Л.В. ЯКОВЕНКО

Лайнус Полинг

К столетию со дня рождения

Л.Полинг в своем офисе в Институте науки и медицины

В феврале 2001 г. исполнилось 100 лет со дня рождения одного из величайших ученых XX в. – Лайнуса Карла Полинга (Паулинга). О Полинге существуют самые разные мнения и суждения: он входит в список 20 величайших ученых мира и был в списке неблагонадежных жителей США, был кандидатом в сенат США от Калифорнии и объектом слежки ФБР, его сравнивали с Папой римским и называли фашистом, обижались на его высокомерие и восхищались его юмором и добротой. Но все согласны с тем, что Полинг – великий ученый и необыкновенная личность. Он получил две Нобелевские приемии: одну по химии, другую – за борьбу против ядерных испытаний.*

Л.Полинг родился 28 февраля 1901 г. в Портленде (штат Орегон, США). В 1905 г. семейство Полингов перебралось в г. Кондон (штат Орегон), родной город матери Лайнуса, где Герман Полинг, отец мальчика, с помощью родителей жены открыл небольшую аптеку.

В мае 1910 г. Г.Полинг написал письмо в портлендскую газету «Oregonian» по поводу необыкновенных способностей своего девятилетнего сына, спрашивая совета по поводу книг для чтения. «Не предлагайте Библию или дарвиновское «Происхождение видов», – писал он,– эти книги он уже прочел».

В июне того же года отец Лайнуса неожиданно умер от прободения язвы желудка. После этого семейству Полингов из-за финансовых трудностей пришлось вернуться в Портленд.

Юный Лайнус рос в бедности, но это никак не влияло на его тягу к знаниям. Много лет спустя, уже в старости, он говорил, что до сих пор помнит, как мальчиком, возвращаясь дождливым вечером домой, разглядывал радужные ореолы вокруг уличных фонарей (тогда улицы освещались яркими электродуговыми фонарями): «Теперь об этом я знаю все, но до сих пор, вспоминая тот вечер, ощущаю волнение мальчика при встрече с непонятным».

Л. Полинг в возрасте 5 лет на открытке, рекламирующей меховые штаны

В 1916 г. он бросил школу: администрация требовала, чтобы все школьники обязательно посещали занятия по гражданским правам (обществоведению и американской истории), а Лайнус считал, что он все это может изучить и сам. Лишь в 1962 г., когда Л.Полингу присудили Нобелевскую премию мира, администрация школы сочла, что это можно засчитать в качестве сданного экзамена по гражданским правам, и выдала ему официальный диплом об окончании школы.

В 1917 г. Лайнусу удалось поступить в Орегонский сельскохозяйственный колледж (теперь – университет штата Орегон) в Корваллисе и получить там стипендию. Однако стипендии на жизнь не хватало, и Полингу приходилось подрабатывать, особенно со второго курса колледжа, когда мать уже не могла присылать ему денег. Полинг рассказывал, что он работал по 100 ч в месяц, коля дрова для печи в общежитии для девушек, разделывая мясо и убирая по ночам кухню, и получал за работу по 25 центов в час. Но денег все равно не хватало, особенно после того, как заболела мать. Лайнус изыскивал самые разнообразные способы их заработать: разносил молоко, работал киномехаником, на бойне, три года подряд летом работал укладчиком асфальта. Большую часть заработанных денег он отсылал матери, воспитывавшей двух его сестер. Такой ритм жизни приучил Лайнуса ценить время, не тратить его зря, использовать каждую свободную минуту для занятий или развлечений.

Успехи Полинга в науках были столь значительны, что после окончания второго курса в 1919 г. департамент химии предложил ему место ассистента преподавателя по количественному анализу (к изучению которого по учебному плану он должен был бы только приступить) с зарплатой 100 долларов в месяц, и Лайнус с удовольствием согласился. В 1922 г. на занятиях по количественному анализу он познакомился со студенткой Авой Миллер, своей будущей женой. В том же году он окончил колледж со степенью бакалавра по химическим технологиям.

Лайнус и Ава Полинги

Несмотря на просьбы матери заняться делом, Лайнус решил продолжать обучение. Он послал письма в Гарвардский университет, Калифорнийский университет в Беркли и в Калифорнийский технологический институт (Калтех) в Пасадене. Калтех ответил первым, и Полинг перебрался в Пасадену.

В Калтехе руководителем Полинга стал Р.Дикинсон, специалист по рентгеноструктурному анализу, и Лайнус занялся исследованиями структуры различных минералов. В следующем (1923) году в Журнале американского химического общества появилась его первая научная статья (совместно с Р.Дикинсоном) о структуре молибденита. Летом того же года, несмотря на возражения членов семей, Лайнус и Ава поженились.

В своей первой научной работе он использовал метод, который стал в дальнейшем его излюбленным подходом к решению научных проблем: он пытался догадаться, какой может быть структура исследуемого объекта, затем изменял ее в соответствии с имеющимися данными, рассчитывал диффракционную картину и сравнивал ее с полученной в эксперименте. В течение всей дальнейшей научной жизни Полинга критиковали за чрезмерное использование интуиции при недостаточных экспериментальных данных.

Полинг не только вел научную работу, но и продолжал слушать лекции, и сам вел занятия на младших курсах. В марте 1925 г. у Полингов родился Лайнус Карл младший. В июне того же года Полинг, объединив опубликованные к тому времени статьи, блестяще защитил диссертацию (PhD) на тему «Определение структуры кристаллов с помощью рентгеновских лучей».

На следующий год, получив стипендию Гугенгейма для продолжения образования в Европе, Полинг с женой приехал в Мюнхенский университет к великому физику-теоретику Арнольду Зоммерфельду и начал работать в только что возникшей новой области теоретической физики – квантовой механике. А менее чем через год он опубликовал одну из своих лучших работ «Теоретическое предсказание физических свойств многоэлектронных атомов и ионов; мольная рефракция, диамагнитная восприимчивость и объемное расширение».

По поводу этой статьи возник скандал: известнейший специалист по рентгеноструктурному анализу кристаллов В.Л. Брэгг, получивший за эти работы Нобелевскую премию (совместно со своим отцом В.Г. Брэггом) в 1915 г., посчитал, что Полинг в своей работе использовал его идеи без ссылок на источник. В своем ответе Полинг указал, что идеи эти были опубликованы Г.Вентцелем, но расчеты этого ученого были неверны, поэтому у него и не получилось согласия с экспериментальными данными.

В 1927 г. Полинги вернулись в Калифорнию, где Лайнус получил место ассистента по теоретической химии. На следующий год он опубликовал шесть принципов определения структуры сложных кристаллов, и скандал с Брэггом разгорелся вновь. Но Полинг и не приписывал себе авторство всех этих принципов: он просто четко их сформулировал, классифицировал, показал применимость и общность. Однако с тех пор в Англии Брэгг продолжал распространять истории о «воровстве» Полинга.

Полинг продолжал интенсивно работать и вести занятия со студентами. Известный физикохимик Р.Нойес вспоминает, что Полинг был блестящим лектором и необыкновенным демонстратором опытов. Однажды, демонстрируя титрование, он открыл кран бюретки, отошел к доске и стал писать уравнения реакций, поглядывая через плечо на колбу, в которой шла реакция. Вдруг он быстро подошел к столу и закрыл бюретку – цвет раствора был идеальным.

В 1930 г. Полинг еще раз побывал у Зоммерфельда (в Институте теоретичесой физики), а в следующем году он опубликовал первую статью под названием «Природа химической связи». После этого он получил свою первую Лэнгмюровскую премию Американского химического общества – «за ниболее значительную работу в чистой науке, выполненную ученым в возрасте до 30 лет». В том же году его пригласили занять должность профессора в Массачусетском технологическом институте сразу по двум специальностям: химии и физике. Однако воспоминания о холодных зимах, пережитых в детстве в Кондоне, помешали ему принять предложение – он согласился поехать в Массачусетс только на один год.

В том же году он получил должность полного профессора в Калтехе. В 1932 г. Полинг познакомился с А.Эйнштейном на своем семинаре по теории химической связи. На следующий год Полинга избрали членом Национальной академии наук США. Ему было тогда 32 года, и он стал самым молодым членом академии за всю ее историю.

К этому времени Полинг разработал большую часть фундаментальных проблем химической связи, и примерно в это же время у него появился серьезный интерес к тому, что позже назвали молекулярной биологией.

В 1934 г. он получил грант на три года для исследования структуры гемоглобина. Его интересовало, почему артериальная кровь отталкивается от магнита, а венозная притягивается. Ответом на эту загадку стала статья о связывании кислорода гемоглобином, опубликованная в 1936 г. Работая с гемоглобином, Полинг опубликовал также статьи по проблемам водородных связей в полипептидных цепях и денатурации белков. В 1937 г. Полинг стал заведующим отделом химии и химической технологии в Калтехе. А в 1939 г. вышла самая известная книга Полинга «Природа химической связи и структура молекул и кристаллов», которая к концу XX в. стала самой цитируемой научной книгой.

Исследование водородных связей в полипептидах привело Полинга к теории структуры белков. Но его попытка построить спиральную структуру альфа-кератина, рентгенограммы которого уже были получены, оказалась неудачной. Однако ему удалось установить структуры многих мелких белков и показать, что пептидная связь имеет планарную структуру.

Перед самой войной Полинг выполнял различные работы по взрывчатым веществам, ракетным топливам, а также в области медицины. В 1941 г. у него обнаружили гломерулонефрит, который и в наши дни часто приводит к смерти. Полинг прибег к новому методу лечения – потреблению очень малых количеств белка и больших количеств воды, – который, по-видимому, спас ему жизнь и которому он следовал следующие 15 лет.

В 1942 г. Полинг, Кемпбелл и Прессман сообщили о первой удачной попытке получения искусственных антител. Осенью того же года Р.Оппенгеймер предложил Полингу пост директора Отдела химии и металлургии Манхеттенского проекта, но из-за нефрита и общей занятости Полинг отказался от этого предложения.

В 1945 г. Полинг и Кемпбелл сообщили о создании заменителя плазмы – оксиполижелатина. После окончания войны при подготовке доклада Буша (о науке в США после II Мировой войны) Полинг впервые выступает за проведение исследований методов предотвращения войн. По настоянию Авы, которая все более увлекалась идеями социализма, он решает выделить половину своего времени для изучения проблемы предотвращения войн в мире. По просьбе Эйнштейна он принимает участие в формировании Чрезвычайного комитета ученых-атомщиков. Его все больше волнуют последствия применения атомных бомб, в частности радиационное поражение населения.

В 1947 г. был опубликован учебник Полинга «Общая химия», который способствовал коренному изменению преподавания химии в колледжах США. В 1948 г. в Оксфорде, будучи прикован к постели из-за нефрита и устав от чтения бумаг, Полинг решил проблему спиральной структуры полипептидов. «Я взял лист бумаги, – вспоминает Полинг, – нарисовал атомы со связями между ними, а затем согнул бумагу так, чтобы одна из связей образовала с другой прямой угол – я считал, что связи должны быть расположены так. Я продолжал складывать лист бумаги, пока не получил спираль, в которой между соседними витками могли образоваться водородные связи. Так что окрытие альфа-спирали заняло всего несколько часов игры с бумагой».

В 1949 г. Полинга избирают президентом Американского химического общества (на один год). Вместе с Итано, Сингером и Уэллсом он представляет Национальной академии наук результаты исследования серповидноклеточной анемии как молекулярного заболевания.

Л.Полинг в 1958 г.

Вместе с тем он продолжает свою борьбу за права человека и против войн. Его жена стала членом Международной женской лиги за свободу и мир, а сам Полинг – членом Движения ученых – группы ученых США, разрабатывавших безопасные способы использования ядерной энергии. В 1948 г. президент США Трумэн вручил Полингу президентскую медаль «За заслуги» – за работы по структуре кристаллов, природе химической связи и за усилия в борьбе за мир во всем мире.

Однако двумя годами позже Полингу пришлось в течение двух часов давать объяснения перед калифорнийским сенатским Комитетом по расследованию в области образования о том, почему он возражает против приведения к присяге при выяснении политических убеждений. На следующий день он написал: «Мои собственные политические убеждения хорошо известны. Я не коммунист и никогда не был коммунистом. Я никогда не имел никакого отношения к Коммунистической партии. Я – рузвельтовский демократ». В то же время он считал, что никакая правительственная организация не имеет права задавать ему такие вопросы, приведя его к присяге. Это было в начале периода маккартизма, в разгар «охоты на ведьм». Интересно, что в это же время (1951) Академия наук СССР обсудила работы Полинга и пришла к выводу, что его резонансная теория химической связи противоречит идеям марксизма и является антинаучной.

Полингу удалось успешно применить теорию альфа-спирали к установлению структуры различных белков. Однако с его результатами не все сразу соглашались, особенно в Великобритании. Когда в январе 1952 г. Полинг обратился в Государственный департамент США с просьбой выдать ему паспорт для поездки на конференцию в Лондон для обсуждения результатов своих исследований, ему было отказано. Повторные обращения в госдепартамент, письмо президенту Эйзенхауэру, письмо Эйнштейна в госдепартамент в защиту Полинга – ничто не помогло, и в течение двух лет он оставался «невыездным».

Весной 1954 г. Полинг снова обратился в госдепартамент за паспортом, чтобы поехать на конференцию по структуре ДНК, но вновь получил отказ. В ноябре во время лекции о гемоглобине в Корнелльском университете Полинга вызвали к телефону, и он узнал, что ему присуждена Нобелевская премия по химии. На этот раз госдепартамент после длительного молчания в конце концов паспорт выдал, и Полинг с семьей приехал в Стокгольм, где смог лично получить премию из рук короля Густава Адольфа VI.

То, что Полинг не мог выехать из США, было для него не просто неудобством. С 1948 г. он работал над разгадкой структуры ДНК. Но в то время не было хороших рентгенограмм этой молекулы. Только в 1952 г. на конференции, на которую Полинг не попал, Розалинд Франклин представила рентгенограммы, достаточно четкие для установления структуры ДНК – именно с помощью этих фотографий Уотсон и Крик смогли ее расшифровать. В своей книге «Двойная спираль» Уотсон написал, что он и Крик в это время больше всего боялись, что фотографии увидит Полинг, потому что тогда он мог бы раньше их установить, что ДНК имеет структуру двойной спирали. Полинг этих фотографий не увидел, поэтому предложенная им структура ДНК представляла собой одиночную спираль, внутри которой были плотно упакованы фосфатные группы, а нуклеотидные основания торчали наружу. После публикации этой модели Уотсон и Крик могли вздохнуть свободно – никто больше с ними соперничать не мог.

Тем временем политическая активность Полинга возрастала. Ее кульминацией была петиция с призывом немедленно прекратить ядерные испытания, подписанная 11 021 ученым из разных стран мира и переданная Авой и Лайнусом Полингами Генеральному секретарю ООН Дагу Гаммарскйольду 15 января 1958 г. В апреле Полинг и 17 других ученых подали в суд иск на Министерство обороны и Комиссию по атомной энергии США с обвинениями в проведении ядерных испытаний. В это время выходит книга Полинга «Нет войне!», он публикует статью о генетических и соматических эффектах 14С, в которой оценивает последствия одного года ядерных испытаний для будущих поколений. Полинг вспоминает: «В моем офисе появился агент ФБР и спросил, кто мне сказал, сколько плутония содержится в атомной бомбе. Я ему ответил – никто, я это просто рассчитал». Академия наук СССР через семь лет после признания Полинга буржуазным лжеученым избирает его своим иностранным членом.

Л.Полинг и актриса Джулия Харрис на демонстрации против ядерных испытаний

Деятельность Полинга привела к тому, что сначала в июне, а затем в октябре 1960 г. ему пришлось предстать перед Подкомитетом сената США по расследованию применения Акта о внутренней безопасности. От Полинга требовали назвать имена сборщиков подписей под петицией в ООН. Под присягой Полинг заявил, что инициаторами подписания петиции были он, Барри Коммонер и Эдвард Кондон, но отказался называть другие имена. Под натиском общественного мнения, подкомитет оставил Полинга в покое.

Когда президент Кеннеди 24 апреля 1962 г. приказал продолжить ядерные испытания в атмосфере, Полинг послал ему телеграмму, в которой спрашивал: «Хотите ли Вы войти в историю как самый аморальный человек всех времен и величайший враг человечества?» Телеграмма произвела фурор в Белом доме, однако Кеннеди все-таки пригласил Полинга на обед в честь нобелевских лауреатов. В день обеда, 28 апреля, Лайнус и Ава Полинги и несколько сотен других борцов за мир приняли участие в демонстрации перед Белым домом, а затем покинули ряды демонстрантов и пошли на прием. В этот вечер Полинг даже танцевал с женой президента.

В день вступления в силу договора о частичном запрете на ядерные испытания, 10 октября 1962 г., Комитет норвежского парламента по Нобелевским премиям объявил о присуждении Лайнусу Полингу Нобелевской премии мира. Реакция средств массовой информации США была резко отрицательной. Журнал «Life» назвал решение Комитета «загадочным оскорблением от Норвегии». В ноябре того же года на выборах в сенат от штата Калифорния Полинга вписали в избирательный бюллетень 2694 избирателя, однако в сенат он не прошел.

Через несколько дней после объявления о присуждении ему Нобелевской премии Полинг объявил о своем решении принять назначение на должность профессора в Центре исследования демократических институтов в Санта-Барбаре. Он покинул Калтех после 42 лет работы. Некоторое время спустя Полинг вышел из состава Американского химического общества из-за недовольства отношением членов общества к нему, его премии и запрету на ядерные испытания.

Л. Полинг и А. Швейцер

Однако эти изменения не повлияли на его деятельность. В 1965 г. Полинг, Альберт Швейцер, Мартин Лютер Кинг и еще пять нобелевских лауреатов опубликовали воззвание к мировым политическим лидерам о немедленном прекращении военных действий во Вьетнаме и решении проблемы политическим путем. Одновременно Полинг публикует в журнале «Science» статью «Теория плотно упакованного сферона и расщепление ядра» с изложением новой теории атомного ядра.

В последующие несколько лет Полинг занимал на короткое время должности профессора химии сначала в калифорнийском университете в Сан-Диего, потом в стэнфордском университете. В 1973 г. он стал директором Лаборатории ортомолекулярной медицины в Пало Альто (Калифорния), из которой через год образовался Институт науки и медицины Лайнуса Полинга.

Полинга заинтересовало, как здоровье зависит от образа жизни, в частности от питания. В 1970 г. он публикует статью «Эволюция и потребность в аскорбиновой кислоте» и книгу «Витамин С и простуда», ставшую бестселлером. В этом же году он получил Ленинскую премию мира. Через год Полинг получил письмо от Ю.Камерона, работавшего в Шотландии с раковыми больными. С этого времени началось их сотрудничество в исследовании применения больших доз витамина С в профилактике и лечении рака, результаты которого обобщены в книге «Рак и витамин С» (1979).

Популярность Полинга растет. Он переиздает старые книги, пишет новые. Ему вручают различные премии и награды, среди которых и Ломоносовская премия (1978) Академии наук СССР – высшая научная награда в нашей стране. Он первым получил медаль Национальной академии наук США за работы по химии. В 1977 г. указом губернатора Орегона день 1 июня провозглашен «Днем Лайнуса Полинга».

Последние годы жизни Полинга также наполнены различными событиями. Мы приведем краткую хронологию этих лет, чтобы дать представление о деятельности ученого.

1983 г. – публикует 25-е издание книги «Нет войне!», объявляет об открытии нового типа химической связи, которая в малых молекулах может играть такую же роль, как связь в массиве металла.

1986 г. – публикует книгу «Как жить дольше и чувствовать себя лучше», сразу ставшую бестселлером; объявляет о намерении передать все свои (и своей жены) документы, записи, статьи и т.п. – более 500 тыс. единиц – Орегонскому университету.

1987 г. – Полинг и Камерон начинают пропаганду применения витамина С для лечения СПИДа.

1989 г. – получает премию им. В.Буша от Национального научного фонда; участвует в дискуссии о «холодной ядерной реакции» и дает ей химическое объяснение.

1991 г. – публикует воззвание о прекращении конфликта в Персидском заливе; вместе с М.Ратом заявляет, что первичной причиной многих болезней сердца является дефицит витамина С. В декабре у Полинга обнаруживают рак прямой кишки и предстательной железы; он переносит две операции и продолжает в качестве лечения использовать сверхвысокие дозы витамина С. В этой связи интересно высказывание Полинга в книге «Как жить дольше и чувствовать себя лучше» о различиях между медициной и наукой:

«Ученый воспитан в уважении к истине, фактам. Практикующие врачи не имеют времени для чтения литературы. Они могут рассчитывать только друг на друга. Большинство их учителей не очень умны. Они ленивы и плохо исполняют свою работу. Это просто старики с предрассудками, которые заработали себе репутацию, рекомендуя малые дозы витаминов для предотвращения авитаминозов. Теперь же, когда ситуация изменилась, они не хотят признавать, что ошибались. Это естественно – врачам не стоит тратить время на то, чтобы убедиться, что они были неправы.

Они [медики] привыкли к таким названиям, как здравоохранение, центры и фирмы здоровья. Это ошибочные названия. Если после прочтения этой книги Вы поймете, что даже решение просто проконсультироваться у врача – это серьезное и потенциально рискованное решение, требующее оценки риска и пользы для здоровья, то Вы не зря потратили время».

Л.Полинг умер 19 августа 1994 г. у себя на ранчо в Биг Суре (Калифорния). За свою жизнь он работал не только в самых разных областях науки, но и непрерывно боролся за то, что считал справедливым устройством мира, и не признавал в этом компромиссов. Он получил все высшие американские и международные награды. Когда в одном из последних интервью его спросили, каким бы он хотел остаться в памяти потомков, он ответил: «Это сложный вопрос и мне трудно на него ответить. Скорее всего, обо мне будут вспоминать как об изобретателе высоких доз витамина С. Конечно, я о себе так не думаю. Я только повторял то, что говорили до меня Стоун и Сент-Дьерди. Правда, они не были так последовательны и настойчивы».

*Нобелевские премии присуждаются с декабря 1901 г. За всю их историю по две премии получили всего четыре человека: Мария Склодовская-Кюри – по физике (1903) и мира (1911), Лайнус Полинг – по химии (1954) и мира (1962), Джон Бардин – по физике (1956, 1972), Фредерик Сэнгер – по химии (1958, 1980). Но только Полинг получил две премии один, а не совместно с другими учеными.