差點拿到三座諾貝爾獎的人

去年的諾貝爾化學獎頒給為「點擊化學」做出重要貢獻的三位化學家，其中美國學者夏普萊斯 (Barry Sharpless) 也曾在 2001 年拿下諾貝爾化學獎，因而成為史上第五位拿到兩次諾貝爾獎的科學家。前面四人分別是：

——居里夫人（分獲 1903 年的物理獎與 1911 年的化學獎）；

——鮑林 (Linus Pauling，獲得 1954 年的化學獎與 1962 年的和平獎)；

——巴丁 (John Bardeen，獲得 1956 年與 1972 年的物理獎)；

——桑格 (Frederick Sanger，獲得 1958 年與 1980 年的化學獎)。

這五人兩度獲頒象徵最高榮譽的獎項已是鳳毛麟角，而今天 (2 月 28 日) 出生的鮑林兩度都是一人獨自獲獎，更是絕無僅有。事實上，他差一點就拿到第三座諾貝爾獎，而且又是另一個不同的獎項。

諾貝爾化學獎

鮑林於 1901 年出生於美國奧瑞岡州的波特蘭，父親在他十歲時就因病過世，留下母親照顧他們兄妹三人。因為家境不好，鮑林在中學時期就四處打工好賺取大學學費；進入奧瑞岡州立大學後，他憑著優異成績擔任助教，甚至當起授課老師，藉此收入繼續完成學業。他就是到家政系教化學，才認識未來的妻子艾娃 (Ava Helen Miller)。

1922 年鮑林自化工系畢業後，進入加州理工學院讀研究所。九年之前，布拉格父子發表 X 光繞射實驗，展示此一窺見晶體內部結構的有力工具後，各地科學家紛紛投入研究。鮑林的指導教授也是其中之一，便建議他以 X 光繞射研究晶體結構，三年後鮑林即獲得博士學位。

雖然透過 X 光繞射可以得知晶體內的原子如何排列，卻仍沒有人可以解釋為什麼它們會如此排列。波耳在 1913 年提出修正後的原子模型，以量子化的電子軌道成功解釋氫原子的光譜。包立也於 1925 年提出「包立不相容原理」，確認電子必須按能階高低依序填滿軌道。不過這些理論只解釋了單一原子的內部構造，至於原子與原子之間的作用，仍然是未解之謎。

鮑林決心要一探究竟，而這無疑須借助於正在風起雲湧的量子力學。然而當時開創量子理論的學者們皆在歐洲，於是鮑林設法申請到獎學金後，於 1926 年前往歐洲，跟隨索末菲 (Arnold Sommerfeld)、波耳與薛丁格等大師進行博士後研究。

第二年鮑林自歐洲返回加州理工學院任教，他一方面透過 X 光繞射實驗分析分子結構，一方面以量子力學進行計算驗證，嘗試建構化學鍵的理論模型。結果五年之內，他就陸續提出「價鍵理論」、「混成軌域」、「電負性」、「共振理論」等創新的概念，首創將量子理論應用於分子模型，賦予化學鍵明確的定量描述。

1939 年，鮑林將他的理論總結成《化學鍵的本質》一書，以深入淺出的闡述方式，讓未曾學過量子力學的化學家也能理解、套用。這本書出版後三十年內，即被引用超過一萬六千次，堪稱劃時代的化學鉅著，徹底改變了化學的定位與進展。1954 年的諾貝爾化學獎因此頒給鮑林，以表彰他「對化學鍵本質的研究，及其應用於闡明複雜物質的結構」。

諾貝爾和平獎

鮑林和許多科學家一樣，原本認為政治與科學無關，但二次世界大戰結束前，投擲於日本廣島和長崎的原子彈所造成的慘狀，令他大受震撼。

他的妻子艾娃原本就是活躍的社會運動者，非常關心種族、女權、世界和平等議題，在她的鼓勵之下，鮑林開始積極投入反核武的活動。他不但與愛因斯坦等人聯合簽署反核子武器聲明，還蒐集證據，證明核試爆的放射性物質散布到大氣層中，造成全球的癌症病例與新生兒先天缺陷顯著增加。

1957 年，鮑林和艾娃收集到來自五十個國家超過一萬一千名科學家的簽名，呼籲禁止核子試爆。1963 年，美、蘇、英三國終於簽署有條件地禁止核試爆條約，鮑林一系列的積極運作無疑居功甚偉，因而在這一年獲頒諾貝爾和平獎。

失之交臂的諾貝爾生醫獎

然而鮑林的積極反核，在當時麥卡錫主義的白色恐怖氛圍下，竟被美國政府懷疑是共產黨同路人，不但遭到調查，並且被限制出境。他原本要在 1952 年 5 月前往英國參加蛋白質結構的研討會，卻因無法換發新護照而無法成行，也因此與第三座諾貝爾獎失之交臂。

當時鮑林已經研判 DNA 是螺旋結構，只是他誤以為是三螺旋。很多人相信鮑林若能前往倫敦，應該會順道前往國王學院參觀羅莎琳·富蘭克林 (Rosalind Franklin) 的實驗室，看到羅莎琳以 X 光拍攝的 DNA 照片。以鮑林長期用 X 光繞射研究分子結構的熟稔程度，一見到那張著名的 51 號相片，肯定會恍然大悟，將三螺旋結構修正為雙螺旋。

結果華生在 1953 年 1 月看見 51 號照片後，回去和克里克討論，兩人恰恰就在 2 月 28 日鮑林生日這天，推導出 DNA 的雙螺旋結構。如果鮑林沒被限制出境，而比華生早半年見到這張照片，那麼鮑林肯定會更早發現 DNA 結構，而獲得諾貝爾生理學或醫學獎，成為空前絕後獲得三項不同諾貝爾獎的人。

不過鮑林晚年對維生素 C 的療效近乎偏執，從原本只是認為可以預防感冒，到後來竟主張高劑量的維生素 C 對治療癌症也有幫助，甚至可以能延年益壽。

鮑林於 1994 年以 93 歲高齡過世，這當然無法佐證維生素 C 的效用，反倒是他生前的狂熱鼓吹引起很大的爭議，難怪路透社在報導鮑林過世的消息時，會稱他是「二十世紀最受尊敬與最受嘲弄的科學家之一」。

註：本文已發表於二月號《工業材料》雜誌，此處再略做修改。