化学部落~~格格

鲍林(Linus Pauling)和维生素C之争

导读

化学家鲍林是量子化学和结构生物学的先驱之一,凭借在化学键理论领域的卓越贡献他获得1954年诺贝尔化学奖;热爱和平,积极推动反核事业的他1962年又再次获得诺贝尔和平奖殊荣,成为居里夫人之外唯一获得不同诺贝尔奖项的科学家。维生素是生物体必需的微量营养成分,发挥着调节新陈代谢的重要作用,维生素C就是其中的典型代表。令人意想不到的是,鼎鼎大名的科学家晚年会深陷和维生素C的巨大争议之中······

鲍林其人

鲍林1901年2月出生于美国西海岸的俄勒冈州波特兰市,自幼就对化学兴趣浓厚。1925年博士毕业后他前往欧洲多个重点实验室从事学习和研究工作,也正是在那时候鲍林接触到新兴的量子力学理论和现代物理测试方法,为他后来提出化学键理论奠定了重要基础。他一生所涉领域颇多,研究兴趣横跨化学、生物化学、医学并且成果丰硕,虽然犯过错误,但丝毫不能掩盖他在科学史上光辉的一面。

晚年的鲍林(图片来源于网络)

量子化学的诞生奠定了近代价键理论(Valence Bond Theory)的基础,这一理论俗称VB法,即电子配对理论。为了解释多原子分子的空间结构,鲍林于1931年在VB法的基础上创造性地提出了杂化轨道理论(Hybrid Orbital Theory),合理解释了甲烷分子(CH4)的四面体构型,进一步丰富和发展了VB理论。此外,他还提出电负性、共振论等化学领域最基础又广泛使用的概念,极大丰富和发展了价键理论,成为当之无愧的“现代结构化学奠基人”

鲍林前期的主要研究内容是化学键理论,从中后期开始他的研究领域逐渐拓展到生物学和医学领域,并首次提出蛋白质的a-螺旋结构,也为后来确定DNA结构创造了条件也提供了理论依据;1949年鲍林借助电泳技术揭示了镰刀型细胞贫血症分子层面的疾病成因,并首次提出“分子病”的概念,吸引了后续医学科研人员从分子层次上进行疾病研究。

20世纪50年代,二战结束后不久,鲍林特别关注世界范围内的战争与和平问题,他联合爱因斯坦等科学家,反对研究和生产毁灭性武器,并撰写《不要再有战争》一书,充分论述了核武器对人类的重大威胁。1962年,鲍林因在反对核武器试验上做出的努力获得诺贝尔和平奖,成为备受赞誉的“和平老人”。

热爱和平的鲍林(图片来源于网络)

维生素C的作用

事实上,维生素C目前广为接受也经科学证实的作用是治疗坏血病和抗氧化。长期缺乏维生素C造成坏血病最早可以追溯到几百年前不能及时补充新鲜水果蔬菜的航海水手,人们偶然间发现食用柑橘后坏血病症状会极大缓解,但那时候人们对于柑橘中的“抗坏血”成分一无所知。1928年至1933年期间,匈牙利科学家圣捷尔吉·阿尔伯特(匈牙利语:Nagyrápolti Szent-Györgyi Albert)等人首先从生物中分离出维生素C而且证明它就是抗坏血酸,凭借这一成果他获得了1937年的诺贝尔生理学或医学奖。

维生素和它的提取者圣捷尔吉·阿尔伯特

维生素C预防和治疗坏血病的原因是它能促进胶原质(collagen,又称胶原蛋白)的形成,胶原质存在人体的结缔组织、血管和骨骼的组织细胞之间,是动物体型的基本支撑物质。正常的血管壁细胞由于胶原质的填塞所以能排列整齐,并确保其严密性。当缺乏维生素C时,血管组织的严密性受到损害,只要外界稍加压力,血液即自行渗出,这就是坏血病最表面的现象。维生素C另一种重要作用是抗氧化,它是一种抗氧化极强的物质,对于人体长期暴露在不良的环境中所产生的自由基物质,都可以有效地清除。

维生素C的两种氧化态

鲍林的维生素C之争

除了上述经过证实的作用外,近些年关于维生素C可以预防感冒、提高免疫力甚至预防癌症的说法不绝于耳。其实这些说法并非近些年才盛行的,早在鲍林时期就广为流传,他本人更是维生素热潮的制造者。鲍林认为维生素C能够增强人体免疫系统,对感冒有显著疗效,他更指出服用大剂量的维生素C还可使癌症得到缓解。人们对这位科学家深信不疑,霎时间维生素C成为“明星分子”。此外,鲍林还认为维生素C是一种常见的“正分子”并大肆宣扬所谓“正分子医学”,然而这一观点严重挑战了传统医学认知,被认为是对传统医学的威胁,时至今日也从未得到主流医学界和营养学界的认可,反对和批评之声不绝于耳,昔日的“科学巨匠”也被攻击为“江湖庸医”,他也被视为“伪科学传播者”。

富含维生素C的食物

结束语

时至今日,对于鲍林晚年极力推崇维生素C的争议仍未完全退却,学界也没有对维生素C的保健作用和服用剂量等达成共识。客观来说,无论争议的具体焦点如何,维生素对生命有机体的重要作用仍不失为20世纪的重要发现之一,这是毋庸置疑、也是无可争议的。对于化学家鲍林而言,晚年维生素C的争议或许是他受限于当时的认知,但这并不能否定他在整个科学领域的贡献,尤其是鲍林敢为人先,积极探索新领域的精神值得我们每个人钦佩。

参考资料

  • [1] 盛根玉. 化学键本质的探索者鲍林[J]. 化学教学, 2011 (11): 57-60.
  • [2] 张宏志, 摇李建. 鲍林对于血红蛋白分子学领域的贡献[J]. 大学化学, 2012, 27(6).
  • [3] 曾翔云. 维生素 C 的生理功能与膳食保障. 中国食物与营养. 2005;4(4):52-4.
  • [4] 淮沙. 维生素之争[J]. 生命世界, 2010 (3): 26-31.

本文版权属于 Chem-Station化学空间 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

Related post

  1. 5-羟色氨酸选择性生物偶联反应
  2. 小强强读封面–Advanced Materials特辑(三)
  3. 吡啶-硼基自由基在合成上的应用
  4. 催化裂化(Fluid Catalytic Cracking)催化…
  5. 躲避Dead End「全合成・教你摆脱绝境的一手」⑥(解析篇)
  6. 长寿化学家大调查
  7.  给外国教授发邮件所用的英语表达方式和模板
  8. J. Am. Chem. Soc. 计算化学辅助天然产物全合成

Comment

  1. No comments yet.

  1. No trackbacks yet.

You must be logged in to post a comment.

Pick UP!

微信

QQ

广告专区

PAGE TOP