鲍林的经验教训与信息的关系_诸平

第12卷第6期1997年12月鲍林的经验教训与信息的关系诸平1杨秋琴2胡亮臣1(1宝鸡文理学院化学化工系2宝鸡市店子街中学陕西721000)摘要分析了鲍林(L inus Pauling,1901)1994)在事业上成败的经验教训与信息的关系,举例说明了信息给鲍林带来过成功的喜悦,但信息的误导或中断也给鲍林在事业成功的道路上留下了遗憾。

鲍林(Linus Pauling)1901年2月28日生于美国俄勒冈州波特兰市,1994年8月19日因患肠癌在美国加州Big Sur海滨附近的家中逝世,享年93岁[1]。

关于这位近代结构化学的巨匠、分子生物学的创始人之一的人生经历与成就已有介绍[2-5],本文就情报信息对鲍林事业成败的影响进行分析,使后人能从中汲取经验与教训,领悟在信息时代增强情报意识,掌握检索技能的重要性。

一鲍林的成功经验鲍林作为近代结构化学的一位巨匠,将其主要贡献归结于用唯象分析法归纳得出一些新术语、新概念和新规则是不足以说明成功的真谛。

尽管鲍林不仅擅长于归纳,而且深明演绎,善于利用直观想象建立模型,善于利用经验公式从庞杂的实验数据中抽出规律性的认识,善于从量子化学演绎得到的一般性结论中抽提出新概念如杂化轨道等,但是这一切无不受到信息的影响与启迪,下面举例加以说明。

1.信息引导鲍林走上领奖台鲍林的1954年度诺贝尔化学奖获奖工作)))化学键理论研究始于1919年[6],当时鲍林正在俄勒冈农学院(Oregon Agricultural College,后改为Oreg on State Colleg e,现为Oregon State U niversity)上大学。

从大学一年级开始鲍林就着手收集资料,化学图书馆是他经常学习和写作的地方,从而逐渐养成了检索与钻研文献的良好习惯。

特别是路易斯(Gilbert New ton Lew is)1916年发表的关于分子中共用电子对理论的论文和朗缪尔(Irv ing Langmuir,1932年诺贝尔化学奖得主)1919年发表的关于路易斯共用电子对理论应用的论文等引起了鲍林对化学键和分子结构的极大兴趣。

在大学二、三年级时,鲍林就曾根据当时收集到的资料作过关于化学键与分子结构的讲演[4]。

1922年俄勒冈农学院年鉴将鲍林称为/少年奇才0(A prodig y yet in his teens)[7],这位奇才的成长,源泉就在于自觉钻研文献,从中汲取营养,不断扩充、拓宽、加深自己对化学键的认识与理解。

鲍林遇到问题时,就从文献中找答案[4],他20~30岁时就通读5美国化学会志6(JACS),美国5化学文摘6(CA)也是他经常利用的检索工具。

有一次,鲍林阅读了原载意大利科学院院刊中关于MCl2(M=Ni2+、Mg2+、Mn2+,,)晶体X射线研究论文文摘,其中报道了许多数据,但未能对这类氯化物的晶体结构作出任何解释。

鲍林在仔细认真深入研究原文中的数据之后,就这类化合物的晶体结构先后发表了10多篇论文。

在鲍林的化学键理论中,他自己认为最有影响的是杂化轨道理论[1],但杂化轨道概念的产生是受薛定谔(Erwin SchrÊdinger)方程的启示。

1930年岁末到1931年年初的一天,鲍林在回家的路上,突然在脑海里闪出化简薛定谔方程的念头,假设s,p,d等不同电子波函数有相同的径向函数。

他回家后立即动手计算,大约从下午四时开始,几乎熬了个通宵,把这种设想应用于许多化学问题,均可得到他自己认为满意的解释。

后经整理,撰写成文,1931年1月28日投给JACS编辑部,七周后被JACS刊出,这是鲍林对1928年提出杂化轨道概念的进一步完善与补充。

2.书信来往名师指导迷径鲍林对医学的研究,是鲍林的老师艾伦(Frederich J Allen)和美国医师、同位素医疗应用的开拓者劳伦斯(John Hundale Law rence)同鲍林在书信来往中,为鲍林提供了重要信息,指引了研究方向[7]。

1946年,艾伦12岁的儿子被诊断患有白血病,他给鲍林写信询问是否了解有关治疗癌症的新方法,鲍林马上与劳伦斯联系。

几日后,这位美国贝克莱(Berkeley)医学物理Donner实验室主任劳伦斯给鲍林在回信中惋惜地说,这类病的确切后果难以预料。

在回信的最后一段写道[7]:/,,许多杰出的化学家和物理学家越来越对生物医学问题感兴趣,我认为该领域在未来是最有希望获得进展的领域0。

鲍林从这些书信来往中得到信息,受到启发,对他后来在分子医学领域作出成就无疑起了一种促进作用。

3.信息启迪鲍林创建新理论1952年左右,鲍林在哈佛大学听了麻醉学教授比切尔(Henry Knowles Beecher)的一场学术报告。

比切尔在报告中讲到Xe氙是一种很好的麻醉剂。

鲍林马上想到Xe的化合物尚未发现,作为单质它怎么会起麻醉作用呢?根据当时医学院校传授的迈耶)))奥弗顿(H.H. M eyer)))C1E1Overton)理论,麻醉效率与麻醉剂在橄榄油中的溶解性成正比,这意味着麻醉剂是通过溶解于神经系统的类脂而起麻醉作用)))脂溶性麻醉学说。

但这种结论当时未必认识到,而鲍林又不愿含糊其辞地下结论。

他昼思夜想,持续了好几周时间,一直琢磨Xe是怎样作为一种麻醉剂,所有麻醉剂又是怎样起麻醉作用的呢?由于他对自己的认识老感到美中不足,后来干脆把这个问题暂时搁起来,但在他脑海中的问号并未消除。

他无论干什么都要与麻醉剂相联系。

因此七年后,大约1959年的一天,鲍林在实验室阅读自己的信件,突然看到一封来自宾夕法尼亚州匹兹堡(Pittsburgh)大学X射线结晶学专家杰弗里(Gerog e Jeffrey)关于水合晶体结构测定的信件,他立刻站起来,自言自语地说,/我知道麻醉是怎么回事了!0紧接着鲍林花费了一年多时间,与马什(Dick Richard E.M arsh)合作对水合晶体文献进行了系统研究,又翻阅了麻醉学方面的许多文献,终于在1961年指出了麻醉理论脂溶性学说的不足,提出了水合微晶体吸附带电体导致麻醉的新观点。

由此可见,鲍林的成功是鲍林重视多种渠道获得信息的结果,是信息为鲍林提供了创新思维的钥匙。

虽然信息给鲍林带来过成功的喜悦,但也在鲍林一生中由于信息误导或中断对事业的成功留下了令人难忘的遗憾。

二鲍林的失败教训就鲍林个人生活与事业上的憾事而言,鲍林承认自己9岁失去年仅33岁的父亲;自己从事医学研究,但病魔)))胃癌却夺走了妻子(Ava H elen)的生命,这两件事使鲍林深感遗憾。

尽管他认为自己在事业上未曾留有憾事,但事实却是客观存在的。

1.信息误导留遗憾1933年鲍林在关于锑酸及其盐类分子式一文中预言了/惰性气体0(如Xe、Kr)化合物的存在。

在论文发表前的1932年9月13日,鲍林给艾伦写信,希望能为他与约斯特(D.M. Yost)教授合作研究制备氙化合物提供不一定是纯氙气的样品[7]。

艾伦满足了鲍林的要求,为他们提供了氙气样品。

就在鲍林他们打算制备氙化合物(XeF8或XeF6)时,5自然科学6(Die Naturw.)和拉菲特报(T he Lafayette Jour.Cour.)先后报道了冯#安特罗波夫(A.Von Antropoff)等人已制得氪的氯化物和溴化物。

受其影响,鲍林他们制备氙化物的锐气大减,加上约斯特教授作为卤素化学研究方面经验丰富的专家,对于氙的氯或氟化合物的制备也感到一筹莫展,而且约斯特与凯(A.A.Kaye)合作为JACS撰稿,指出制备氙的氯或氟化合物只不过是一种企图而已[7]。

鲍林受这些信息的干扰,在个别实验面前又缺乏大胆实现自己预言的勇气,对艾伦送给自己的氙气样品,在实验台架上搁了多年后,清扫垃圾时被当作/空瓶0扔掉了[7]!相反,大约过了30年,在1962年6月工作在加拿大的英国青年化学家巴特利特(Neil Bartlett)发表了制备六氟铂酸氙(XePtF6)的研究简报[1,10],实现了鲍林的预言,突破了人为划定的/惰性元素0的禁区,填补了化学领域中旷日持久的空白。

这岂能不说是鲍林由于受信息误导,加之主观因素影响在事业成功的道路上留下的一件憾事?!2.信息中断失大奖鲍林是第一个提出蛋白质分子具有螺旋结构的人[5],在40年代后期就曾为蛋白质结构做过许多基础性的研究。

由于他反对核试验活动,美国政府拒绝为他赴英参加蛋白质结构关键性会议而签发护照,使鲍林失去了从弗兰克林(Rosalined Franklin)那里获得DNA晶体X射线衍射分析的情报信息的良机。

尽管他与弗兰克林相识,由于未及时取得联系,而被自己一些不可靠的实验事实导入歧途,致力于一个结构,导致了错误的研究方向,失去了发现DNA双螺旋结构的机会。

DNA双螺旋结构的发现者之一)))沃森(James Watson)[8,9]则完全不同于鲍林,他既听过威尔金斯(M aurice H ugh Frederick Wilkins)关于DNA晶体X射线衍射A型图片的分析报告,又听过弗兰克林关于DNA晶体X射线衍射B型图片的分析报告,他与克里克(Francis Crick)[9]合作,从1951年底开始,先后建立过三个DNA分析结构模型,前两个都被专家否定了。

他们从失败中总结经验教训,从弗兰克林和威尔金斯那里直接或间接地得到更详细的情报信息,并获悉鲍林也在研究DNA结构,他们要在鲍林之前建立一个新的、正确的DNA分子结构模型。

于是他们夜以继日,终于在1953年3月18日成功地提出了DNA的双螺旋结构模型。

沃森、克里克以及威尔金斯三人因此研究而荣获1962年诺贝尔生理医学奖。

这对从事蛋白质结构研究有十多年经历的鲍林来说,不能不说又是一件十分令人惋惜的憾事。

信息是一种无形的财富,特别是科技信息。

它是前进的向导,发展的阶梯,竞争的工具,突破的钥匙,知识的智囊,通向未来的桥梁。

重视信息,掌握检索方法与技巧,正确加以利用,会使人受益终身,鲍林的成败应作为我们的前车之鉴。

(下转第56页)应用不同的公式,选用相应的速率常数,可求得不同标准态下的$X r S)o m及$X r G)o m。

两种标准态下对应量之间的关系可推导如下:由K X c=K)o c(c)o)(1-n c)及(16)式,可得$X r G)o m(c)o)=$X r G)o m(p)o)+(n c-1)RT ln{p)o/(c)o RT)}由(15)、(17)式[3]$X r S)o m(c)o)=$X r S)o m(p)o)+(n c-1)R ln{(c)o RT)/p)o}但是[6]$X r H)o m(c)o)=$X r H)o m(p)o)参考文献1傅献彩,沈文霞,姚天扬编15物理化学6(下册)1第四版,北京:高等教育出版社,1990:706,8082李汝雄,杨春育1大学化学,1994;9(6):563姚天扬,大学化学,1995;10(2):224王玉和,李健华1大学化学,1995;10(5):575韩德刚,高盘良编著1化学动力学基础1北京大学出版社,1987:1496姚允斌,朱志昂1物理化学教程(下册)1第一版,长沙:湖南教育出版社,1985:487(上接第59页)参考文献1Kauffman G B et c.,1996;73(1):292Davenport D A.J.Che m.Ed uc.,1996;73(9):A2103Davenport D A.Physics T oday,1996;49(5):654吕基译1化学通报,1981,(7):555Rich A.Physics T oday,1995;48(8):696Kauffman G B.J.Chem.Ed uc.,1990;67(9):7777Davenport D A.J.Che m.Ed uc.,1996;73(1):218[日]岩波书店编集部1岩波西洋人名辞典(增补版)1东京:岩波书店,19819赵功民编1外国著名生物学家传1北京出版社,1987:31110冯光熙,黄祥玉1化学通报,1981;(5):46#小资料#合成有确定几何形状的丙烯酸酯的方法用已知的Hor ner-Wadsworth-Emmons反应进行下列反应时:RRCHO+(EtO)2POCH2COOEt COOEt用的催化剂量R3N/L iX。