化學家鮑林是量子化學和結(jié)構(gòu)生物學的先驅(qū)之一,憑借在化學鍵理論領域的卓越貢獻他獲得1954年諾貝爾化學獎;熱愛和平,積極推動反核事業(yè)的他1962年又再次獲得諾貝爾和平獎殊榮,成為居里夫人之外唯一獲得不同諾貝爾獎項的科學家。維生素是生物體必需的微量營養(yǎng)成分,發(fā)揮著調(diào)節(jié)新陳代謝的重要作用,維生素C就是其中的典型代表。令人意想不到的是,鼎鼎大名的科學家晚年會深陷和維生素C的巨大爭議之中······
鮑林1901年2月出生于美國西海岸的俄勒岡州波特蘭市,自幼就對化學興趣濃厚。1925年博士畢業(yè)后他前往歐洲多個重點實驗室從事學習和研究工作,也正是在那時候鮑林接觸到新興的量子力學理論和現(xiàn)代物理測試方法,為他后來提出化學鍵理論奠定了重要基礎。他一生所涉領域頗多,研究興趣橫跨化學、生物化學、醫(yī)學并且成果豐碩,雖然犯過錯誤,但絲毫不能掩蓋他在科學史上光輝的一面。
量子化學的誕生奠定了近代價鍵理論(Valence Bond Theory)的基礎,這一理論俗稱VB法,即電子配對理論。為了解釋多原子分子的空間結(jié)構(gòu),鮑林于1931年在VB法的基礎上創(chuàng)造性地提出了雜化軌道理論(Hybrid Orbital Theory),合理解釋了甲烷分子(CH4)的四面體構(gòu)型,進一步豐富和發(fā)展了VB理論。此外,他還提出電負性、共振論等化學領域最基礎又廣泛使用的概念,極大豐富和發(fā)展了價鍵理論,成為當之無愧的“現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學奠基人”
鮑林前期的主要研究內(nèi)容是化學鍵理論,從中后期開始他的研究領域逐漸拓展到生物學和醫(yī)學領域,并首次提出蛋白質(zhì)的a-螺旋結(jié)構(gòu),也為后來確定DNA結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件也提供了理論依據(jù);1949年鮑林借助電泳技術(shù)揭示了鐮刀型細胞貧血癥分子層面的疾病成因,并首次提出“分子病”的概念,吸引了后續(xù)醫(yī)學科研人員從分子層次上進行疾病研究。
20世紀50年代,二戰(zhàn)結(jié)束后不久,鮑林特別關注世界范圍內(nèi)的戰(zhàn)爭與和平問題,他聯(lián)合愛因斯坦等科學家,反對研究和生產(chǎn)毀滅性武器,并撰寫《不要再有戰(zhàn)爭》一書,充分論述了核武器對人類的重大威脅。1962年,鮑林因在反對核武器試驗上做出的努力獲得諾貝爾和平獎,成為備受贊譽的“和平老人”。
事實上,維生素C目前廣為接受也經(jīng)科學證實的作用是治療壞血病和抗氧化。長期缺乏維生素C造成壞血病最早可以追溯到幾百年前不能及時補充新鮮水果蔬菜的航海水手,人們偶然間發(fā)現(xiàn)食用柑橘后壞血病癥狀會極大緩解,但那時候人們對于柑橘中的“抗壞血”成分一無所知。1928年至1933年期間,匈牙利科學家圣捷爾吉·阿爾伯特(匈牙利語:Nagyrápolti Szent-Gy?rgyi Albert)等人首先從生物中分離出維生素C而且證明它就是抗壞血酸,憑借這一成果他獲得了1937年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。
維生素C預防和治療壞血病的原因是它能促進膠原質(zhì)(collagen,又稱膠原蛋白)的形成,膠原質(zhì)存在人體的結(jié)締組織、血管和骨骼的組織細胞之間,是動物體型的基本支撐物質(zhì)。正常的血管壁細胞由于膠原質(zhì)的填塞所以能排列整齊,并確保其嚴密性。當缺乏維生素C時,血管組織的嚴密性受到損害,只要外界稍加壓力,血液即自行滲出,這就是壞血病最表面的現(xiàn)象。維生素C另一種重要作用是抗氧化,它是一種抗氧化極強的物質(zhì),對于人體長期暴露在不良的環(huán)境中所產(chǎn)生的自由基物質(zhì),都可以有效地清除。
除了上述經(jīng)過證實的作用外,近些年關于維生素C可以預防感冒、提高免疫力甚至預防癌癥的說法不絕于耳。其實這些說法并非近些年才盛行的,早在鮑林時期就廣為流傳,他本人更是維生素熱潮的制造者。鮑林認為維生素C能夠增強人體免疫系統(tǒng),對感冒有顯著療效,他更指出服用大劑量的維生素C還可使癌癥得到緩解。人們對這位科學家深信不疑,霎時間維生素C成為“明星分子”。此外,鮑林還認為維生素C是一種常見的“正分子”并大肆宣揚所謂“正分子醫(yī)學”,然而這一觀點嚴重挑戰(zhàn)了傳統(tǒng)醫(yī)學認知,被認為是對傳統(tǒng)醫(yī)學的威脅,時至今日也從未得到主流醫(yī)學界和營養(yǎng)學界的認可,反對和批評之聲不絕于耳,昔日的“科學巨匠”也被攻擊為“江湖庸醫(yī)”,他也被視為“偽科學傳播者”。
時至今日,對于鮑林晚年極力推崇維生素C的爭議仍未完全退卻,學界也沒有對維生素C的保健作用和服用劑量等達成共識。客觀來說,無論爭議的具體焦點如何,維生素對生命有機體的重要作用仍不失為20世紀的重要發(fā)現(xiàn)之一,這是毋庸置疑、也是無可爭議的。對于化學家鮑林而言,晚年維生素C的爭議或許是他受限于當時的認知,但這并不能否定他在整個科學領域的貢獻,尤其是鮑林敢為人先,積極探索新領域的精神值得我們每個人欽佩。
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