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Linus Pauling

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Linus Carl Pauling (28 février 1901-19 août 1994) était un chimiste et biochimiste quantique américain. Il a également été reconnu comme cristallographe, biologiste moléculaire et chercheur médical. Pauling est largement considéré comme le premier chimiste du XXe siècle. Il a été le pionnier de l'application de la mécanique quantique à la chimie et, en 1954, a reçu le prix Nobel de chimie pour son travail décrivant la nature des liaisons chimiques. Il a également apporté d'importantes contributions à la détermination de la structure des cristaux et des protéines et a été l'un des fondateurs de la biologie moléculaire. Il a failli découvrir la «double hélice», l'ultrastructure de l'ADN, découverte par Watson et Crick en 1953. Pauling est reconnu comme un universitaire polyvalent pour son expertise en chimie inorganique, chimie organique, métallurgie, immunologie, anesthésiologie, psychologie, débat. , la désintégration radioactive et les conséquences de la guerre nucléaire, en plus de la mécanique quantique et de la biologie moléculaire.

Pauling a reçu le prix Nobel de la paix en 1962 pour sa campagne contre les essais nucléaires en surface et est la seule personne à avoir remporté deux prix Nobel qui n'ont pas été partagés avec un autre destinataire. Les autres personnes qui ont reçu deux prix Nobel sont Marie Curie (physique et chimie), John Bardeen (tous deux en physique) et Frederick Sanger (tous deux en chimie). Plus tard dans la vie, il est devenu un défenseur d'une consommation considérablement accrue de vitamine C et d'autres nutriments. Il a généralisé ses idées pour définir la médecine orthomoléculaire, qui est toujours considérée comme peu orthodoxe par la médecine conventionnelle. Il a popularisé ses concepts, analyses, recherches et idées dans plusieurs livres à succès mais controversés centrés sur la vitamine C et la médecine orthomoléculaire.

La vie

Pauling est né à Portland, Oregon, de Herman Henry William Pauling (1876-1910) de Concordia, Missouri; et Lucy Isabelle Darling (1881-1926) de Lonerock, Oregon. Herman était un pharmacien sans succès qui a déménagé sa famille vers et depuis un certain nombre de villes différentes de l'Oregon de 1903 à 1909, pour finalement revenir à Portland cette année-là. Herman est décédé d'un ulcère perforé en 1910, et Isabelle a été laissée aux soins de Linus et de deux frères et sœurs plus jeunes, Pauline Pauling (1901-2003) et Lucille Pauling (1904-1973).

Enfant, Linus était un lecteur vorace et, à un moment donné, son père a écrit une lettre à un journal local invitant des suggestions de livres supplémentaires pour occuper son temps. Un ami, Lloyd Jeffress, avait un petit laboratoire de chimie dans sa chambre lorsque Pauling était au lycée, et les expériences de laboratoire de Jeffress ont inspiré Pauling à envisager de devenir ingénieur chimiste. Au lycée, Pauling a continué d'expérimenter la chimie, empruntant une grande partie de l'équipement et des matériaux d'une aciérie abandonnée près de laquelle son grand-père travaillait comme gardien de nuit.

Pauling n'a pas été autorisé à suivre un cours d'histoire américaine obligatoire et ne s'est pas qualifié pour son diplôme d'études secondaires un an plus tôt. L'école lui a décerné le diplôme 45 ans plus tard après avoir remporté deux prix Nobel.1

Pauling est diplômé de l'Oregon Agricultural College en 1922.

En 1917, Pauling entra à l'Oregon Agricultural College (OAC) à Corvallis, aujourd'hui Oregon State University. Pendant son séjour à l'OAC, Pauling était le père fondateur de la section d'État de l'Oregon de la fraternité Delta Upsilon. En raison de ses besoins financiers, il a dû travailler à plein temps tout en suivant un horaire complet de cours. Après sa deuxième année, il prévoyait de prendre un emploi à Portland pour aider à soutenir sa mère, mais le collège lui a proposé un poste d'enseignement de l'analyse quantitative (un cours que Pauling venait de terminer de prendre en tant qu'étudiant). Cela lui a permis de poursuivre ses études au CAO.

Au cours de ses deux dernières années à l'OAC, Pauling a pris connaissance des travaux de Gilbert N. Lewis et Irving Langmuir sur la structure électronique des atomes et leur liaison pour former des molécules. Il a décidé de concentrer ses recherches sur la façon dont les propriétés physiques et chimiques des substances sont liées à la structure des atomes qui les composent, devenant ainsi l'un des fondateurs de la nouvelle science de la chimie quantique.

Au cours de sa dernière année, Pauling a enseigné des classes juniors en «Chimie pour les majors économiques domestiques».2 Dans l'une de ces classes, il a rencontré Ava Helen Miller, qu'il a épousée le 17 juin 1923; ils avaient une fille (Linda) et trois fils (Crellin, Linus, Peter).

En 1922, Pauling a obtenu un diplôme en génie chimique de l'OAC et a poursuivi ses études au California Institute of Technology ("Caltech") à Pasadena, en Californie, sous la direction de Roscoe G. Dickinson. Ses recherches de deuxième cycle impliquaient l'utilisation de la diffraction des rayons X pour déterminer la structure des cristaux. Il a publié sept articles sur la structure cristalline des minéraux pendant son séjour à Caltech. Il a obtenu son doctorat en chimie physique et physique mathématique, summa cum laude, en 1925.

Pauling est décédé d'un cancer de la prostate le 19 août 1994. Il est enterré au cimetière Oswego Pioneer, Lake Oswego, Oregon, États-Unis.

Début de carrière scientifique

Pauling avait d'abord été exposé aux concepts de la théorie quantique et de la mécanique quantique alors qu'il étudiait à l'Oregon Agricultural College. Il a ensuite voyagé en Europe grâce à une bourse Guggenheim pour étudier avec le physicien allemand Arnold Sommerfeld à Munich, le physicien danois Niels Bohr à Copenhague et le physicien autrichien Erwin Schrödinger à Zurich. Tous trois étaient des experts travaillant dans le nouveau domaine de la mécanique quantique et d'autres branches de la physique. Pauling s'est intéressé à voir comment la mécanique quantique pourrait être appliquée dans son domaine d'intérêt, la structure électronique des atomes et des molécules. En Europe, Pauling a également été exposé à l'une des premières analyses mécaniques quantiques de la liaison dans la molécule d'hydrogène, réalisée par Walter Heitler et Fritz London. Pauling a consacré les deux années de son voyage en Europe à ce travail et a décidé d'en faire le centre de ses futures recherches. Il est devenu l'un des premiers scientifiques dans le domaine de la chimie quantique et un pionnier dans l'application de la théorie quantique à la structure des molécules.

En 1927, Pauling a pris une nouvelle position en tant que professeur adjoint à Caltech en chimie théorique. Il a lancé sa carrière universitaire avec cinq années très productives, poursuivant ses études sur les cristaux de rayons X et effectuant également des calculs de mécanique quantique sur les atomes et les molécules. Il a publié une cinquantaine d'articles au cours de ces cinq années et a créé cinq règles maintenant connues sous le nom de Règles de Pauling. En 1929, il est promu professeur agrégé et, en 1930, professeur titulaire. En 1931, l'American Chemical Society a décerné le prix Pauling Langmuir pour le travail le plus important en science pure réalisé par une personne de 30 ans ou moins. L'année suivante, Pauling a publié ce qu'il considérait comme son article le plus important, dans lequel il a d'abord exposé le concept d'hybridation des orbitales atomiques et analysé la tétravalence de l'atome de carbone.

À Caltech, Pauling a noué une amitié étroite avec le physicien théoricien Robert Oppenheimer, qui passait une partie de son programme de recherche et d'enseignement hors des États-Unis. Berkeley chez Caltech chaque année. Les deux hommes prévoyaient de monter une attaque conjointe sur la nature de la liaison chimique: apparemment Oppenheimer fournirait les mathématiques et Pauling interpréterait les résultats. Cependant, leur relation s'est détériorée lorsque Pauling a commencé à soupçonner qu'Oppenheimer devenait trop proche de la femme de Pauling, Ava Helen. Une fois, lorsque Pauling était au travail, Oppenheimer était venu chez eux et avait lancé une invitation à Ava Helen pour le rejoindre sur un rendez-vous au Mexique. Bien qu'elle ait catégoriquement refusé, elle a signalé l'incident à Pauling. Cela, et sa nonchalance apparente à propos de l'incident, l'inquiétaient, et il a immédiatement coupé sa relation avec Oppenheimer, entraînant une fraîcheur entre eux qui durerait toute leur vie. Bien qu'Oppenheimer ait par la suite invité Pauling à diriger la division de chimie du projet de bombe atomique, Pauling a refusé, affirmant qu'il était pacifiste.

Au cours de l'été 1930, Pauling a effectué un autre voyage européen, au cours duquel il a découvert l'utilisation des électrons dans des études de diffraction similaires à celles qu'il avait effectuées avec des rayons X. Après son retour, il a construit un instrument de diffraction d'électrons à Caltech avec un de ses étudiants, L.O. Brockway, et l'a utilisé pour étudier la structure moléculaire d'un grand nombre de substances chimiques.

Pauling a introduit le concept d'électronégativité en 1932. En utilisant les diverses propriétés des molécules, telles que l'énergie requise pour rompre les liaisons et les moments dipolaires des molécules, il a établi une échelle et une valeur numérique associée pour la plupart des éléments, l'échelle d'électronégativité de Pauling. -qui est utile pour prédire la nature des liaisons entre les atomes dans les molécules.

Travail sur la nature de la liaison chimique

Dans les années 1930, il a commencé à publier des articles sur la nature de la liaison chimique, menant à son célèbre manuel sur le sujet publié en 1939. C'est principalement sur la base de ses travaux dans ce domaine qu'il a reçu le prix Nobel de chimie en 1954 "pour son recherche sur la nature de la liaison chimique et son application à l'élucidation de la structure des substances complexes. " Pauling a résumé son travail sur la liaison chimique dans La nature de la liaison chimique, l'un des livres de chimie les plus influents jamais publiés. Au cours des 30 années qui ont suivi la publication de sa première édition en 1939, le livre avait été cité plus de 16 000 fois. Même aujourd'hui, de nombreux articles scientifiques modernes et articles dans des revues importantes citent ce travail, plus d'un demi-siècle après la première publication.

Une partie des travaux de Pauling sur la nature de la liaison chimique a conduit à son introduction du concept d'hybridation orbitale. S'il est normal de penser que les électrons d'un atome sont décrits par des orbitales de types tels que s, p, etc., il s'avère qu'en décrivant la liaison dans les molécules, il vaut mieux construire des fonctions qui participent de certaines des propriétés de chacune. Ainsi, les orbitales 2s et 3 2p d'un atome de carbone peuvent être combinées pour former quatre orbitales équivalentes (appelées sp3 orbitales hybrides), qui seraient les orbitales appropriées pour décrire les composés du carbone tels que le méthane, ou l'orbitale 2s peut être combinée avec deux des orbitales 2p pour former trois orbitales équivalentes (appelées sp2 orbitales hybrides), avec les 2 orbitales orbitales restantes non hybrides, qui seraient les orbitales appropriées pour décrire certains composés de carbone insaturés tels que l'éthylène. D'autres schémas d'hybridation se retrouvent également dans d'autres types de molécules.

Un autre domaine qu'il a exploré était la relation entre la liaison ionique, où les électrons sont transférés entre les atomes, et la liaison covalente où les électrons sont partagés entre les atomes sur une base égale. Pauling a montré qu'il ne s'agissait que d'extrêmes, entre lesquels se situent la plupart des cas réels de collage. C'est ici surtout que Pauling électronégativité le concept était particulièrement utile; la différence d'électronégativité entre une paire d'atomes sera le prédicteur le plus sûr du degré d'ionicité de la liaison.

Le troisième des sujets que Pauling a abordés sous le titre général de "la nature de la liaison chimique" était la comptabilité de la structure des hydrocarbures aromatiques, en particulier le prototype, le benzène. La meilleure description du benzène a été faite par le chimiste allemand Friedrich Kekulé. Il l'avait traitée comme une interconversion rapide entre deux structures, chacune avec des liaisons simples et doubles alternées, mais avec les doubles liaisons d'une structure aux endroits où les liaisons simples étaient dans l'autre. Pauling a montré qu'une description correcte basée sur la mécanique quantique était une structure intermédiaire qui était un mélange de chacun. La structure était une superposition de structures plutôt qu'une interconversion rapide entre elles. Le nom de «résonance» a ensuite été appliqué à ce phénomène. Dans un sens, ce phénomène ressemble à celui de l'hybridation, décrit plus haut, car il implique de combiner plus d'une structure électronique pour obtenir un résultat intermédiaire.

Travaux sur la structure du noyau atomique

Le 16 septembre 1952, Linus Pauling a ouvert un nouveau cahier de recherche avec ces mots "J'ai décidé d'attaquer le problème de la structure des noyaux"(voir ses notes réelles à Oregon State Special Collections.3Le 15 octobre 1965, Pauling a publié son modèle de sphère compacte du noyau atomique dans deux revues très respectées, Science, et Proc. Natl. Acad. Sci. Pendant près de trois décennies, jusqu'à sa mort en 1994, Pauling a publié de nombreux articles sur son modèle d'amas de sphérons.4

Peu de manuels modernes sur la physique nucléaire discutent du modèle de Pauling Spheron du noyau atomique, mais il offre une perspective unique, bien publiée dans les principales revues scientifiques, sur la façon dont les "grappes de nucléons" fondamentales peuvent former une structure de coquille en accord avec la théorie reconnue de la mécanique quantique. Pauling connaissait bien la mécanique quantique - il a coécrit l'un des premiers manuels sur le sujet en 1935.

Les amas de nucléons de sphéron de Pauling comprennent le deutéronNP, l'hélion PNP et le triton NPN. Les noyaux pairs-pairs ont été décrits comme étant composés d'amas de particules alpha, comme cela a souvent été fait pour les noyaux légers. Il a fait un effort pour dériver la structure de la coquille des noyaux des solides platoniciens plutôt que de partir d'un modèle de particules indépendant comme dans le modèle de coquille habituel. On a parfois dit à cette époque que ce travail avait reçu plus d'attention qu'il ne l'aurait été s'il avait été fait par une personne moins célèbre, mais il est plus probable que Pauling adoptait une approche unique pour comprendre la découverte relativement nouvelle de la fin des années 40 de Maria Goeppert. -Mayer de la structure au sein du noyau.

Travail sur les molécules biologiques

Au milieu des années 1930, Pauling a décidé de se lancer dans de nouveaux domaines d'intérêt. Au début de sa carrière, il n'était pas intéressé à étudier des molécules d'importance biologique. Mais alors que Caltech développait une nouvelle force en biologie et que Pauling interagissait avec de grands biologistes tels que Thomas Hunt Morgan, Theodosius Dobzhanski, Calvin Bridges et Alfred Sturtevant, il a changé d'avis et est passé à l'étude des biomolécules. Son premier travail dans ce domaine portait sur la structure de l'hémoglobine. Il a démontré que la molécule d'hémoglobine change de structure lorsqu'elle gagne ou perd un atome d'oxygène. À la suite de cette observation, il a décidé de mener une étude plus approfondie de la structure des protéines en général. Il est revenu à son utilisation antérieure de l'analyse par diffraction des rayons X. Mais les structures protéiques se prêtaient beaucoup moins à cette technique que les minéraux cristallins de son ancien travail. Les meilleures images radiographiques des protéines dans les années 1930 avaient été prises par le cristallographe britannique William Astbury, mais lorsque Pauling a essayé, en 1937, de rendre compte mécaniquement des observations d'Astbury, il n'a pas pu.

Il a fallu 11 ans à Pauling pour expliquer le problème: son analyse mathématique était correcte, mais les photos d'Astbury ont été prises de telle manière que les molécules de protéines étaient inclinées de leurs positions attendues. Pauling avait formulé un modèle pour la structure de l'hémoglobine dans laquelle les atomes étaient disposés en hélice, et avait appliqué cette idée aux protéines en général.

En 1951, sur la base des structures des acides aminés et des peptides et de la planarité de la liaison peptidique, Pauling et ses collègues ont correctement proposé l'hélice alpha et la feuille bêta comme principaux motifs structurels dans la structure secondaire des protéines. Ce travail illustre sa capacité à penser de façon non conventionnelle; au centre de la structure était l'hypothèse peu orthodoxe qu'un tour de l'hélice peut bien contenir un nombre non intégral de résidus d'acides aminés.

Pauling a ensuite suggéré une structure hélicoïdale pour l'acide désoxyribonucléique (ADN); cependant, son modèle contenait plusieurs erreurs de base, y compris une proposition de groupes phosphates neutres, une idée qui était en conflit avec l'acidité de l'ADN. Sir Lawrence Bragg avait été déçu que Pauling ait remporté la course pour trouver l'hélice alpha. L'équipe de Bragg avait commis une erreur fondamentale en fabriquant ses modèles de protéines en ne reconnaissant pas la nature plane de la liaison peptidique. Quand on a appris au Cavendish Laboratory que Pauling travaillait sur des modèles moléculaires de la structure de l'ADN, Watson et Crick ont ​​été autorisés à créer un modèle moléculaire de l'ADN en utilisant des données non publiées de Maurice Wilkins et Rosalind Franklin au King's College. Au début de 1953, James D. Watson et Francis Crick ont ​​proposé une structure correcte pour la double hélice d'ADN. L'un des obstacles auxquels Pauling était confronté dans ce travail était qu'il n'avait pas accès aux photographies de diffraction des rayons X de haute qualité de l'ADN prises par Rosalind Franklin, que Watson et Crick avaient vues. Il prévoyait d'assister à une conférence en Angleterre, où on lui aurait peut-être montré les photos, mais il ne pouvait pas le faire car son passeport avait été refusé à l'époque par le Département d'État, soupçonné d'avoir des sympathies communistes. C'était au début de la période McCarthy aux États-Unis.

Pauling a également étudié les réactions enzymatiques et a été parmi les premiers à souligner que les enzymes provoquent des réactions en stabilisant l'état de transition de la réaction, une vue qui est centrale pour comprendre leur mécanisme d'action. Il a également été parmi les premiers scientifiques à postuler que la liaison des anticorps aux antigènes serait due à une complémentarité entre leurs structures. Dans le même ordre d'idées, avec le physicien devenu biologiste Max Delbruck, il a écrit un premier article faisant valoir que la réplication de l'ADN était probablement due à la complémentarité plutôt qu'à la similitude, comme le suggèrent quelques chercheurs. Cela a été précisé dans le modèle de la structure de l'ADN que Watson et Crick ont ​​découvert.

Génétique moléculaire

En novembre 1949, Linus Pauling, Harvey Itano, S.J.Singer et Ibert Wells ont publié dans la revue Science la première preuve d'une maladie humaine associée à un changement dans une protéine spécifique.5 En utilisant l'électrophorèse, ils ont démontré que les individus atteints de drépanocytose avaient une forme modifiée d'hémoglobine dans leurs globules rouges, et que les individus avec le trait drépanocytaire avaient à la fois les formes normales et anormales d'hémoglobine. C'était la première démonstration que l'hérédité mendélienne d'un changement dans une protéine spécifique était associée à une maladie humaine - l'aube de la génétique moléculaire.

Activisme

Pauling avait été pratiquement apolitique jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, mais la guerre a profondément changé sa vie et il est devenu un militant pour la paix. Au début du projet Manhattan, Robert Oppenheimer l'a invité à être en charge de la division chimie du projet, mais il a refusé, affirmant qu'il était pacifiste. En 1946, il rejoint le Comité d'urgence des scientifiques atomiques, présidé par Albert Einstein; sa mission était d'avertir le public des dangers associés au développement des armes nucléaires. Son activisme politique a incité le Département d'État américain à lui refuser un passeport en 1952, lorsqu'il a été invité à prendre la parole lors d'une conférence scientifique à Londres. Son passeport a été restauré en 1954, peu de temps avant la cérémonie à Stockholm où il a reçu son premier prix Nobel. En rejoignant Einstein, Bertrand Russell et huit autres scientifiques et intellectuels de premier plan, il a signé le Manifeste Russell-Einstein en 1955.

En 1957, Pauling a lancé une campagne de pétition en coopération avec le biologiste Barry Commoner, qui avait étudié le strontium 90 radioactif dans les dents de lait des enfants à travers l'Amérique du Nord et a conclu que les essais nucléaires au-dessus du sol posaient des risques pour la santé publique sous la forme de retombées radioactives. Il a également participé à un débat public avec le physicien atomique Edward Teller sur la probabilité réelle de retombées provoquant des mutations. En 1958, Pauling et son épouse ont présenté aux Nations Unies une pétition signée par plus de 11 000 scientifiques appelant à la fin des essais d'armes nucléaires. La pression publique a ensuite conduit à un moratoire sur les essais d'armes nucléaires au-dessus du sol, suivi du Traité d'interdiction partielle des essais nucléaires, signé en 1963 par John F. Kennedy et Nikita Khrouchtchev. Le jour de l'entrée en vigueur du traité, le comité du prix Nobel a décerné à Pauling le prix Nobel de la paix, le décrivant comme "Linus Carl Pauling, qui depuis 1946 mène une campagne incessante, non seulement contre les essais d'armes nucléaires, mais pas seulement contre la propagation de ces armements, non seulement contre leur utilisation même, mais contre toute guerre comme moyen de résoudre les conflits internationaux. " Présentant le prix, le mitrailleur Jahn a expliqué comment Pauling avait travaillé pour restaurer les idéaux de la science.6 Fait intéressant, le département de chimie de Caltech, méfiant de ses opinions politiques, ne l'a même pas félicité officiellement. Cependant, le département de biologie lui a organisé une petite fête, montrant qu'ils étaient plus reconnaissants et sympathiques envers son travail sur la mutation par radiation.

De nombreux critiques de Pauling, y compris des scientifiques qui appréciaient les contributions qu'il avait apportées à la chimie, n'étaient pas d'accord avec ses positions politiques et le considéraient comme un porte-parole naïf du communisme soviétique. Il a été sommé de comparaître devant le Sous-comité sénatorial de la sécurité intérieure, qui l'a qualifié de "nom scientifique numéro un dans pratiquement toutes les principales activités de l'offensive de paix communiste dans ce pays". Un titre extraordinaire en La vie le magazine a qualifié son prix Nobel de 1962 de "Insulte étrange de la Norvège". Pauling a reçu le prix international Lénine pour la paix de l'URSS en 1970.

Travailler au développement de la voiture électrique

Pauling a contribué au développement de la première voiture électrique moderne, la Henney Kilowatt.

À la fin des années 1950, Pauling s'est intéressé au problème de la pollution de l'air, en particulier au problème croissant du smog à Los Angeles. À l'époque, la plupart des scientifiques pensaient que le smog était dû aux usines chimiques et aux raffineries, et non aux gaz d'échappement des moteurs à essence. Pauling a travaillé avec Arie Haagen-Smit et d'autres personnes de Caltech pour montrer que le smog était un produit de la pollution automobile au lieu de la pollution des usines. Peu de temps après cette découverte, Pauling a commencé à développer une voiture électrique pratique et abordable. Il s'est associé aux ingénieurs de la société Eureka Williams pour développer la Henney Kilowatt, la première voiture électrique à vitesse contrôlée. Après avoir étudié l'électrophysique sous-jacente au système de propulsion Kilowatt initial, Pauling a déterminé que les batteries plomb-acide traditionnelles ne fourniraient pas la puissance nécessaire pour donner aux voitures électriques les performances nécessaires pour rivaliser avec les voitures traditionnelles à essence. Pauling a prédit avec précision que la faible vitesse de pointe et la courte portée du Henney Kilowatt les rendraient impraticables et impopulaires. Pauling a insisté pour rendre la voiture plus pratique avant de la rendre publique et a recommandé que le projet soit interrompu jusqu'à ce que la batterie appropriée soit disponible dans le commerce. Malheureusement, la société Eureka Williams a insisté pour que les plans de production de la voiture se poursuivent; comme l'a prédit Pauling, le modèle a connu des ventes lamentables.

Médecine moléculaire et recherche médicale

En 1941, à 40 ans, Pauling a été diagnostiqué avec une forme grave de la maladie de Bright, une maladie rénale mortelle. Les experts pensaient alors que la maladie de Bright était incurable. Avec l'aide du Dr Thomas Addis à Stanford, Pauling a pu contrôler la maladie avec le régime sans sel, alors peu riche en protéines et inhabituel d'Addis. Addis a également prescrit des vitamines et des minéraux à tous ses patients.

En 1951, Pauling a donné une conférence intitulée "Médecine moléculaire".7 À la fin des années 1950, Pauling a travaillé sur le rôle des enzymes dans la fonction cérébrale, croyant que la maladie mentale pouvait être en partie causée par un dysfonctionnement enzymatique. Ce n'est que lorsqu'il a lu "Thérapie à la niacine en psychiatrie" par Abram Hoffer en 1965 qu'il a réalisé que les vitamines pouvaient avoir des effets biochimiques importants sans rapport avec leur prévention des maladies de carence associées. Pauling a publié un bref article, "Orthomolecular Psychiatry", dans la revue Science en 1968 (PMID 5641253) qui a donné le nom et le principe au mouvement de thérapie populaire mais controversé des mégavitamines des années 1970. Pauling a inventé le terme «orthomoléculaire» pour désigner la pratique consistant à faire varier la concentration de substances normalement présentes dans le corps pour prévenir et traiter la maladie. Ses idées ont formé la base de la médecine orthomoléculaire, qui n'est généralement pas pratiquée par les professionnels de la santé conventionnels et est fortement critiquée par certains.8

Le travail de Pauling sur la vitamine C dans ses dernières années a suscité la controverse.9 Il a été initié au concept de vitamine C à haute dose par le biochimiste Irwin Stone en 1966 et a commencé à prendre plusieurs grammes par jour pour prévenir le rhume. Excité par les résultats, il a fait des recherches dans la littérature clinique et a publié "La vitamine C et le rhume" en 1970. Il a commencé une longue collaboration clinique avec le chirurgien britannique du cancer, Ewan Cameron,10 en 1971 sur l'utilisation de la vitamine C par voie intraveineuse et orale comme thérapie contre le cancer pour les patients en phase terminale. Cameron et Pauling ont écrit de nombreux articles techniques et un livre populaire, Cancer et vitamine C, qui ont discuté de leurs observations. Trois essais prospectifs, randomisés et contrôlés contre placebo ont été menés par Moertel et al. à la clinique Mayo; les trois n'ont pas réussi à prouver un avantage pour les mégadoses de vitamine C chez les patients cancéreux.11 Pauling a dénoncé les conclusions de Charles Moertel et le traitement de l'étude finale comme «fraude et fausse déclaration délibérée».1213 Pauling a ensuite publié des critiques des failles du deuxième essai sur le cancer Mayo-Moertel sur plusieurs années, car il a pu découvrir lentement certains des détails non révélés de l'essai. Cependant, la vague de publicité négative générée par Moertel et les médias a effectivement sapé la crédibilité de Pauling et son travail sur la vitamine C pendant une génération. Le courant dominant oncologique a continué avec d'autres voies de traitement. Toujours perché de manière précaire depuis sa croisade moléculaire d'inspiration biologique pour arrêter les essais nucléaires atmosphériques dans les années 1950, la confrontation de Mayo-Moertel en 1985 a laissé Pauling isolé de ses sources de financement institutionnelles, de son soutien académique et d'un public perplexe. Il a ensuite collaboré avec le médecin canadien Abram Hoffer sur un régime de micronutriments, y compris de la vitamine C à haute dose, comme traitement d'appoint du cancer.

En 2006, un nouveau groupe de chercheurs canadiens a proposé de nouvelles preuves de l'efficacité de la vitamine C à haute dose. Ces chercheurs ont observé des durées de survie plus longues que prévu chez trois patients traités avec des doses élevées de vitamine C. intraveineuse14 Les chercheurs auraient planifié un nouvel essai clinique de phase I 15 La toxicité sélective de la vitamine C pour les cellules cancéreuses a été démontrée in vitro (c'est-à-dire dans une boîte de Pétri de culture cellulaire) et a été signalée en 2005.16La combinaison de données de rapport de cas et d'informations précliniques suggère une plausibilité biologique et la possibilité d'une efficacité clinique au détriment possible de la toxicité critique à des doses actives; les futurs essais cliniques détermineront finalement l'utilité et l'innocuité des traitements intraveineux à haute dose de vitamine C pour les patients atteints de cancer. Les chercheurs ont publié un document démontrant in vitro tuer la vitamine C des cellules cancéreuses Les Actes de l'Académie nationale des sciences en 2006.16

Avec deux collègues, Pauling a fondé l'Institut de médecine orthomoléculaire à Menlo Park, en Californie, en 1973, qui a rapidement été rebaptisé Linus Pauling Institute of Science and Medicine. Pauling a dirigé des recherches sur la vitamine C, mais a également poursuivi ses travaux théoriques en chimie et physique jusqu'à sa mort. Au cours de ses dernières années, il s'est particulièrement intéressé au rôle possible de la vitamine C dans la prévention de l'athérosclérose et a publié trois rapports de cas sur l'utilisation de la lysine et de la vitamine C pour soulager l'angine de poitrine. En 1996, le Linus Pauling Institute a déménagé de Palo Alto, en Californie, à Corvallis, en Oregon, pour faire partie de l'Oregon State University, où il continue de mener des recherches sur les micronutriments, les composés phytochimiques (produits chimiques des plantes) et d'autres composants du régime alimentaire dans prévenir et traiter les maladies.

Héritage

La contribution de Pauling à la science est tenue par beaucoup dans le plus grand respect. Il a été inclus dans une liste des 20 plus grands scientifiques de tous les temps par le magazine britannique "New Scientist", Albert Einstein étant le seul autre scientifique du XXe siècle sur la liste. Gautam R. Desiraju, l'auteur de "Millennium Essay" dans La nature,17 a affirmé que Pauling était l'un des plus grands penseurs et visionnaires du millénaire, avec Galileo, Newton et Einstein. Pauling se distingue également par la diversité de ses intérêts: mécanique quantique, chimie inorganique, chimie organique, structure des protéines, biologie moléculaire et médecine. Dans tous ces domaines, et notamment aux frontières entre eux, il a apporté des contributions décisives. Ses travaux sur les liaisons chimiques marquent le début de la chimie quantique moderne, et bon nombre de ses contributions comme l'hybridation et l'électronégativité font désormais partie des manuels de chimie standard. Bien que son approche des liaisons de valence ne soit pas parvenue à rendre compte quantitativement de certaines des caractéristiques des molécules, telles que la nature paramagnétique de l'oxygène et la couleur des complexes organométalliques, et serait plus tard remplacée par la théorie orbitale moléculaire de Robert Mulliken, la force de Pauling la théorie est restée dans sa simplicité et elle a perduré. Les travaux de Pauling sur la structure cristalline ont contribué de manière significative à la prédiction et à l'élucidation des structures de minéraux et de composés complexes. Sa découverte de l'hélice alpha et de la feuille bêta est une base fondamentale pour l'étude de la structure des protéines.

À son époque, Pauling a souvent été honoré du sobriquet «Père de la biologie moléculaire», une contribution reconnue par Francis Crick. Sa découverte de l'anémie falciforme en tant que «maladie moléculaire» a ouvert la voie à l'examen des mutations génétiquement acquises au niveau moléculaire.

Bien que la communauté scientifique dans son ensemble ne soit pas d'accord avec les conclusions de Pauling dans ses recherches médicales et ses écrits sur les vitamines, son entrée dans la mêlée a donné une voix plus large dans l'esprit du public aux nutriments tels que les vitamines et les minéraux pour la prévention des maladies. Plus précisément, son protégé, le Dr Mathias Rath, MD, a poursuivi ses premiers travaux sur la médecine cellulaire, augmentant les volumes de données sur les substances naturelles liées à la prévention et à la réduction des maladies. La position de Pauling a également conduit ces sujets à être beaucoup plus activement étudiés par d'autres chercheurs, y compris ceux de l'Institut Linus Pauling qui répertorie une douzaine de chercheurs principaux et de professeurs qui explorent le rôle des micronutriments, ainsi que des composés phytochimiques, dans la santé et les maladies.

Honneurs

  • 1931 Prix Langmuir, American Chemical Society
  • 1941 Médaille Nichols, section de New York, American Chemical Society
  • 1947 Médaille Davy, Royal Society
  • Médaille présidentielle des États-Unis pour le mérite, 1948
  • Médaille Pasteur 1952, Société Biochimique de France
  • 1954 Prix Nobel de chimie
  • 1955 Médaille d'Addis, National Nephrosis Foundation
  • 1955 Phillips Memorial Award, American College of Physicians
  • 1956 Médaille Avogadro, Académie italienne de b, la
  • 1957 Médaille Paul Sabatier
  • 1957 Médaille Pierre Fermat en mathématiques
  • 1957 Médaille internationale Grotius
  • 1962 Prix Nobel de la paix
  • 1965 République d'Italie
  • Médaille de 1965, Académie de la République populaire de Roumanie
  • 1966 Linus Pauling Medal
  • 1966 Silver Medal, Institute of France
  • 1966 Supreme Peace Sponsor, World Fellowship of Religion
  • 1972 United States National Medal of Science
  • 1972 International Lenin Peace Prize
  • 1978 Lomonosov Gold Medal, USSR Academy of Science
  • 1979 Medal for Chemical Sciences, National Academy of Science
  • 1984 Priest

    Voir la vidéo: Linus Pauling Lecture: Valence and Molecular Structure Part 1 (Août 2020).

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