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Linus Pauling

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Linus Pauling

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Linus Carl Pauling (PAW-ling; 28. Februar 1901 – 19. August 1994) war ein amerikanischer Chemiker und Friedensaktivist. Er veröffentlichte mehr als 1.200 Artikel und…

Linus Carl Pauling (PAW-ling; 28. Februar 1901 – 19. August 1994) war ein bekannter amerikanischer Chemiker und Friedensaktivist. Seine umfangreiche Bibliographie umfasst über 1.200 Veröffentlichungen, darunter Aufsätze und Bücher, von denen sich etwa 850 auf wissenschaftliche Themen konzentrieren. Scientific American erkannte ihn als einen der zwanzig bedeutendsten Wissenschaftler der Geschichte an. Für seine bahnbrechenden wissenschaftlichen Beiträge erhielt Pauling 1954 den Nobelpreis für Chemie. Anschließend wurde er 1962 für sein engagiertes Friedensengagement mit dem Friedensnobelpreis geehrt. Er gehört zu den nur fünf Personen, die mehrfach Nobelpreise erhalten haben. Bemerkenswert ist, dass er der einzige Empfänger von zwei nicht geteilten Nobelpreisen ist und neben Marie Curie einer von nur zwei Personen, die Nobelpreise in verschiedenen Disziplinen erhalten haben.

Linus Carl Pauling (PAW-ling; 28. Februar 1901 – 19. August 1994) war ein amerikanischer Chemiker und Friedensaktivist. Er veröffentlichte mehr als 1.200 Aufsätze und Bücher, davon etwa 850 zu wissenschaftlichen Themen. Scientific American nannte ihn einen der 20 größten Wissenschaftler aller Zeiten. Für seine wissenschaftliche Arbeit wurde Pauling 1954 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet. Für sein Friedensengagement wurde ihm 1962 der Friedensnobelpreis verliehen. Er ist einer von fünf Menschen, die mehr als einen Nobelpreis gewonnen haben. Von diesen ist er die einzige Person, die zwei ungeteilte Nobelpreise erhalten hat, und eine von zwei Personen, denen Nobelpreise in verschiedenen Bereichen verliehen wurden, die andere ist Marie Curie.

Pauling gilt als eine grundlegende Persönlichkeit sowohl der Quantenchemie als auch der Molekularbiologie. Zu seinen bedeutenden Beiträgen zur Theorie der chemischen Bindung gehören die Einführung der Orbitalhybridisierung und die Entwicklung der ersten präzisen Elektronegativitätsskala für Elemente. Darüber hinaus untersuchte Pauling die Strukturen biologischer Moleküle und klärte die entscheidenden Rollen der Alpha-Helix und des Beta-Faltblatts in der Sekundärstruktur von Proteinen auf. Seine Methodik integrierte Techniken und Erkenntnisse aus der Röntgenkristallographie, dem Aufbau molekularer Modelle und der Quantenchemie. Paulings bahnbrechende Entdeckungen lieferten Inspiration für die von James Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin und Maurice Wilkins durchgeführten Forschungen zur DNA-Struktur und ermöglichten es Genetikern, den genetischen Code aller Organismen zu entschlüsseln.

Während seines späteren Lebens setzte sich Pauling neben orthomolekularer Medizin, Megavitamintherapie und Nahrungsergänzungsmitteln, insbesondere Ascorbinsäure (Vitamin C), für nukleare Abrüstung ein. Allerdings haben seine Vorschläge zur therapeutischen Wirksamkeit hochdosierter Vitamine in der Mainstream-Wissenschaftsgemeinschaft keine breite Akzeptanz gefunden. Er war mit Ava Helen Pauling verheiratet, einer amerikanischen Menschenrechtsaktivistin.

Prägende Jahre und akademische Entwicklung

Linus Carl Pauling wurde am 28. Februar 1901 in Portland, Oregon, als ältestes Kind von Herman Henry William Pauling (1876–1910) und Lucy Isabelle „Belle“ Darling (1881–1926) geboren. Sein Vorname „Linus Carl“ ehrte seinen Großvater mütterlicherseits, Linus, und seinen Großvater väterlicherseits, Carl. Seine Abstammung umfasste deutsche und englische Abstammung.

Nach der Geburt seiner Schwester Pauline im Jahr 1902 entschieden sich Paulings Eltern für einen Umzug von Portland auf der Suche nach einer günstigeren und weitläufigeren Unterkunft als ihrer Einzimmerwohnung. Lucy lebte bei den Eltern ihres Mannes in Oswego, bis Herman die Familie nach Salem verlegte, wo er kurzzeitig als Handelsreisender für die Skidmore Drug Company angestellt war. Weniger als ein Jahr nach Luciles Geburt im Jahr 1904 zog Herman Pauling mit seiner Familie nach Oswego, Oregon, und eröffnete dort seine eigene Drogerie. 1905 zog die Familie erneut nach Condon, Oregon. Im Jahr 1906 begann Herman Pauling unter wiederkehrenden Bauchschmerzen zu leiden. Er starb am 11. Juni 1910 an einem perforierten Geschwür und hinterließ Lucy die Verantwortung für ihre drei Kinder: Linus, Lucile und Pauline.

Pauling führte seine anfängliche Faszination für die Chemie auf die faszinierenden Experimente seines Freundes Lloyd A. Jeffress zurück, der über eine bescheidene Chemielaborausrüstung verfügte. Anschließend brachte er sein tiefes Interesse zum Ausdruck und erklärte: „Ich war einfach fasziniert von chemischen Phänomenen, von den Reaktionen, bei denen Substanzen, oft mit auffallend unterschiedlichen Eigenschaften, auftreten; und ich hoffte, dass „

Während seiner High-School-Zeit führte Pauling chemische Experimente mit Geräten und Materialien durch, die aus einem stillgelegten Stahlwerk geborgen wurden. Zusammen mit einem älteren Freund, Lloyd Simon, gründete Pauling „Palmon Laboratories“ in Simons Keller. Sie versuchten, lokalen Molkereien Butterfett-Probenahmedienste zu wettbewerbsfähigen Preisen anzubieten; Die Zurückhaltung der Milchmänner, eine solche Aufgabe zwei kleinen Jungen anzuvertrauen, führte jedoch zum endgültigen Scheitern des Vorhabens.

Im Alter von 15 Jahren hatte Pauling, damals Abiturient, genügend Credits für die Zulassung zur Oregon State University (OSU) gesammelt, die damals als Oregon Agricultural College bekannt war. Obwohl er die meisten Anforderungen erfüllt hatte, fehlten ihm zwei amerikanische Geschichtskurse, die für sein High-School-Diplom erforderlich waren, und er bat den Schulleiter um Erlaubnis, diese gleichzeitig im Frühjahrssemester zu absolvieren. Dieser Antrag wurde abgelehnt, was dazu führte, dass er im Juni die Washington High School verließ, ohne sein Diplom zu erhalten. Fünfundvierzig Jahre später, nachdem er zwei Nobelpreise erhalten hatte, verlieh ihm die Schule ein Ehrendiplom.

Pauling nahm verschiedene Anstellungen an, um seine zukünftige Universitätsausbildung zu finanzieren, darunter eine Teilzeitbeschäftigung in einem Lebensmittelgeschäft für 8 US-Dollar pro Woche (das entspricht 240 US-Dollar im Jahr 2025). Seine Mutter ermöglichte ein Interview mit Herrn Schwietzerhoff, dem Besitzer mehrerer Produktionsstätten in Portland, der ihn als Maschinistenlehrling mit einem Gehalt von 40 US-Dollar pro Monat (entspricht 1.180 US-Dollar im Jahr 2025) beschäftigte, das anschließend auf 50 US-Dollar pro Monat stieg. Pauling gründete außerdem mit zwei Freunden ein Fotolabor. Im September 1917 erhielt Pauling die Zulassung zur Oregon State University. Er trat umgehend von der Position des Maschinisten zurück und informierte seine Mutter, die Skepsis gegenüber dem Wert einer höheren Bildung hegte, über seine Absichten.

Hochschulbildung

In seinem ersten Semester schrieb sich Pauling für zwei Chemiekurse, zwei Mathematikkurse, mechanisches Zeichnen, eine Einführung in den Bergbau und den Einsatz von Sprengstoffen, moderne englische Prosa, Gymnastik und militärische Übungen ein. Sein Mitbewohner war Lloyd Jeffress, ein langjähriger Freund. Pauling beteiligte sich aktiv an Campusaktivitäten und gründete die Universitätskapitel der Delta Upsilon-Bruderschaft. Nach seinem zweiten Jahr wollte er sich eine Anstellung in Portland sichern, um zum finanziellen Unterhalt seiner Mutter beizutragen. Das College bot ihm eine Lehrstelle für quantitative Analyse an, ein Fach, das er kürzlich als Student abgeschlossen hatte. Er widmete vierzig Stunden pro Woche dem Labor- und Unterrichtsunterricht und verdiente 100 US-Dollar pro Monat (das entspricht 1.600 US-Dollar im Jahr 2025), wodurch er die Fortsetzung seiner akademischen Aktivitäten erleichterte.

Während seiner letzten beiden Studienjahre lernte Pauling die Forschungen von Gilbert N. Lewis und Irving Langmuir über die elektronische Struktur von Atomen und ihre Bindung zur Bildung von Molekülen kennen. Er beschloss, seine Forschung auf die Aufklärung der Beziehung zwischen den physikalischen und chemischen Eigenschaften von Substanzen und den sie bildenden atomaren Strukturen zu konzentrieren und wurde so zu einer Pionierfigur auf dem aufstrebenden Gebiet der Quantenchemie.

Der Ingenieurprofessor Samuel Graf (1887–1966) ernannte Pauling zu seinem Lehrassistenten in einem Kurs über Mechanik und Materialien. Im Wintersemester seines letzten Studienjahres leitete Pauling einen Chemiekurs speziell für Hauswirtschaftsstudenten. Im Rahmen einer dieser Lehrveranstaltungen lernte Pauling seine zukünftige Ehefrau Ava Helen Miller kennen.

Im Jahr 1922 erwarb Pauling einen Abschluss in Chemieingenieurwesen. Anschließend absolvierte er ein Aufbaustudium am California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, Kalifornien, bei Roscoe Dickinson und Richard Tolman. Seine Abschlussarbeit konzentrierte sich auf den Einsatz von Röntgenbeugung zur Strukturaufklärung von Kristallen. Während seiner Zeit am Caltech verfasste er sieben Veröffentlichungen über die Kristallstrukturen von Mineralien. Im Jahr 1925 erhielt er seinen Ph.D. in physikalischer Chemie und mathematischer Physik, Abschluss mit summa cum laude.

Karriere

Im Jahr 1926 erhielt Pauling ein Guggenheim-Stipendium, das es ihm ermöglichte, nach Europa zu reisen, um bei dem deutschen Physiker Arnold Sommerfeld in München, dem dänischen Physiker Niels Bohr in Kopenhagen und dem österreichischen Physiker Erwin Schrödinger in Zürich zu studieren. Diese drei Personen waren angesehene Autoritäten auf dem aufstrebenden Gebiet der Quantenmechanik und verwandter physikalischer Disziplinen. Pauling entwickelte ein Interesse an den möglichen Anwendungen der Quantenmechanik in seinem ausgewählten Forschungsgebiet: der elektronischen Struktur von Atomen und Molekülen. In Zürich stieß er auch auf eine der bahnbrechenden quantenmechanischen Analysen der Bindung von Wasserstoffmolekülen, durchgeführt von Walter Heitler und Fritz London. Pauling widmete die gesamte Zeit seines zweijährigen Europaaufenthalts diesem Unterfangen und beschloss, es zum zentralen Thema seiner nachfolgenden Forschungen zu machen. Er entwickelte sich zu einer wegweisenden Persönlichkeit der Quantenchemie und zu einem Wegbereiter bei der Anwendung der Quantentheorie auf die Molekülstruktur.

Im Jahr 1927 trat Pauling eine neue Anstellung als Assistenzprofessor für theoretische Chemie am Caltech an. Er leitete eine äußerst produktive fünfjährige Phase seiner akademischen Laufbahn ein, die durch fortgesetzte röntgenkristallografische Untersuchungen und die Durchführung quantenmechanischer Berechnungen an Atomen und Molekülen gekennzeichnet war. Während dieser Zeit verfasste er etwa fünfzig Veröffentlichungen und formulierte die fünf Prinzipien, die später als Paulings Regeln anerkannt wurden. 1929 wurde er zum außerordentlichen Professor befördert und 1930 zum ordentlichen Professor ernannt. Im Jahr 1931 verlieh die American Chemical Society Pauling den Langmuir-Preis und würdigte damit seine außergewöhnlichen Beiträge zur reinen Wissenschaft durch eine Person im Alter von 30 Jahren oder jünger. Im folgenden Jahr veröffentlichte Pauling eine bahnbrechende Veröffentlichung, die er als seine bedeutendste ansah. Sie stellte das Konzept der Atomorbitalhybridisierung vor und lieferte eine Analyse der Vierwertigkeit von Kohlenstoff.

Am Caltech entwickelte Pauling eine enge Verbindung zu Robert Oppenheimer, einem theoretischen Physiker von der University of California, Berkeley, der das Caltech jährlich für Teile seiner Forschungs- und Lehrverpflichtungen besuchte. Pauling selbst unterhielt eine Verbindung zu Berkeley und fungierte zwischen 1929 und 1934 als Gastdozent für Physik und Chemie. Oppenheimer schenkte Pauling insbesondere eine bemerkenswerte persönliche Mineraliensammlung. Die Mitarbeiter wollten eine gemeinsame Untersuchung der Natur der chemischen Bindung durchführen, wobei Oppenheimer den mathematischen Rahmen beisteuerte und Pauling die Ergebnisse interpretierte. Ihr berufliches und persönliches Verhältnis verschlechterte sich jedoch, nachdem Oppenheimer versucht hatte, Paulings Frau Ava Helen zu verfolgen. Während Paulings Abwesenheit bei der Arbeit besuchte Oppenheimer ihre Wohnung und schlug Ava Helen unvermittelt vor, ihn zu einem Rendezvous in Mexiko zu begleiten. Sie lehnte den Vorschlag entschieden ab und informierte anschließend Pauling über den Vorfall. Infolgedessen beendete Pauling umgehend seine Zusammenarbeit mit Oppenheimer.

Im Sommer 1930 unternahm Pauling eine anschließende Europareise, bei der er von Herman Francis Mark Kenntnisse über die Gasphasen-Elektronenbeugung erwarb. Nach seiner Rückkehr konstruierte er in Zusammenarbeit mit seinem Studenten Lawrence Olin Brockway am Caltech ein Elektronenbeugungsgerät und nutzte es zur Untersuchung molekularer Strukturen zahlreicher chemischer Verbindungen.

Pauling war 1932 Pionier des Konzepts der Elektronegativität. Durch die Nutzung verschiedener molekularer Eigenschaften, darunter Bindungsdissoziationsenergien und molekulare Dipolmomente, entwickelte er eine Skala und ordnete den meisten davon entsprechende numerische Werte zu Elemente — die Pauling-Elektronegativitätsskala — . Diese Skala erweist sich als entscheidend für die Vorhersage des Charakters interatomarer Bindungen innerhalb molekularer Strukturen.

Im Jahr 1936 wurde Pauling zum Vorsitzenden der Abteilung für Chemie und Chemieingenieurwesen am Caltech befördert und übernahm gleichzeitig die Leitung der Gates and Crellin Laboratories of Chemistry. Beide Funktionen hatte er bis 1958 inne. Darüber hinaus verbrachte Pauling 1948 ein Jahr an der Universität Oxford, wo er als George Eastman Visiting Professor und Fellow of Balliol fungierte.

Die Natur der chemischen Bindung

In den späten 1920er Jahren initiierte Pauling die Veröffentlichung wissenschaftlicher Artikel über die Natur der chemischen Bindung. Zwischen 1937 und 1938 nahm er eine Stelle als George Fischer Baker Non-Resident Lecturer für Chemie an der Cornell University an. Während seiner Zeit an der Cornell University hielt er eine Reihe von neunzehn Vorträgen und vollendete im Wesentlichen sein renommiertes Lehrbuch The Nature of the Chemical Bond. Seine Beiträge auf diesem Gebiet waren die wichtigste Grundlage dafür, dass er 1954 den Nobelpreis für Chemie erhielt, der „für seine Forschungen über die Natur der chemischen Bindung und ihre Anwendung zur Aufklärung der Struktur komplexer Substanzen“ verliehen wurde. Paulings Abhandlung wurde als „das einflussreichste Buch der Chemie dieses Jahrhunderts und ihre wirksame Bibel“ gefeiert. Innerhalb von drei Jahrzehnten nach seiner Erstveröffentlichung im Jahr 1939 wurde das Buch über 16.000 Mal zitiert. Bemerkenswert ist, dass dieses Werk auch in der zeitgenössischen Wissenschaft noch mehr als siebzig Jahre nach seiner Erstveröffentlichung in zahlreichen wissenschaftlichen Arbeiten und Artikeln in renommierten Fachzeitschriften zitiert wird.

Paulings Untersuchungen zur Natur der chemischen Bindung gipfelten in der Einführung des Orbitalhybridisierungskonzepts. Obwohl Atomelektronen herkömmlicherweise durch die Orbitaltypen s und p charakterisiert werden, werden die Beschreibungen molekularer Bindungen durch die Konstruktion von Funktionen verbessert, die die Eigenschaften der einzelnen Orbitale integrieren. Beispielsweise können das einzelne 2s-Orbital und drei 2p-Orbitale eines Kohlenstoffatoms mathematisch kombiniert werden, um vier äquivalente sp§45§-Hybridorbitale zu bilden, die sich zur Beschreibung von Kohlenstoffverbindungen wie Methan eignen. Alternativ kann sich das 2s-Orbital mit zwei 2p-Orbitalen verbinden, um drei äquivalente sp§67§-Hybridorbitale zu ergeben, wobei ein 2p-Orbital unhybridisiert bleibt, was für bestimmte ungesättigte Kohlenstoffverbindungen wie Ethylen geeignet ist. Über verschiedene Molekülstrukturen hinweg werden unterschiedliche Hybridisierungsschemata beobachtet. Er untersuchte auch das Zusammenspiel zwischen ionischer Bindung, die durch Elektronenübertragung gekennzeichnet ist, und kovalenter Bindung, die durch die gleichmäßige Elektronenverteilung zwischen Atomen definiert ist. Pauling zeigte, dass dies lediglich Extreme darstellten und dass in den meisten praktischen Bindungsszenarien die quantenmechanische Wellenfunktion für ein polares AB-Molekül eine Kombination aus kovalenten und ionischen molekularen Wellenfunktionen darstellt. Paulings Elektronegativität-Konzept erweist sich in diesem Zusammenhang als besonders wertvoll, da der Elektronegativitätsunterschied zwischen zwei Atomen zuverlässig den Grad der Ionizität der Bindung vorhersagt.

Unter dem übergeordneten Thema „Die Natur der chemischen Bindung“ befasste sich Pauling mit der Strukturaufklärung aromatischer Kohlenwasserstoffe, mit besonderem Fokus auf Benzol als Prototyp. Die umfassendste Beschreibung von Benzol lieferte zuvor der deutsche Chemiker Friedrich Kekulé. Kekulé schlug eine schnelle gegenseitige Umwandlung zwischen zwei Strukturen vor, die jeweils abwechselnde Einfach- und Doppelbindungen aufweisen, wobei die Doppelbindungen der einen Struktur die Positionen der Einfachbindungen in der anderen besetzten. Pauling zeigte jedoch, dass eine quantenmechanisch fundierte Beschreibung eine Zwischenstruktur beinhaltete, die eine Mischung dieser beiden Formen darstellte. Diese Struktur wurde als eine Überlagerung von Formen und nicht als eine dynamische gegenseitige Umwandlung charakterisiert. Dieses Phänomen erhielt später die Bezeichnung „Resonanz“. Konzeptionell ähnelt dieses Phänomen der Hybridisierung und der polaren Bindung, die beide zuvor diskutiert wurden, da alle drei die Kombination mehrerer elektronischer Strukturen mit sich bringen, um ein Zwischenergebnis zu erzielen.

Ionische Kristallstrukturen

Im Jahr 1929 veröffentlichte Pauling fünf Regeln zur Vorhersage und Aufklärung der Kristallstrukturen ionischer Verbindungen. Diese Prinzipien befassen sich mit (1) dem Kation-zu-Anion-Radiusverhältnis, (2) der elektrostatischen Bindungsstärke, (3) der gemeinsamen Nutzung von Polyederecken, -kanten und -flächen, (4) Kristallen mit verschiedenen Kationen und (5) dem Prinzip der Sparsamkeit.

Biologische Moleküle

Mitte der 1930er Jahre entschied sich Pauling, maßgeblich beeinflusst von Warren Weaver von der Rockefeller Foundation und seinen biologisch ausgerichteten Förderrichtlinien, in neue Forschungsbereiche vorzudringen. Während sich Paulings anfängliche Forschung hauptsächlich auf anorganische Molekülstrukturen konzentrierte, hatte er gelegentlich auch biologisch bedeutsame Moleküle in Betracht gezogen, was teilweise auf die wachsende Bedeutung des Caltech in der Biologie zurückzuführen war. Pauling arbeitete mit bedeutenden Biologen zusammen, darunter Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges und Alfred Sturtevant. Zu seinen grundlegenden Beiträgen auf diesem Gebiet gehörten Strukturuntersuchungen von Hämoglobin, die er zusammen mit seinem Schüler Charles D. Coryell durchführte. Er zeigte, dass das Hämoglobinmolekül bei der Aufnahme oder Freisetzung eines Sauerstoffmoleküls strukturelle Veränderungen erfährt. Diese Beobachtung veranlasste ihn zu einer umfassenderen Untersuchung der Proteinstruktur im Allgemeinen. Er kehrte zu seiner früheren Anwendung der Röntgenbeugungsanalyse zurück. Allerdings erwiesen sich Proteinstrukturen im Vergleich zu den kristallinen Mineralien, die er zuvor untersucht hatte, für diese Technik als deutlich weniger zugänglich. Die fortschrittlichsten Röntgenbilder von Proteinen wurden in den 1930er Jahren vom britischen Kristallographen William Astbury erstellt; Als Pauling jedoch 1937 versuchte, Astburys Erkenntnisse quantenmechanisch zu erklären, war er erfolglos.

Pauling brauchte elf Jahre, um ein bestimmtes Problem zu klären: Seine mathematische Analyse erwies sich als zutreffend, aber Astburys fotografische Darstellungen zeigten Proteinmoleküle, die von ihrer erwarteten Ausrichtung abwichen. Pauling hatte zuvor ein helikales Modell für die Struktur von Hämoglobin entwickelt, ein Konzept, das er später auf Proteine ​​verallgemeinerte.

Im Jahr 1951 identifizierten Pauling, Robert Corey und Herman Branson genau die Alpha-Helix und das Beta-Faltblatt als grundlegende Strukturmotive innerhalb der Sekundärstruktur von Proteinen. Ihr Vorschlag basierte auf den bekannten Strukturen von Aminosäuren und Peptiden sowie auf der anerkannten planaren Geometrie der Peptidbindung. Diese Forschung unterstrich Paulings Fähigkeit zu unkonventionellem Denken, insbesondere seine unorthodoxe Annahme, dass eine helikale Windung eine nicht ganzzahlige Anzahl von Aminosäureresten umfassen könnte, insbesondere 3,7 Reste pro Windung für die Alpha-Helix.

Anschließend postulierte Pauling, dass Desoxyribonukleinsäure (DNA) eine Dreifachhelix-Konformation annahm; Allerdings enthielt sein Modell grundlegende Ungenauigkeiten, einschließlich der Behauptung neutraler Phosphatgruppen, die dem bekannten Säuregehalt der DNA widersprachen. Sir Lawrence Bragg äußerte seine Enttäuschung darüber, dass Pauling die Alpha-Helix-Struktur von Proteinen erfolgreich aufgeklärt hatte, ein Rennen, das Braggs Team aufgrund eines kritischen Fehlers in ihren Proteinmodellen verloren hatte – dem Versäumnis, die planare Natur der Peptidbindung anzuerkennen. Als sie von Paulings Arbeit an molekularen Modellen der DNA-Struktur erfuhren, erhielten James Watson und Francis Crick vom Cavendish Laboratory die Genehmigung, ihr eigenes DNA-Modell zu konstruieren. Anschließend nutzten sie unveröffentlichte Daten von Maurice Wilkins und Rosalind Franklin vom King's College, die Hinweise auf eine helikale Struktur und eine planare Basenstapelung entlang der Helixachse lieferten. Anfang 1953 schlugen Watson und Crick erfolgreich die korrekte Doppelhelixstruktur für DNA vor. Pauling führte seine Fehleinschätzung der DNA-Struktur später auf Faktoren wie irreführende Dichtedaten und das Fehlen qualitativ hochwertiger Röntgenbeugungsfotos zurück und bezeichnete diese Episode als „die größte Enttäuschung in seinem Leben“.

Gleichzeitig mit Paulings Forschungen zum DNA-Problem erstellte Rosalind Franklin in England überlegene Röntgenbeugungsbilder, die sich als entscheidend für den späteren Erfolg von Watson und Crick erwiesen. Pauling sah sich diese Bilder nicht persönlich an, bevor er seine fehlerhafte DNA-Struktur formulierte, obwohl sein Assistent Robert Corey zumindest einige davon beobachtete, als er Pauling auf einer Proteinkonferenz in England im Sommer 1952 vertrat. Paulings Unfähigkeit, daran teilzunehmen, war darauf zurückzuführen, dass das Außenministerium ihm aufgrund des Verdachts kommunistischer Sympathien seinen Pass vorenthielt – ein Ereignis, das sich zu Beginn der McCarthy-Zeit in den Vereinigten Staaten ereignete. Dieser Umstand förderte die weit verbreitete Erzählung, dass politische Einflussnahme Pauling daran hinderte, die DNA-Struktur zu entdecken. Diese Erzählung ist jedoch ungenau; Corey hatte Zugang zu den Bildern, und Pauling selbst erhielt innerhalb weniger Wochen seinen Pass zurück und bereiste anschließend englische Labore, lange bevor er sein DNA-Papier verfasste. Trotz dieser Ereignisse entschied sich Pauling, über sie hinauszugehen, und drückte seine Dankbarkeit für seine früheren wissenschaftlichen Leistungen aus.

Pauling untersuchte außerdem Enzymreaktionen und war einer der ersten, der artikulierte, dass Enzyme Reaktionen durch die Stabilisierung des Übergangszustands erleichtern, ein Konzept, das für das Verständnis ihrer Funktionsmechanismen von grundlegender Bedeutung ist. Er war auch ein Pionier bei der Annahme, dass die Wechselwirkung zwischen Antikörpern und Antigenen auf struktureller Komplementarität beruht. Er erweiterte dieses Prinzip und verfasste gemeinsam mit dem Physiker und Biologen Max Delbrück eine frühe Arbeit, in der er behauptete, dass die DNA-Replikation wahrscheinlich eher über Komplementarität als über Ähnlichkeit erfolgt, eine von einigen zeitgenössischen Forschern vertretene Auffassung. Dieses Konzept wurde anschließend durch das von Watson und Crick entdeckte DNA-Strukturmodell erläutert.

Molekulargenetik.

Im November 1949 veröffentlichten Pauling, Harvey Itano, S. J. Singer und Ibert Wells „Sickle Cell Anemia, a Molecular Disease“ in der Zeitschrift Science. Diese Veröffentlichung lieferte den ersten Beweis für eine menschliche Krankheit, die durch ein abnormales Protein verursacht wurde, und begründete die Sichelzellenanämie als die erste Krankheit, die auf molekularer Ebene verstanden wurde. Während Maud Menten und Mitarbeiter zuvor die elektrophoretische Unterscheidung unterschiedlicher Hämoglobinformen nachgewiesen hatten, stellte diese Veröffentlichung den ersten kausalen Zusammenhang dar. Ihre elektrophoretische Analyse ergab, dass Personen mit Sichelzellenanämie eine veränderte Hämoglobinvariante in ihren roten Blutkörperchen aufweisen, während Personen mit Sichelzellenanämie sowohl die Wildtyp- als auch abweichende Formen von Hämoglobin aufweisen. Dies stellte den ersten Nachweis dar, dass ein fehlerhaftes Protein ursächlich mit einem pathologischen Zustand in Verbindung gebracht wird, und darüber hinaus das erste Beispiel dafür, dass die Mendelsche Vererbung die genauen physikalischen Eigenschaften von Proteinen bestimmt und nicht nur ihre Existenz oder Abwesenheit, wodurch das Gebiet der Molekulargenetik eröffnet wurde.

Paulings bahnbrechende Arbeit über Sichelzellenanämie veranlasste ihn zu der Hypothese, dass zahlreiche andere Krankheiten, darunter auch psychische Erkrankungen wie Schizophrenie, genetisch bedingt sein könnten Veranlagungen oder Mängel. In seiner Funktion als Vorsitzender der Abteilung für Chemie und Chemieingenieurwesen und Direktor der Gates and Crellin Chemical Laboratories setzte er sich für die Rekrutierung von Wissenschaftlern ein, die eine chemisch-biomedizinische Methodik zur Untersuchung psychischer Störungen anwenden. Diese interdisziplinäre Ausrichtung stieß jedoch gelegentlich auf Widerstand etablierter Chemiker am Caltech.

Im Jahr 1951 hielt Pauling einen Vortrag mit dem Titel „Molekulare Medizin“. In den späten 1950er Jahren untersuchte er die enzymatischen Beiträge zur Gehirnfunktion und ging davon aus, dass eine enzymatische Dysregulation teilweise die Ursache für psychische Erkrankungen sein könnte. In den 1960er Jahren erforschte er, angetrieben von seiner Besorgnis über die Auswirkungen von Atomwaffen, die evolutionäre Bedeutung von Mutationen und entwickelte in Zusammenarbeit mit seinem Schüler Emile Zuckerkandl das Konzept der molekularen Evolutionsuhr weiter, das eine konsistente Rate der Mutationsakkumulation in Proteinen und DNA über geologische Zeitskalen hinweg postuliert.

Struktur des Atomkerns

Am 16. September 1952 begann Pauling mit der Erstellung eines neuen Forschungstagebuchs, in dem er seine Absicht mit der Aussage zum Ausdruck brachte: „Ich habe beschlossen, das Problem der Struktur von Kernen anzugehen.“ Am 15. Oktober 1965 veröffentlichte Pauling sein dicht gepacktes Spheron-Modell des Atomkerns in zwei angesehenen Fachzeitschriften, Science und den Proceedings of the National Academy of Sciences. In den folgenden drei Jahrzehnten, bis zu seinem Tod im Jahr 1994, veröffentlichte Pauling ausführlich über sein Spheron-Cluster-Modell.

Paulings Spheron-Cluster-Modell geht grundsätzlich davon aus, dass ein Atomkern aus „Nukleonenclustern“ besteht. Diese grundlegenden Nukleonencluster umfassen das Deuteron [np], das Helion [pnp] und das Triton [npn]. Gerade-gerade Kerne werden als Aggregate von Alphateilchen charakterisiert, eine übliche Darstellung für leichtere Kerne. Pauling versuchte, die Kernschalenstruktur anhand rein geometrischer Prinzipien abzuleiten, die mit platonischen Festkörpern verbunden sind, und weicht dabei vom unabhängigen Teilchenmodell ab, das typischerweise in der konventionellen Schalentheorie verwendet wird. Während eines Interviews im Jahr 1990 gab Pauling den folgenden Kommentar zu seinem Modell ab:

Vor kurzem habe ich versucht, detaillierte Strukturen von Atomkernen zu bestimmen, indem ich die experimentell beobachteten Schwingungsbiegungen im Grundzustand und im angeregten Zustand analysiert habe. Aus der Lektüre der Physikliteratur, der Physical Review Letters und anderer Fachzeitschriften weiß ich, dass sich viele Physiker für Atomkerne interessieren, aber keiner von ihnen, soweit ich das herausfinden konnte, hat das Problem auf die gleiche Weise angegangen, wie ich es angreife. Also gehe ich einfach in meinem eigenen Tempo voran und mache Berechnungen ...

Aktivismus

Kriegsarbeit

Vor dem Zweiten Weltkrieg vertrat Pauling eine weitgehend unpolitische Haltung. Zu Beginn des Manhattan-Projekts lud Robert Oppenheimer Pauling ein, die Chemieabteilung zu leiten. Pauling lehnte dieses Angebot mit der Begründung ab, er zögere, seine Familie umzuziehen.

Trotzdem leistete Pauling einen Beitrag zu militärischen Forschungsbemühungen. Er fungierte als Hauptforscher für 14 Verträge mit dem Office of Scientific Research and Development (OSRD). Am 3. Oktober 1940 berief das National Defense Research Committee eine Sitzung ein, um ein Instrument zu entwickeln, das in der Lage ist, die Sauerstoffkonzentration in Gasgemischen präzise zu quantifizieren, was für die Überwachung der Bedingungen in U-Booten und Flugzeugen unerlässlich ist. Als Reaktion darauf entwickelte Pauling das Pauling-Sauerstoffmessgerät, das anschließend von Arnold O. Beckman, Inc. entwickelt und hergestellt wurde. Nach dem Krieg modifizierte Beckman diese Sauerstoffanalysatoren für den Einsatz in Inkubatoren für Frühgeborene.

Im Jahr 1942 schlug Pauling erfolgreich eine Forschung mit dem Titel „Die chemische Behandlung von Proteinlösungen bei dem Versuch, einen Ersatz für menschliches Serum für Transfusionen zu finden“ vor. Seine Projektgruppe, zu der Joseph B. Koepfli und Dan H. Campbell gehörten, entwickelte anschließend Polyoxygelatine (Oxypolygelatine) als potenziellen Ersatz für menschliches Blutplasma bei Transfusionen.

Zusätzliche Kriegsbemühungen mit direkteren militärischen Anwendungen umfassten Arbeiten an Sprengstoffen, Raketentreibstoffen und die Patentierung einer panzerbrechenden Granate. Im Oktober 1948 wurde Pauling zusammen mit Lee A. DuBridge, William A. Fowler, Max Mason und Bruce H. Sage von Präsident Harry S. Truman mit einer Verdienstmedaille des Präsidenten ausgezeichnet. In der beigefügten Würdigung wurden sein „einfallsreicher Geist“, sein „brillanter Erfolg“ und sein „außerordentlich verdienstvolles Verhalten bei der Erbringung herausragender Leistungen“ gelobt. 1949 übernahm er die Präsidentschaft der American Chemical Society.

Atomaktivismus

Die tiefgreifenden Auswirkungen der Nachwirkungen des Manhattan-Projekts, gepaart mit den pazifistischen Überzeugungen seiner Frau Ava, veränderten Paulings Leben erheblich und führten ihn zu einem prominenten Friedensaktivisten.

Im Juni 1945 wurde das „May-Johnson-Gesetz“ eingeführt, das später am 1. August 1946 als Atomic Energy Act von 1946 in Kraft trat. Pauling hielt im November 1945 eine Rede vor dem Independent Citizens Committee of the Arts, Sciences and Professions (ICCASP) zum Thema Atomwaffen, und kurz darauf nahmen er und seine Frau Ava die Mitgliedschaft an. Während eines Treffens der Gruppe am 21. Januar 1946, das sich mit der akademischen Freiheit befasste, formulierte Pauling: „Natürlich besteht immer eine Bedrohung für die akademische Freiheit – ebenso wie für die anderen Aspekte der Freiheit und Rechte des Einzelnen, in den anhaltenden Angriffen, die auf diese Freiheit, diese Rechte, durch die Egoisten, die übermäßig Ehrgeizigen, die Irrgeleiteten, die Skrupellosen erfolgen, die versuchen, die große Masse der Menschheit zu unterdrücken, um selbst davon zu profitieren – und wir müssen es immer sein.“ auf der Hut vor dieser Bedrohung und muss sie energisch bekämpfen, wenn sie gefährlich wird.“

1946 trat er dem Notfallkomitee der Atomwissenschaftler unter dem Vorsitz von Albert Einstein bei, dessen Aufgabe es war, die Öffentlichkeit über die inhärenten Gefahren der Kernwaffenentwicklung zu informieren.

Sein aufkeimender politischer Aktivismus führte dazu, dass ihm das US-Außenministerium 1952 den Pass verweigerte und ihn so an der Teilnahme an einer wissenschaftlichen Konferenz in London hinderte. Am 6. Juni desselben Jahres verurteilte Senator Wayne Morse öffentlich das Vorgehen des Außenministeriums vor dem US-Senat und forderte die Passabteilung auf, ihre Entscheidung rückgängig zu machen. Folglich wurde Pauling und seiner Frau Ava ein „begrenzter Reisepass“ für die Teilnahme an der Konferenz ausgestellt. Sein vollständiger Reisepass wurde 1954 wieder eingeführt, kurz vor der Zeremonie in Stockholm, bei der er seinen ersten Nobelpreis erhielt.

Zusammen mit Albert Einstein, Bertrand Russell und acht anderen führenden Wissenschaftlern und Intellektuellen unterzeichnete Pauling das Russell-Einstein-Manifest, das am 9. Juli 1955 herausgegeben wurde. Außerdem unterstützte er die Mainau-Erklärung vom 15. Juli 1955, die von 52 Nobelpreisträgern unterzeichnet wurde Preisträger.

Im Mai 1957 initiierte Pauling in Zusammenarbeit mit Professor Barry Commoner von der Washington University in St. Louis eine Petition unter Wissenschaftlern, die sich für die Einstellung von Atomtests einsetzte. Am 15. Januar 1958 überreichten Pauling und seine Frau diese Petition dem Generalsekretär der Vereinten Nationen, Dag Hammarskjöld, und forderten ein Ende der Atomwaffentests. Die Petition erhielt Unterschriften von 11.021 Wissenschaftlern aus fünfzig Ländern.

Im Februar 1958 führte Pauling eine öffentlich im Fernsehen übertragene Debatte mit dem Atomphysiker Edward Teller über die tatsächliche Wahrscheinlichkeit von durch Fallout verursachten Mutationen. Später in diesem Jahr veröffentlichte Pauling No more war!, ein Werk, das nicht nur ein Ende der Atomwaffentests forderte, sondern sich auch für die Abschaffung des Krieges selbst einsetzte. Er schlug die Gründung einer Weltfriedensforschungsorganisation als Teil der Vereinten Nationen vor, um „das Problem der Erhaltung des Friedens anzugehen“.

Pauling gewährte dem St. Louis Citizen's Committee for Nuclear Information (CNI) seine Unterstützung. Diese von Barry Commoner, Eric Reiss, M. W. Friedlander und John Fowler geleitete Organisation initiierte eine Längsschnittstudie zur Quantifizierung des radioaktiven Strontium-90-Spiegels in den Milchzähnen von Kindern in ganz Nordamerika. Die von Louise Reiss verfasste und 1961 veröffentlichte „Baby Tooth Survey“ stellte endgültig fest, dass atmosphärische Atomtests aufgrund des radioaktiven Niederschlags, der hauptsächlich über die Milch von Kühen verbreitet wird, die kontaminiertes Futter fressen, erhebliche Gefahren für die öffentliche Gesundheit darstellen. Das Committee for Nuclear Information ist zusammen mit der bahnbrechenden Forschung von Reiss und der „Baby Tooth Survey“ weithin für seine zentrale Rolle bei der Befürwortung eines Testverbots anerkannt.

Die Kombination aus öffentlichem Aufschrei und den alarmierenden Ergebnissen der CNI-Forschung gipfelte in einem Moratorium für atmosphärische Atomwaffentests, dem der Vertrag über ein teilweises Testverbot folgte. Dieser Vertrag wurde 1963 von John F. Kennedy und Nikita Chruschtschow unterzeichnet. Am 10. Oktober 1963, dem Tag, an dem der Vertrag in Kraft trat, verlieh das Nobelpreiskomitee Pauling den Friedensnobelpreis 1962 und stellte fest, dass für dieses Jahr zuvor keine Auszeichnung verliehen worden war. Das Komitee lobte ihn als „Linus Carl Pauling, der sich seit 1946 unaufhörlich eingesetzt hat, nicht nur gegen Atomwaffentests, nicht nur gegen die Verbreitung dieser Waffen, nicht nur gegen deren Einsatz selbst, sondern gegen jegliche Kriegsführung als Mittel zur Lösung internationaler Konflikte.“ Pauling würdigte persönlich das tiefgreifende Engagement seiner Frau Ava für den Frieden und drückte sein Bedauern darüber aus, dass sie den Friedensnobelpreis nicht mit ihm geteilt hat.

Politische Kritik

Zahlreiche Kritiker von Pauling, sogar Wissenschaftler, die seine bedeutenden Beiträge zur Chemie anerkannten, weichten von seiner politischen Haltung ab und betrachteten ihn als einen einfachen Verfechter des sowjetischen Kommunismus. Im Jahr 1960 erhielt er eine Vorladung zur Aussage vor dem Unterausschuss für innere Sicherheit des Senats, der ihn als „den wissenschaftlichen Namen Nummer eins bei praktisch jeder größeren Aktivität der kommunistischen Friedensoffensive in diesem Land“ bezeichnete. Eine prominente Schlagzeile im Magazin Life beschrieb seinen Nobelpreis von 1962 als „Eine seltsame Beleidigung aus Norwegen“.

Pauling wurde im Magazin National Review häufig kritisiert. Ein Artikel mit dem Titel „Die Kollaborateure“, der in der Ausgabe des Magazins vom 17. Juli 1962 veröffentlicht wurde, charakterisierte Pauling nicht nur als Kollaborateur, sondern auch als „Mitreisenden“, der sich mit Befürwortern des Kommunismus sowjetischer Prägung verbündete. Im Jahr 1963 reichte Pauling eine Klage auf 1 Million US-Dollar gegen das Magazin, seinen Herausgeber William Rusher und seinen Herausgeber William F. Buckley Jr. ein. Sowohl seine ersten Verleumdungsklagen als auch die anschließende Berufung von 1968 hatten keinen Erfolg, ein anderes Ergebnis als sein früheres Verleumdungsverfahren gegen die Hearst Corporation aus dem Jahr 1963. Dies war auf die dazwischenliegende wegweisende Entscheidung im Fall New York Times Co. gegen Sullivan zurückzuführen, die den Standard „tatsächlicher Böswilligkeit“ für Verleumdungsklagen von Persönlichkeiten des öffentlichen Lebens festlegte und von den Klägern verlangte, nicht nur die Falschheit einer Aussage, sondern auch eine vorsätzliche Fälschung nachzuweisen.

Paulings Friedensaktivismus, ausgedehnte Reisen und sein leidenschaftlicher Vorstoß in die chemisch-biomedizinische Forschung sorgten gemeinsam für erheblichen Widerstand innerhalb des Caltech. 1958 ordnete das Caltech-Kuratorium seinen Rücktritt als Vorsitzender der Abteilung Chemie und Chemieingenieurwesen an. Obwohl Pauling seine unbefristete Position als ordentlicher Professor behielt, entschied er sich, das Caltech zu verlassen, nachdem er die Gelder des Friedensnobelpreises erhalten hatte. Anschließend verbrachte er drei Jahre am Center for the Study of Democratic Institutions (1963–1967). 1967 wechselte er an die University of California in San Diego, doch seine Amtszeit dort war kurz und endete 1969, teilweise aufgrund politischer Meinungsverschiedenheiten mit dem Regentenrat der Reagan-Ära. Von 1969 bis 1974 hatte er eine Professur für Chemie an der Stanford University inne.

Aktivismus im Vietnamkrieg

Während der 1960er Jahre löste Präsident Lyndon Johnsons eskalierende Politik des amerikanischen Engagements im Vietnamkrieg eine Antikriegsbewegung aus, die die Paulings enthusiastisch unterstützten. Pauling verurteilte den Konflikt öffentlich als überflüssig und verfassungswidrig. Er hielt Reden, unterstützte Protestbriefe, führte einen persönlichen Briefwechsel mit dem nordvietnamesischen Führer Ho Chi Minh und übermittelte Präsident Johnson eine ausführliche schriftliche Antwort. Sein Eintreten wurde jedoch von der amerikanischen Regierung missachtet.

1970 erhielt Pauling den Internationalen Lenin-Friedenspreis der UdSSR. Anschließend setzte er sein Engagement für den Friedensaktivismus in den folgenden Jahren fort. Zusammen mit seiner Frau Ava war er 1974 Mitbegründer der International League of Humanists. Darüber hinaus war er Präsident des wissenschaftlichen Beirats der Weltunion zum Schutz des Lebens und Unterzeichner der zwischen 1974 und 1976 herausgegebenen Erklärung von Dubrovnik und Philadelphia. Linus Carl Pauling bekleidete während seiner verbleibenden Jahre die Positionen des Ehrenpräsidenten und Mitglieds der Internationalen Akademie der Wissenschaften in München.

Darüber hinaus engagierte sich Pauling als Befürworter für das Fairplay für Kuba-Komitee.

Globaler Aktivismus

Pauling gehörte zu den Unterzeichnern einer Vereinbarung zur Gründung einer Konvention mit der Aufgabe, eine globale Verfassung zu formulieren. Infolgedessen wurde eine verfassungsgebende Weltversammlung einberufen, was das erste Mal in der Geschichte der Menschheit war, dass ein solches Gremium zusammenkam, um eine Verfassung für die Föderation der Erde zu entwerfen und zu ratifizieren.

Eugenik

Pauling plädierte für eine eingeschränkte Anwendung der Eugenik und schlug vor, dass Personen, die defekte Gene tragen, einer obligatorischen sichtbaren Markierung, beispielsweise einer Stirntätowierung, unterzogen werden sollten. Diese Maßnahme sollte potenzielle Partner mit ähnlichen genetischen Veranlagungen abschrecken und so die Häufigkeit von Nachkommen mit Erkrankungen wie Sichelzellenanämie verringern.

Medizinische Forschung und Vitamin-C-Befürwortung

Im Alter von 40 Jahren erhielt Pauling 1941 die Diagnose Morbus Bright, eine Form der Nierenerkrankung. Pauling folgte dem Rat von Thomas Addis, der Ava Helen Pauling vor allem in Rollen wie „Ernährungsberaterin, Köchin und schließlich stellvertretender ‚Arzt‘“ engagierte, und kam zu der Überzeugung, dass er seine Erkrankung durch Addis‘ damals unkonventionelle Diät mit einer proteinarmen, salzfreien, mit Vitaminen ergänzten Ernährung in den Griff bekommen könnte. Folglich erwies sich Paulings erste und zutiefst persönliche Begegnung mit dem Konzept der therapeutischen Vitaminergänzung als positiv.

Im Jahr 1965 führte Paulings Beschäftigung mit Abram Hoffers Werk Niacin-Therapie in der Psychiatrie zu der Hypothese, dass Vitamine unabhängig von ihrer etablierten Rolle bei der Vorbeugung von Mangelkrankheiten erhebliche biochemische Wirkungen ausüben könnten. Anschließend verfasste Pauling 1968 einen prägnanten Artikel in Science mit dem Titel „Orthomolekulare Psychiatrie“, in dem er die vorherrschende, aber umstrittene Megavitamintherapie-Bewegung der 1970er Jahre benannte. In dieser Veröffentlichung postulierte er, dass „die orthomolekulare Therapie, die Bereitstellung optimaler Konzentrationen wichtiger normaler Bestandteile des Gehirns für den einzelnen Menschen, für viele psychisch kranke Patienten die bevorzugte Behandlung sein könnte.“ Der Begriff „orthomolekular“ wurde von Pauling geprägt, um den therapeutischen Ansatz zu beschreiben, der die Anpassung der Konzentrationen natürlich vorkommender Körpersubstanzen zur Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten beinhaltet. Diese Konzepte legten den Grundstein für die orthomolekulare Medizin, ein Fachgebiet, das von etablierten Medizinern kaum angenommen wurde und erheblicher Kritik ausgesetzt war.

1973 gründete Pauling in Zusammenarbeit mit Arthur B. Robinson und einem weiteren Kollegen das Institute of Orthomolecular Medicine in Menlo Park, Kalifornien, das später in Linus Pauling Institute of Science and Medicine umbenannt wurde. Während Pauling sich in der Forschung hauptsächlich auf Vitamin C konzentrierte, verfolgte er zeitlebens gleichzeitig seine theoretischen Untersuchungen in Chemie und Physik. In seinen letzten Jahren entwickelte er ein besonderes Interesse an der potenziellen Wirksamkeit von Vitamin C bei der Vorbeugung von Arteriosklerose und verfasste drei Fallberichte, in denen die Anwendung von Lysin und Vitamin C zur Linderung von Angina pectoris detailliert beschrieben wurde. In den 1990er Jahren schlug Pauling ein umfangreiches Protokoll zur Behandlung von Herzerkrankungen durch die Verabreichung von Lysin und Vitamin C vor. 1996 wurde eine eigene Website gestartet, um Paulings therapeutischen Ansatz näher zu erläutern und die Bezeichnung „Pauling-Therapie“ zu erhalten. Befürworter der Pauling-Therapie behaupten, dass Herz-Kreislauf-Erkrankungen allein durch die Verwendung von Lysin und Vitamin C wirksam behandelt und möglicherweise geheilt werden können, wodurch die Notwendigkeit pharmazeutischer Eingriffe oder chirurgischer Eingriffe entfällt.

Paulings Arbeiten zu Vitamin C in seinen späteren Jahren lösten erhebliche Debatten aus. Das Konzept des hochdosierten Vitamin C wurde Pauling erstmals 1966 vom Biochemiker Irwin Stone vorgestellt. Pauling war von seiner Wirksamkeit überzeugt und führte anschließend eine tägliche Einnahme von 3 Gramm Vitamin C zur Vorbeugung von Erkältungen ein. Motiviert durch seine vermeintlichen persönlichen Vorteile vertiefte er sich in die klinische Literatur, was 1970 in der Veröffentlichung von „Vitamin C und die Erkältung“ gipfelte. 1971 initiierte er eine umfangreiche klinische Zusammenarbeit mit dem britischen Krebschirurgen Ewan Cameron, die sich auf die Anwendung von intravenösem und oralem Vitamin C als therapeutische Intervention für todkranke Krebspatienten konzentrierte. Aus dieser Zusammenarbeit gingen zahlreiche technische Veröffentlichungen und ein weithin zugängliches Buch mit dem Titel Cancer and Vitamin C hervor, in dem die Ergebnisse detailliert beschrieben wurden. Pauling machte Vitamin C in der breiten Öffentlichkeit deutlich bekannt und veröffentlichte anschließend zwei Studien mit 100 angeblich unheilbaren Patienten, in denen behauptet wurde, dass die Verabreichung von Vitamin C das Überleben im Vergleich zu Kontrollgruppen um das Vierfache verlängerte.

Eine anschließende Neubewertung dieser Behauptungen im Jahr 1982 ergab erhebliche Unvergleichbarkeit zwischen den Patientenkohorten und stellte fest, dass die Vitamin-C-Gruppe bei Studienbeginn weniger schwere Erkrankungen aufwies und deutlich früher als „unheilbar“ eingestuft wurde als die Kontrollgruppe. Weitere klinische Studien, die von der Mayo Clinic unter der Leitung des Onkologen Dr. Edward T. Creagan durchgeführt wurden, kamen ebenfalls zu dem Schluss, dass eine hohe Dosis (10.000 mg) Vitamin C bei der Krebsbehandlung keine überlegene Wirksamkeit gegenüber Placebo bietet und auch keinen erkennbaren Nutzen mit sich bringt. Das anhaltende Scheitern dieser klinischen Studien, einen therapeutischen Nutzen nachzuweisen, führte zu dem Konsens, dass Vitamin C in der Krebstherapie unwirksam sei, was die medizinische Einrichtung dazu veranlasste, Paulings Behauptungen hinsichtlich der Erkältungsprävention und Krebsbehandlung als unbegründet einzustufen. Pauling lehnte diese Schlussfolgerungen vehement ab und bezeichnete die Studienergebnisse und die Durchführung der Abschlussstudie als „Betrug und vorsätzliche Falschdarstellung“. Er kritisierte insbesondere die Methode zur oralen statt intravenösen Verabreichung von Vitamin C und betonte, dass in seiner ursprünglichen Studie in den ersten zehn Tagen eine intravenöse Verabreichung erfolgte. Darüber hinaus kritisierte Pauling die Untersuchungen der Mayo Clinic und verwies darauf, dass Kontrollpersonen während des Versuchs Vitamin C erhalten hätten und dass die Behandlungsdauer unzureichend gewesen sei. Er plädierte für eine lebenslange, kontinuierliche hochdosierte Vitamin-C-Verabreichung für Krebspatienten und verglich dies mit der zweiten Studie der Mayo Clinic, bei der die Patienten Vitamin C über einen durchschnittlichen Zeitraum von 2,5 Monaten erhielten.

Letztendlich schmälerten die ungünstigen Ergebnisse der Mayo-Clinic-Studien das weit verbreitete Interesse an Vitamin C als praktikabler Krebsbehandlung weitgehend. Ungeachtet dieser Erkenntnisse setzte sich Pauling weiterhin für Vitamin C bei der Behandlung von Krebs und Erkältungen ein und arbeitete mit den Institutes for the Achievement of Human Potential zusammen, um dessen Anwendung bei der Behandlung von Kindern mit Hirnverletzungen zu untersuchen. Anschließend arbeitete er mit dem kanadischen Arzt Abram Hoffer zusammen, um eine Mikronährstoffkur mit hochdosiertem Vitamin C zu entwickeln, die als unterstützende Krebstherapie dienen sollte. In einer Überprüfung aus dem Jahr 2009 wurden außerdem methodische Diskrepanzen zwischen den Studien hervorgehoben, wobei insbesondere darauf hingewiesen wurde, dass die Mayo Clinic auf intravenöses Vitamin C verzichtete, und weitere Untersuchungen zum therapeutischen Potenzial von intravenös verabreichtem Vitamin C empfohlen wurden. Das Überwiegen klinischer Studiendaten weist jedoch darauf hin, dass eine bescheidene Vitamin-C-Supplementierung, entweder allein oder in Kombination mit anderen Nährstoffen, keinen nachweisbaren Nutzen bei der Krebsprävention bringt.

Persönliches Leben

Linus Pauling heiratete Ava Helen Miller am 17. Juni 1923. Ihre Ehe hielt bis zu ihrem Tod im Jahr 1981. Das Paar hatte vier Kinder. Zu ihren Nachkommen gehörten Linus Carl Jr. (1925–2023), der eine Karriere als Psychiater anstrebte; Peter (1931–2003), Kristallograph am University College London; Edward Crellin (1937–1997), ein Biologe; und Linda Helen (geb. 1932), die den angesehenen Caltech-Geologen und Glaziologen Barclay Kamb heiratete.

Pauling wuchs in der lutherischen Tradition auf, schloss sich jedoch später der Unitarian Universalist Church an. In einem veröffentlichten Dialog mit dem buddhistischen Philosophen Daisaku Ikeda, der zwei Jahre vor seinem Tod geführt wurde, bekräftigte Pauling öffentlich seine atheistische Haltung.

Am 30. Januar 1960 begab sich Pauling während seines Aufenthalts in einer Hütte etwa 80 Meilen (130 km) südlich von Monterey, Kalifornien, auf einen Spaziergang entlang eines Küstenpfades. Er verlor die Orientierung und versuchte, eine felsige Klippe zu erklimmen, bis er schließlich einen großen überhängenden Felsen erreichte, der etwa 300 Fuß (90 m) über dem Meer lag. Da er es für das sicherste hielt, an diesem Ort zu bleiben, wurde er anschließend als vermisst gemeldet. Nachdem er eine Nacht auf der Klippe verbracht hatte, wurde er fast 24 Stunden später gefunden.

Tod und Vermächtnis

Linus Pauling verstarb am 19. August 1994 im Alter von 93 Jahren in seinem Wohnsitz in Big Sur, Kalifornien, an Prostatakrebs. Obwohl seine Schwester Pauline auf dem Oswego Pioneer Cemetery in Lake Oswego, Oregon, eine Grabstätte für ihn errichtete, wurde seine Asche zusammen mit der seiner Frau erst 2005 dort beigesetzt.

Paulings bahnbrechende Entdeckungen brachten eine Vielzahl wissenschaftlicher Erkenntnisse erheblich voran Disziplinen, belegt durch etwa 350 Veröffentlichungen aus den Bereichen Quantenmechanik, anorganische Chemie, organische Chemie, Proteinstruktur, Molekularbiologie und Medizin.

Paulings bahnbrechende Forschungen zur chemischen Bindung machten ihn zu einer Grundfigur der modernen Quantenchemie. Seine einflussreiche Abhandlung Die Natur der chemischen Bindung diente jahrzehntelang als maßgebliche Referenz und führte Konzepte wie Hybridisierung und Elektronegativität ein, die in den zeitgenössischen Chemielehrplänen bestehen bleiben. Obwohl sein Valenzbindungsansatz bei der quantitativen Erklärung bestimmter molekularer Eigenschaften, wie etwa der Färbung metallorganischer Komplexe, Einschränkungen aufwies und später von Robert Mullikens Molekülorbitaltheorie abgelöst wurde, ist die moderne Valenzbindungstheorie nach wie vor ein konkurrierender Rahmen neben der Molekülorbitaltheorie und der Dichtefunktionaltheorie (DFT) zur Aufklärung chemischer Phänomene. Darüber hinaus trugen Paulings Beiträge zur Kristallstruktur maßgeblich zur Vorhersage und Klärung der Architektur komplexer Mineralien und Verbindungen bei. Seine Identifizierung der Alpha-Helix und des Beta-Faltblatts stellt einen Eckpfeiler für die Untersuchung der Proteinstruktur dar.

Francis Crick erkannte Pauling als „Vater der Molekularbiologie“ an. Paulings Identifizierung der Sichelzellenanämie als „molekulare Krankheit“ war der Vorreiter bei der Untersuchung genetisch vererbter Mutationen mit molekularer Auflösung.

Im Jahr 1951 veröffentlichte Pauling in Zusammenarbeit mit Robert B. Corey und H. R. Branson „The Structure of Proteins: Two Hydrogen-Bonded Helical Configurations of the Polypeptide Chain“, eine entscheidende frühe Entdeckung auf dem aufstrebenden Gebiet der Molekularbiologie. Diese Veröffentlichung erhielt von der Abteilung für Geschichte der Chemie der American Chemical Society einen Citation for Chemical Breakthrough Award, der 2017 an die Chemieabteilung des Caltech verliehen wurde.

Gedenkfeiern

In den späten 2000er Jahren schloss die Oregon State University den Bau des 77 Millionen US-Dollar teuren und 9.300 m2 großen Linus Pauling Science Center ab. Diese Einrichtung beherbergt derzeit den Großteil der Chemieunterrichtsräume, Labore und Instrumente des Staates Oregon.

Am 6. März 2008 gab der United States Postal Service eine 41-Cent-Gedenkbriefmarke zu Ehren von Pauling heraus, die vom Künstler Victor Stabin entworfen wurde. In der beigefügten Beschreibung wird Pauling hervorgehoben als: „Der Strukturchemiker Linus Pauling (1901–1994) war ein bemerkenswert vielseitiger Wissenschaftler und erhielt 1954 den Nobelpreis für Chemie für die Bestimmung der Natur der chemischen Bindung, die Atome zu Molekülen verbindet. Auf diesem Briefmarkenbogen waren auch andere namhafte Wissenschaftler abgebildet, darunter der Biochemiker Gerty Cori, der Astronom Edwin Hubble und der Physiker John Bardeen.

Am 28. Mai 2008 gaben der Gouverneur von Kalifornien, Arnold Schwarzenegger, und First Lady Maria Shriver die bevorstehende Aufnahme von Pauling in die California Hall of Fame bekannt, die sich im California Museum for History, Women and the Arts befindet. Die Einführungszeremonie fand am 15. Dezember 2008 statt, wobei Paulings Sohn Linus Jr. die Auszeichnung in seinem Namen entgegennahm.

Gouverneur John Kitzhaber von Oregon erklärte den 28. Februar offiziell zum „Linus Pauling Day“. Das Linus Pauling Institute, das 1996 von Palo Alto, Kalifornien, nach Corvallis, Oregon, verlegt wurde, ist heute Teil des Linus Pauling Science Center an der Oregon State University. Die Ava Helen and Linus Pauling Papers, die digitale Kopien von Paulings 46 Forschungsnotizbüchern umfassen, werden in den Spezialsammlungen der Valley Library an der Oregon State University aufbewahrt.

Im Jahr 1986 ehrte Caltech Linus Pauling durch ein Symposium und einen Lehrauftrag. Die Pauling-Vorlesungsreihe am Caltech begann 1989 mit Pauling selbst als Eröffnungsredner. Anschließend ernannte die Chemieabteilung des Caltech Raum 22 der Gates Hall zum Linus Pauling Lecture Hall und würdigte damit seine umfassende Präsenz in diesem Raum.

Weitere Orte, die zu Ehren von Pauling benannt wurden, sind die Pauling Street in Foothill Ranch, Kalifornien; Linus Pauling Drive in Hercules, Kalifornien; Linus und Ava Helen Pauling Hall an der Soka University of America in Aliso Viejo, Kalifornien; Linus Pauling Mittelschule in Corvallis, Oregon; und Pauling Field, ein kleiner Flugplatz in Condon, Oregon, wo Pauling seine prägenden Jahre verbrachte. Darüber hinaus ist eine psychedelische Rockband mit Sitz in Houston, Texas, als The Linus Pauling Quartet bekannt.

Asteroid 4674 Pauling, im inneren Asteroidengürtel gelegen und von Eleanor F. Helin entdeckt, wurde 1991 anlässlich seines 90. Geburtstags nach Linus Pauling benannt.

Linus Torvalds, der Hauptentwickler des Linux-Kernels, und Linus Sebastian, ein bekannter YouTuber, der dafür bekannt ist der technologieorientierte Sender Linus Tech Tips, beide tragen Namen, die Pauling zugeschrieben werden.

Nobelpreisträger Peter Agre hat Linus Pauling öffentlich als bedeutende Inspirationsquelle gewürdigt.

Im Jahr 2010 richtete das Pacific Northwest National Laboratory sein angesehenes Postdoktorandenprogramm ein und nannte es in Anerkennung seiner Beiträge Linus Pauling Distinguished Postdoctoral Fellowship Program.

Ehrungen und Auszeichnungen

Pauling wurde mit zahlreichen Ehrentiteln ausgezeichnet, zum Zeitpunkt seines Todes etwa 47, beginnend mit einer Auszeichnung seiner Alma Mater im Jahr 1933. Zu diesen Auszeichnungen gehörte die Anerkennung angesehener Institutionen wie der Universität Cambridge, der Universität Oxford, der Princeton University, dem Reed College und der Yale University.

Zu den Auszeichnungen und Ehrungen, die ihm im Laufe seiner Karriere verliehen wurden, gehören:

Veröffentlichungen

Bücher