Calităţile specifice şi interacţiunile dintre numeroasele substanţe chimice - organice şi anorganice, naturale şi sintetice - au fost descrise, dar niciodată explicate în mod corespunzător de chimia secolului al XIX-lea.

Cum se explică existenţa unor diferenţe atât de palpabile între lucruri (de exemplu, între moale şi tare sau între dulce şi acru), ca să nu mai pomenim de nenumăratele reacţii chimice care se produc între un număr relativ restrâns de elemente? Deşi se scurseseră câţiva ani buni din secolul XX, nu se înregistrase nici un progres în domeniul teoriei chimice.

Dar cam prin anii '30 ai secolului XX, datorită noilor metode de analiză derivate din teoria mecanicii cuantice, de-acum maturizată, începea să se prefigureze o nouă imagine a legăturii chimice. Aceasta a culminat nu numai cu o nouă modalitate de analizare a proprietăţilor chimice ale elementelor şi de anticipare a reacţiilor chimice, dar totodată a avut consecinţe imense asupra biologiei moleculare şi a interpretării biochimice a vieţii. Prima personalitate importantă în acest proces de transformare a fost americanul Linus Pauling.

Linus Pauling s-a născut la 28 februarie 1901 în Oswego, Oregon, în casa părinţilor săi, Lucy Isabelle Darling Pauling şi Herman William Pauling. Familia Pauling se distingea prin câteva particularităţi remarcabile; Linus avea o mătuşă, Stella „Fingers" Darling, care era o spărgătoare de seifuri celebră, iar altă rudă a sa se ocupa cu spiritismul. Herman Pauling, farmacist (la un moment dat făcea reclamă produsului „Pilulele roz ale lui Pauling pentru feţele palide"), a murit de tânăr în urma unui ulcer gastric.

Aceasta se întâmpla în 1910, la scurt timp după ce scrisese o scrisoare unui ziar local în care solicita sprijin pentru încurajarea aptitudinilor intelectuale excepţionale ale fiului său. După moartea soţului, Belle Pauling a condus o pensiune în orăşelul Condon din Oregon. La vârsta de doisprezece ani, Linus, care nu manifestase interes faţă de chimie cât timp trăise tatăl său, a început să efectueze experienţe cu substanţe chimice procurate de la o topitorie abandonată.

Deşi a părăsit liceul în 1917 fără să obţină diploma de absolvire -diploma respectivă i-a fost înmânată în 1962, după ce a câştigat al doilea Premiu Nobel -, Pauling s-a înscris la Colegiul Agricol Oregon, unde a studiat ingineria chimică. Educaţia din colegiu a fost mai degrabă autoimpusă, dat fiind că mama lui ar fi preferat ca el să muncească pentru a spori veniturile familiei.

După ce a obţinut diploma de absolvire în 1922, Pauling a început studiile universitare la California Institute of Technology, care pe vremea aceea avea o facultate de chimie extraordinară, condusă de Robert Millikan, eminentul fizician al cărui experiment simplu cu „picătura de ulei" a condus la calcularea pentru prima oară a sarcinii electronului.

La Caltech, Pauling a început să manifeste interes pentru chimia fizică şi în scurt timp a intrat sub influenţa lui Roscoe Dickinson, care tocmai punea la punct o metodă de folosire a difracţiei cu raze X, descoperită cu un deceniu mai devreme de către Max Von Laue, pentru studierea compoziţiei cristalelor complexe. In colaborare cu Dickinson, Pauling a descris structura mineralului numit molibdenită şi a continuat cu publicarea câtorva articole. Pauling a primit doctoratul summa cum laude în 1925.

Apariţia unei noi teorii cuantice la mijlocul anilor '20 a permis o mai bună înţelegere a atomului şi a deschis noi perspective în chimie. Pauling a plecat în 1926 în Europa, petrecându-şi timpul la Munchen cu Arnold Sommerfeld, pe care-l cunoscuse cu doi ani mai devreme, şi întâlnindu-se apoi cu Schrodinger la Zurich, cu Niels Bohr la Copenhaga şi cu Werner Heisenberg şi Max Born la Gottingen.

Relaţiile stabilite între Pauling şi personalităţile de frunte din domeniul mecanicii cuantice erau emblematice pentru noile legături care se statorniceau între chimie şi fizică. Când a revenit la Caltech în 1927, el se număra printre puţinii chimişti în viaţă care îşi însuşise principiile teoriei cuantice. În 1931 a devenit profesor plin la Caltech şi a predat la Universitatea Berkeley, California, din 1929 până în 1934.

În 1928, mergând mai departe pe calea deschisă de primele sale cercetări privind cristalele, Pauling a făcut apel la teoria cuantică pentru a face lumină în privinţa legăturii chimice. El a subliniat faptul că proprietăţile specifice ale diferiţilor atomi sunt strâns legate de electronii acestora în interpretarea dată de mecanica ondulatorie. Pauling a elaborat o serie de reguli care defineau sistematic formarea legăturilor chimice.

Pornind de la forma lor matematică, prin generalizare, aceste reguli sunt legate de împerecherea şi mişcarea de spin a electronilor şi de locul unde pot fi găsiţi aceştia pe orbitalii (Orbitalii reprezintă regiunea din jurul nucleului atomic în care pot fi găsiţi electronii, derivaţi din conceptul iniţial al electronilor aflaţi pe orbite fixe. Orbitele sunt newtoniene; orbitalii ţin de mecanica ondulatorie cuantică.) atomului. Interacţiunea dintre orbitali determină relaţiile

fizice şi, la o scară mai mare, diferitele proprietăţi asociate cu substanţele chimice. „Dacă cineva doreşte să se exprime poetic", scriu Ted şi Ben Goertzel în obiectiva lor biografie consacrată lui Pauling, „se poate spune că atomii încearcă să ajungă unii la alţii distorsionând funcţiile de undă ale electronilor lor în aşa fel încît, în maniera cea mai eficientă, să se «înşface» reciproc. În felul acesta, atomii se reunesc ca să alcătuiască molecule, elementele de bază ale materiei."

În 1931, cel mai semnificativ articol al lui Pauling, „The Nature of the Chemical Bond" („Natura legăturii chimice") a fost publicat în Journal of the American Chemical Society. Acesta avea să fie primul dintr-un şir de şapte articole devenite clasice, apărute în primii ani ai deceniului al patrulea. Realizările lui Pauling nu au trecut neobservate.

El a ajuns renumit pentru activitatea sa în cercurile ştiinţifice şi a fost omagiat în presă ca un tânăr savant american şi un potenţial câştigător al Premiului Nobel. Pauling s-a ridicat la înălţimea atenţiei de care s-a bucurat, căci era un orator excelent, dispus să-şi explice teoriile şi descoperirile, pe care le plasa cu mare pricepere într-un context adecvat şi le îmbogăţea cu imagistică condimentată cu umor.

În 1931, în timp ce susţinea o conferinţă prilejuită de primirea Premiului Langmuir, el a continuat să vorbească cu o pauză aproape insesizabilă atunci când, dintr-o întâmplare, instalaţia electrică s-a defectat şi sala a rămas în întuneric. În 1939 Pauling a publicat prima ediţie a cărţii The Nature of the Chemical Bond, una dintre cele mai importante lucrări de chimie din secolul XX.

„Cam prin 1935", scria Pauling, „...am simţit că am înţeles pe deplin natura legăturii chimice." În continuare, el şi-a extins cercetările vizând studierea unor molecule mai complexe, cum ar fi cele organice. A manifestat interes faţă de biologie încă din 1929, atunci când geneticianul Thomas Hunt Morgan a venit la Caltech; Pauling a priceput importanţa chimiei pentru înţelegerea procesului vieţii.

Cercetările lui Pauling în sfera biochimiei au avut repercusiuni în mai multe domenii specifice, inclusiv în medicină. Primele sale studii au constituit încercări de a desluşi structura hemoglobinei, proteina care transportă oxigenul în sânge şi dă culoarea roşie a acestuia. La început nu a reuşit, dar câţiva mai târziu - cu prilejul unei revelaţii pe care a avut-o în timpul unui dineu la Century Club din New York - a ajuns să descopere fundamentul chimic al anemiei celulelor în formă de seceră (O boală ereditară sanguină care îi afectează mai ales pe africanii indigeni şi pe descendenţii acestora, în care acumularea celulelor în formă de seceră, cu deficit de oxigen, are drept consecinţă anemia, coagularea sângelui şi dureri articulare) .

În consecinţă, în scurt timp s-a confirmat că această boală a sângelui are o bază moleculară, că se transmite după legile eredităţii formulate de Mendel şi că este o adaptare genetică pentru a asigura protecţia împotriva malariei, ceea ce explica apariţia ei preponderent la negri.

Descoperirea de către Pauling a anemiei hemoglobinice a reprezentat un moment de referinţă în biogenetică. Totodată, 1-a determinat să studieze mai aprofundat reacţiile serologice şi să cerceteze structura anticorpilor şi relaţia lor cu antigenii invadatori. Inspirat şi încurajat de Karl Landsteiner, cel mai apreciat cercetător în domeniul imunologiei din acea vreme, Pauling a elaborat o importantă teorie, deşi nu întru totul corectă, a interacţiunii anticorp-antigen, şi s-a ocupat de producerea primilor anticorpi sintetici în 1942.

Dar cele mai răsunătoare realizări ale lui Pauling în domeniul biochimiei au fost studiile sale privind proteinele şi aminoacizii, care au constituit temelia progreselor ulterioare în biologia moleculară. Proteinele sunt omniprezente în microuniversul biologiei şi, încă de la începutul secolului XX, erau considerate cheia înţelegerii sistemelor vii; dar au rezistat analizei din cauza numărului lor mare şi a complexităţii.

Paralel cu folosirea unor tehnici convenţionale, Pauling a adoptat metoda devenită ulterior celebră prin care construia modele la scară ale moleculelor în timp ce obţinea indicii de pe urma studiilor de difracţie cu raze X. Pauling a început să studieze această problemă în 1937, iar spre sfârşitul anilor '40 era pregătit să respingă ideea că moleculele mari s-ar supune unui anumit tip de simetrie în conexiunile lor repetate.

Datorită prodigioasei sale imaginaţii ştiinţifice, Pauling şi-a dat seama că, mai degrabă, structura helicoidală reprezintă „relaţia generală dintre două obiecte asimetrice, dar echivalente, în spaţiu". Constatând că moleculele lungi tind spre această formă, Pauling a publicat, în 1950, împreună cu Robert Corey, un articol de importanţă capitală privind structurile helicoidale.

Structura ADN-ului, molecula lungă, subţire, cu structură dublu-helicoidală care codifică informaţia genetică şi dirijează sinteza proteinelor, este cea mai importantă descoperire datorată intuiţiei lui Pauling. Într-adevăr, se poate presupune că Pauling însuşi ar fi făcut această descoperire dacă nu s-ar fi amestecat guvernul Statelor Unite. Deşi se ocupa de această problemă, Pauling nu a avut acces la noile fotografii de difracţie cu raze X de înaltă calitate obţinute de Maurice Wilkins la King's College din Cambridge.

El intenţiona să le vadă în timpul unei călătorii pe care urma să o efectueze în Anglia în anul 1952. Totuşi, din cauza opiniilor politice liberale ale lui Pauling, Departamentul de Stat, la propunerea Comitetului pentru Activităţi Antiamericane, a refuzat să-i reînnoiască paşaportul. În consecinţă, Pauling a rămas în Statele Unite. La începutul anului 1953, el a publicat un articol care descrie modelul triplu-helicoidal pentru molecula de ADN - care constituia o eroare. După numai două luni, James Wwatson şi Francis Crick au dat o explicaţie corectă a structurii dublu-helicoidale.

În ultima sa parte, cariera lui Pauling a fost marcată de activismul său politic. În deceniul al patrulea al secolului XX fusese un susţinător al remarcabilei, dar nereuşitei campanii socialiste a lui Upton Sinclair pentru ocuparea postului de guvernator al Californiei. După cel de-al doilea război mondial, Pauling a devenit un contestatar fervent al politicii războiului rece şi un susţinător influent al tratatului pentru interzicerea testelor nucleare.

În anii '50 a fost anchetat în calitate de radical de stânga. Legiunea Americană îl descria ca pe unul dintre „adepţii liniei comuniste", iar când a câştigat Premiul Nobel pentru Pace în 1963, New York Herald Tribune l-a numit „pacifist împăciuitor". În timpul războiului din Vietnam, Pauling a sprijinit în general politica Noii Stângi şi a devenit unul dintre purtătorii de cuvânt ai acesteia, dar sub nici o formă nu poate fi considerat un gânditor politic.

Slaba consideraţie acordată la Caltech celui de-al doilea Premiu Nobel obţinut de el 1-a determinat pe Pauling să se mute în 1963 la Centrul pentru Studierea Instituţiilor Democratice. În 1967 el s-a numărat printre profesorii de la Universitatea din San Diego şi, între anii 1969 şi 1974, cînd s-a pensionat, a lucrat la Universitatea Stanford.

În ultimul sfert de veac al vieţii sale, aproximativ din 1966, Pauling s-a implicat în efortul de a demonstra importanţa vitaminei C în evitarea răcelii obişnuite şi a multor altor boli, printre care herpesul şi cancerul. Nu a putut oferi o dovadă convingătoare privind eficacitatea megadozelor de vitamină pe care el şi soţia sa, Ava Helen, le luau în fiecare dimineaţă, exceptând, probabil, propria sa longevitate.

Împreună cu un creştin fundamentalist, Arthur Robinson, Pauling a înfiinţat în 1974 Institutul de Medicină Ortomoleculară, în prezent Institutul pentru Medicină şi Ştiinţă „Linus Pauling" din Palo Alto, California.

Viaţa personală a lui Pauling a fost calmă în exterior, dar nu lipsită de conflicte interioare. În 1922 s-a căsătorit cu Ava Helen Miller, una dintre studentele sale, şi au avut trei băieţi şi o fată în decursul unei lungi şi fericite căsnicii. Deşi ateu, el şi soţia sa au aderat la biserica unitariană deoarece, spunea el, „acceptă ca membri oameni animaţi de ideea de a face mai bună lumea în care trăim".

Participarea lui Pauling la două studii în care oameni de ştiinţă îşi evaluau personalitatea cu ajutorul testelor Rorschach i-a scos la iveală tendinţele narcisiste, ambiţia puternică şi imaginaţia foarte bogată, dar şi sentimente de deşertăciune. Se pare că Pauling avea nevoie să-şi înăbuşe emoţiile şi depunea mari eforturi pentru a şi le controla. El însuşi trăia cu senzaţia că nu este un tată foarte bun pentru copiii lui, dintre care cea mai apropiată i-a fost fiica sa, Linda Pauling Kamb.

În ultimii ani ai vieţii, Pauling s-a bucurat de o admiraţie generală. Apariţia sa la un talk show după moartea soţiei sale s-a soldat cu un mare număr de scrisori de compasiune din partea femeilor. În 1990 i s-a diagnosticat un cancer la prostată, care ulterior s-a extins şi la intestine. Linus Pauling n-a afirmat niciodată că doza sa zilnică de zece grame de vitamină C i-ar conferi nemurire. A murit la 19 august 1994.

RECENT

Aspecte epidemilogice ale izbucnirilor cu boli diareice acute în Republica Moldova (Nadejda Gafin, Aliona Nastas, Ion Bîrcă, Adrian Cotelea, Vasile Sofronie)
02.01.2020

În articol sunt prezentate unele aspecte epidemiologice ale izbucnirilor cu boli diareice acute (BDA) în Republica Moldova în anii 2014-2 [ ... ]

Impactul asupra sănătății și cel socioeconomic al morbidității prin varicelă în Republica Moldova (Silvia Negară, Vasile Sofronie)
02.01.2020

A fost studiată și analizată epidemilogic morbiditatea prin varicelă în Republica Moldova în perioada 1985-2017. Studiul dat este unul [ ... ]

2018 Sănătatea - Publicaţie de sănătate şi divertisment