koleksiyonlar’da yer almaktadır. Buna ek olarak, Linus Pauling Enstitüsü 2001’de Ava Helen Pauling’in anısına saygı duyan Ava Helen Pauling Başkanını kurdu.
Başarıları – Üyelikleri
Kimya Ulusal Araştırma Görevlisi, 1925-1926; 1926-1927 yılları arasında John Simon Guggenheim Anma Vakfı Üyesi (Sommerfeld, Schrödinger ve Bohr ile birlikte Avrupa Üniversitelerinde çalıştı); Kimya Yardımcı Profesörü, 1927-1929; Doçent, 1929-1931; Profesör, 1931, saf kimyasal alanında- Langmuir Ödülü- ve Kimya ve Kimya Mühendisliği Bölümü Başkanı ve Kimya’nın Gates and Crellin laboratuvarlarının direktörü olan 1936-1958’de American Chemical Society Award’ın ilk alıcısı oldu. 1963 yılında Nobel Barış Ödülü aldı. Pauling, Amerika Birleşik Devletleri’nde olduğu kadar birçok Avrupa ülkesinde, Hindistan, Japonya ve Şili’de sayısız profesyonel topluluğun üyesidir. Ödüller, madalyalar ve onur dereceleri ona Amerika ve Avrupa’da tanındı ve ek olarak 1960 için Yılın Rasyonalisti ve 1961 için Yılın Hümanisti seçildi. (1950’lerde Linus Pauling’in nükleer karşıtı harekete karışması şüpheli bir komünist olarak etiketlenmesine yol açtı ve bu da zaman zaman pasaportunun iptali ile sonuçlandı.)
Kaleminden en ünlülerinden olan kitabı; dokuz dile çevrilen Genel Kimya (1947, 1953) yoluyla Kimyasal Bağların Doğası ve Moleküllerin ve Kristallerin Yapısı (1939, 1949, 1960)’dır.
Yayınladığı makalelerin konuları bilimsel çok yönlülüğünü yansıtmaktadır: X-ışınlarının kırınımı ile kristal yapılarının deneysel olarak belirlenmesi ve bu yapıların atomların yarıçapları ve diğer özellikleri ile ilgili yorumlanması konularında yaklaşık 350 yayın ; kuantum mekaniğinin dielektrik sabitleri, X-ışını çiftleri, atomlarda elektronların momentum dağılımı, kristallerde moleküllerin dönme hareketi, Van der Waals kuvvetleri vb. gibi fiziksel ve kimyasal problemlere uygulanması; metallerin yapısı ve metaller arası bileşikler, ferromanyetizma teorisi (demir gibi maddelerin manyetik bir alana girdikten sonra kazandığı mıknatıslanma özelliğini, manyetik alandan çıktıktan sonra da bir süre korumasını sağlama); kimyada rezonans da dahil olmak üzere kimyasal bağın doğası; Elektronların difraksiyonu ile gaz moleküllerinin yapısının deneysel olarak belirlenmesi; proteinlerin yapısı; antikorların yapısı ve serolojik reaksiyonların doğası (serum bilimi olarak da isimlendirilmekte ve tıpta belirli bir mikroorganizmaya (virüs, bakteri, parazit), yabancı proteinlere (hatalı kan transfüzyonu) veya vücudun kendi proteinlerine (oto-immun hastalıklar) karşı üretilmiş antikorların varlığını veya spesifik antijen proteinlerinin varlığını saptayan bir metodoloji bilimi olarak tanımlanır.); Hemoglobin yapısı ve özellikleri ile ilgili maddeler; kalıtsal hemolitik anemilerle ilişkili olarak anormal hemoglobin molekülleri; genel anestezinin moleküler teorisi; bir gazdaki oksijenin kısmi basıncını belirlemek için bir alet; ve diğer konular.
