1994年8月19日，94岁高龄的鲍林在他的寓所——大苏尔牧场因病逝世，他充满荣辱与起落的传奇生涯也因此而落下帷幕。然而，他将量子物理学引入化学研究领域，将化学推向生物学研究的创新精神，对政治强权绝不妥协的坚强意志，为世界和平持续奔走的热情，都从正反两个方面给了我们无限的启迪。

本书选择了代表鲍林基本科学思想、科学成就及其宣传和平主张的主要文献，为读者提供了一个全面认识科学大师思想的阅读窗口。

莱纳斯·卡尔·鲍林是与20世纪同行的美国生物化学家，荣获1954年度诺贝尔化学奖和1962年度诺贝尔和平奖，是迄今为止世界上唯一一位两次单独获得诺贝尔奖的科学家。在鲍林近一个世纪的生命历程中，他参与和经历了20世纪科学史上许多重大的科学发现，成果卓著：首次全面描述化学键的本质；发现蛋白质的结构；揭示镰刀状细胞贫血症的病因；参与揭示DNA结构的研究；主持第二次世界大战期间的一些军工科研项目；推进X射线结晶学、电子衍射学、量子力学、生物化学、分子精神病学、核物理学、麻醉学、免疫学、营养学等学科的发展。

鲍林一生著述丰厚，本书努力将其中较具经典的部分汇编成册，侧重于大师对人类和平、科学普及、科学方法与创新方面的论述，希望为读者学习和了解大师思想及创新历程打开一扇启迪智慧、滋养学识的窗口。

呼吁和平篇

 诺贝尔和平奖获奖演说

 战争的结束

 核战争的性质

 科学家呼吁和平

 国际协定的必要性

 建议为和平而进行研究

 罗素一爱因斯坦宣言

生命与健康篇

 健康的身体需要良好的营养

 一种提高健康水平的摄生法

 旧营养观与新营养观

 两种饮食方法的问题

 幸福的生活和更美好的世界

 治疗癌症的理想途径

 维生素C

 维生素C和免疫系统

 癌的预防

 维生素C并用疗法

科学普及篇

 电子和原子核

 奇妙的碳元素同分异构

 水分子的历史

 生命分子

 核武器的性质

 放射性与放射性尘埃

 放射性尘埃到底是怎么一回事

 辐射与遗传

 辐射与疾病

科学方法与科学创新篇

 创造生涯

 共振与化学键

 关于共振及其在化学上的意义的总结

 正分子医学

附录

 鲍林生平及著作年表

后记

莎士比亚的世界、富兰克林的世界、维多利亚女王的世界、威尔逊将军的世界，都一去不复返了。

这些改变世界的科学发现是多方面的。我想自从史前人类发现对火的控制使用以来，最大的科学发现就是发现了能把蕴藏在原子核中巨大的能量释放出来的方法。

许多科学家对这个发现做出了贡献。从中我们可以举出几个伟大的科学家，如皮埃尔·居里、玛丽·居里、阿尔伯特·爱因斯坦、欧内斯特·卢瑟福、尼尔斯·玻尔、欧内斯·劳伦斯、弗雷德里克·居里、艾琳·约里奥·居里、奥托·哈恩、恩里科·费米。

这一发现为将来的世界实际上提供了无限动力，通过和平利用，它应当大大提高全世界人民的生活水平。

也正是这个发现令人震惊地改变了战争的性质。

第二次世界大战，如同早期战争那样，是使用分子爆炸物进行的。三硝基甲苯TNT，为最常使用的一种。TNT是通过硝酸和硫酸与取自石油的甲苯起反应制造的。它并不很贵，大约25美分左右1磅。1磅TNT能产生很大的破坏力，大约与一批甘油炸药的破坏力相同。它能炸毁一座小房子，杀死几个人。1吨含有2000磅TNT的巨型炸弹能炸毁一所大建筑，能杀死100或更多的人。

第二次世界大战中很多含有TNT或其他炸药的子弹和炸弹投射到交战国的城市和其他目标。第二次世界大战总共消耗了相当于300万吨TNT的炸药。

在本书中，常常会提到100万吨TNT的爆炸能量，我们称之为百万吨当量。我们应当记住3个百万吨当量相当于第二次世界大战中使用的炸药的总和。

第二次世界大战开始时，在核武器领域的发现只达到这样的水平，即有若干科学家承认有可能制造包括核反应的威力巨大的炸弹以及建立核动力厂。

1939年4月，恩里科·费米会晤了海军部的代表们，海军表示有兴趣，要求随时将情况通知他们。1939年7月，里奥·西拉德和尤金·威格纳与爱因斯坦进行了商谈。稍后，爱因斯坦、西拉德、威格纳与亚历山大·萨克斯商谈了此事。萨克斯收到了爱因斯坦表示支持的信后，向罗斯福总统说明了这种情况。总统委任了一个“铀顾问委员会”调查研究此事。1941年12月，当获悉英国正在独自取得进展后，即开始了原子弹的规划。几年后，成千名美国、英国、法国和其他国家的科学家互相配合、研制出两种类型原子弹，即广岛型(铀-235裂变)和长崎型(钚-239裂变)。

1945年8月6日上午8点15分，第一颗用于战争的原子弹投在广岛。广岛位于日本西部，人口约45万。那天是星期一，人们正在上班的路上，美国B-29型轰炸机在2.4万英尺高空投下了这颗原子弹，然后全速飞离。挂有降落伞的原子弹徐徐下降，在城市中心2200英尺的上空爆炸。数秒钟内爆炸的冲击波摧毁了城市的60％。成千上万的人被冲击波杀死，或被倒塌的建筑杀死。原子弹爆炸时产生的火球发出大量辐射，使很多人烧伤致死。原子弹的火球表面温度比太阳表面温度还要高。许许多多的人受到电离辐射，数天后死于辐射病。

广岛约有10万人被原子弹杀死，另有10万人严重受伤。

1945年8月9日，即广岛被原子弹爆炸后第三天，第二颗原子弹在长崎上空爆炸。长崎位于日本南部九州岛上，是一个有30万人口的城市。原子弹摧毁了城市的大部分，7万人死亡，另有7万人严重受伤。

长崎和广岛原子弹的爆炸力相当于1.5万～2万吨的TNT。每个约为一吨巨型炸弹能量的1.5万或2万倍，为第二次世界大战普通巨型炸弹的1万倍以上。  显然，战争已经进人一个新的时代，即原子弹时代。

原子弹轰炸后数天，日本就投降了(1945年8月14日)。很清楚，没有一个国家能够与掌握这种威胁性武器的敌国继续作战。我认为，如果这种炸弹投到空旷乡村而不是广岛和长崎这样的城市，同样可以显示出它的威力，致使日本投降，而两个城市的无数妇女、儿童和其他非战斗人员就可以免遭死伤。

第二次世界大战后的几年中，许多人提出，使用原子弹的战争的破坏力比第二次世界大战大得无可比拟，将杀死上亿的人。p6-7

莱纳斯·卡尔·鲍林(Linus Carl Pauling，1901～1994)，美国生物化学家，1954年获诺贝尔化学奖，1962年获诺贝尔和平奖。他是迄今为止世界上唯一一位两次单独获得诺贝尔奖的科学家。在鲍林近一个世纪的生命历程中，他参与和经历了20世纪科学史上许多重大的科学发现，成果卓著，典型的有：首次全面描述化学键本质；发现蛋白质结构；揭示镰刀状细胞贫血症病因；参与揭示DNA结构的研究；主持第二次世界大战期间的一些军工科研项目。在学科方面，他推进了x射线结晶学、电子衍射学、量子力学、生物化学、分子精神病学、核物理学、麻醉学、免疫学、营养学等多门学科的发展。

1901年2月28曰，鲍林出生在美国俄勒冈州波特兰市一个药剂师家庭，自幼着迷于科学试验，时常将父亲用过的废旧酒精灯、试管、烧瓶组织起来，做一些有趣的化学反应试验。中学时期，鲍林各科成绩都相当出色，尤其是化学成绩一直极其优秀，而且特别擅长做化学实验。因此，他的化学老师也经常对他单独进行化学实验指导，破格让他做高年级的化学实验，并参加老师的研究工作。对化学的热爱以及中学老师的启发，逐渐使鲍林走上了化学研究的道路。

16岁时，渴望从事化学研究的鲍林，在没有拿到中学毕业文凭的前提下，就以优异的化学成绩考入俄勒冈州农学院，该校设置了一个条件不错且学费相对低廉的化学工程专业，这给经济拮据的鲍林提供了实现自己愿望的良好机遇。他在艰难的条件下，刻苦攻读了原子物理、数学、生物学等多门学科，并对化学键理论产生浓厚兴趣。在学习期间，鲍林依靠勤工俭学来维持学习和生活，兼任过分析化学教师的实验员，当过实验课老师。这不仅解决了他的经济困境，更重要的是锻炼了他的演讲能力，从而使他日后所讲授的许多课程都极具吸引力。鲍林在大学期间的刻苦学习和兼职，为其以后的科研工作打下了坚实的基础。

为了能够真正进入化学研究领域，鲍林于1922年进入加州理工学院开始研究生学习，十分赏识鲍林的著名化学家诺伊斯(Arthur Amos Noyes，1866～1936)成了他的导师。鲍林除了受到他的悉心指导外，由于诺伊斯的引见，还得到了精通放射化学和结晶化学的迪金森(Roscoe Gilkey Dickinscon，1894～1945)和专长物理化学的托尔曼(Richard Chace Tolnlan，1881～1948)等知名化学家的精心指点，这进一步拓宽了鲍林的知识面，建立了合理的知识结构，使他很快地融入到真正的科研活动中。在不到一年的时间内，在迪金森的直接指导下，鲍林用X射线衍射法测定了辉钼矿(MoS2)晶体，获得了大量X射线衍射数据。根据这些数据，鲍林最后确定了辉钼矿的晶体结构，从而出色完成了他的第一个科研课题。这不仅使他在化学界初露锋芒，还极大地增强了他进行科学研究的信心。

鲍林获博士学位后不久，从1926年至1930年，曾经两次去欧洲留学，在欧洲大陆师从索末菲(Arnold Sommerfeld，1968～1951)、玻恩(Max Born，1882～1970)和海森堡(Werner Karl Heisent)erg，1901～1976)，研究将量子力学应用于化学；还到英国的布拉格实验室学习过有关射线的技术。与世界一流科学家的接触，直接面临科学最前沿的课题，使得鲍林在留学期间就做出了一些重要的科研成果，在学术界初具影响。

从欧洲回国后，鲍林被加州理工学院聘用，在此从事教学和研究工作达30年之久。1931年2月，鲍林的论文“化学键的本质”在《美国化学学会学报》发表，从投稿到刊登发表仅仅相隔6个星期。该论文对化学键本质提出了独特见解，提出共用电子对的六条规则——鲍林规则。此后，他又发表了关于这一领域的一系列文章。到1935年，鲍林“对化学键的本质已经有了十分全面的认识”。其中包括：首先提出化学键有混合特征，即既有共价键又有离子键；创立杂化轨道理论；最早提出电负性概念，并用实验测定元素电负性的数值，进而从理论上预测化合物性质；提出共振学说，引出共振能概念，提出共振使化合物分子特别稳定的见解。同时，鲍林还将波动力学的教学笔记编成一本有深远影响的教材——《量子力学入门及在化学上的应用》。

化学键理论研究告一段落不久，在洛克菲勒基金支持下，鲍林转而研究生命科学。1936年，鲍林便获得了血红蛋白与氧分子结合特性的研究成果。他在研究蛋白质分子时发现氢键，提出氢键形成理论，指出氢键跟共价键和范德华力有本质上的不同。在第二次世界大战前夕，鲍林出版了《化学键的本质》一书，该书是他关于化学键领域所有思想的集成，一出版就成为经典教材。

由于第二次世界大战的影响，鲍林应战时美国军方的要求，开始了一系列军工研究。“二战”期间，他设计出一种检测潜艇内氧气含量的有效装置，这种装置在此后的航空、医药、工业厂房等方面还有广泛应用。同时，他还发明了一种改进的火箭炸药稳定剂，合成了人工石英晶体，合作研究了一种穿甲弹和一种战时血浆替代品。

随着战争的结束，鲍林重新回到生物化学研究领域，并成为分子生物学的奠基人之一。他专注于研究生物大分子，特别是蛋白质的分子结构，证明镰刀状细胞贫血症是由于血红蛋白的变异，说明人的遗传性疾病是由于突变基因表达所产生的异常蛋白质引起的，并首先提出分子疾病的概念，揭示了抗体和酶的关系，其中最重要的发现是阐明了蛋白质的α螺旋结构。在研究蛋白质的同时，鲍林还开始关注DNA的结构研究。1947年，鲍林编写了全一册的大学化学通用教科书《普通化学》。该书是第一本全面按照量子物理理论撰写的教科书，一出版就被广泛采用，并推动了大学化学课程改革。三年后，他又出版了《大学化学》一书，比《普通化学》更为畅销。此时，鲍林因在化学键领域的出色研究，于1954年单独获得诺贝尔化学奖，这也标志着鲍林的科学成就达到了顶峰。

20世纪60年代，鲍林开始转向大脑结构与功能的研究，提出了有关麻醉和精神病的分子学基础理论。他认为，对精神病分子基础的了解，有助于对精神病的治疗，从而有可能为精神病患者带来福音。

晚年的鲍林依然没有停止科研事业，一直痴迷于维生素C的相关研究。20世纪70～80年代，他陆续出版了3部有关医学与营养学的著作——《维生素C与普通感冒》、《维生素C与癌症》以及《新营养学与健康长寿》，提出用适量维生素作为曰常营养剂，并用以治病的新营养学和分子矫正医学等观点。鲍林在他的这些新观点得不到主流医学认同的情况下，为了能够进一步证明自己的观点，并深入研究下去，他成立了一个私人研究所——分子矫正医学研究所。后来，为了获得基金支持而被迫改名为“莱纳斯·鲍林科学和医学研究所”。他的维生素C与疾病关系方面的观点曾经引起公众的极大兴趣，却始终被医学界所拒绝，并由此引发了医学、新闻领域和公众广泛参与的一场旷日持久的大论战，至今余波未息。

正如诺贝尔奖两次垂青鲍林的事实所表明的，科研事业并不是他生命的全部，他还热衷于从事维护世界和平、反对核试验的倡议行动。1940年，鲍林受妻子爱娃·海伦·米勒(Ava Helen Miller，1904～19811)的影响，做了主题为“现代联邦遏制法西斯和准备下一场战争的必要性”的首次政治演说。从此，他在这方面一发而不可收。战争期间，鲍林同情日裔美国人在美国所受的不公正待遇。无数次地公开宣传对原子能技术实施国际控制，反对效忠宣誓，呼吁保障公民自由权和反对反共歇斯底里，在麦卡锡主义统治美国的政治环境下，多次拒绝忠诚计划的审查。

1955年，鲍林加入世界知名的大科学家爱因斯坦、罗素、约里奥·居里、玻恩等成立的原子能科学家紧急委员会，签署了一个宣言：呼吁科学家应共同反对发展毁灭性武器，反对战争，保卫和平。之后，鲍林起草了《科学家反对核试验宣言》，该宣言获得49个国家的11000余名科学家的签名，他还把该宣言交给了当时的联合国秘书长，向联合国表达和平的要求。1958年，他出版了《不再有战争》一书，书中以丰富的资料，说明了核武器对人类的严重威胁。

鲍林的这些政治活动使他受到美国联邦调查局近半个世纪的调查。从1947年始，联邦调查局就对他开始了长期而残酷的调查和控制。他的科研工作也受到直接影响，他因此失去了政府资助，出国讲学也受到限制，还多次被剥夺出国进行学术交流的资格。虽然鲍林经过坚持不懈的斗争，于1952年获准对欧洲进行短暂访问，但是，由于行程匆忙，他失去了与英国科学家威尔金斯(Maurice Hugh Frederick wilkins，1916～ )及富兰克林(Rosalind Elsie Franklin，1920～1958)进行学术交流的机会，从而没能及时了解到他们对DNA分子晶体X射线衍射研究的最新成果，导致鲍林提出了错误的三螺旋DNA结构模型。可以说，沃森(James Watson，1928～ )和克里克(Francis Crick，1916～2004)正是在这个关键点上取得了突破，进而提出了DNA的双螺旋结构。由于非学术原因，鲍林还不得不于1958年辞去了加州理工学院化学系主任的职务。

然而，鲍林始终坚持热爱和平的基本立场，坚持不懈斗争，最终赢得全世界爱好和平人士的尊敬，荣获1962年度诺贝尔和平奖。获奖后，他适时地离开了工作30多年的加州理工学院。此后，鲍林一直处于漂泊状态，失去了从事科学研究的场所。直到1972年，美国政府对鲍林政治迫害式的审查才真正结束。

1994年8月19日，94岁高龄的鲍林在他的寓所——大苏尔牧场因病逝世，他充满荣辱与起落的传奇生涯也因此而落下帷幕。然而，他将量子物理学引入化学研究领域，将化学推向生物学研究的创新精神，对政治强权绝不妥协的坚强意志，为世界和平持续奔走的热情，都从正反两个方面给了我们无限的启迪。

本书选择了代表鲍林基本科学思想、科学成就及其宣传和平主张的主要文献，为读者提供了一个全面认识科学大师思想的阅读窗口。

我们正处于一个科学昌明的时代，每一个接受过规范教育的大学生，几乎都全方位学习过发源于西方的现代自然科学。看起来，好像没必要再进行科学启蒙教育了。然而，进一步的考察不难发现，尽管我们掌握了相当多的科学知识，也能在重复记忆和模仿学习的层面熟练重演现代科学的几乎全部知识，但从文明发展的整体层面上看，我们依然缺乏科学原始创新的能力和动力。究其原因，还在于我们需要从更深入的层面，虚心学习现代科学的创新精神和探索模式。

毋庸讳言，现代科学几乎全部发源于较早进人工业化的西方国家。科学技术已经成为人类文明发展的重要动力，对于曾经长期徘徊在农业文明状态的中华民族，仅仅通过一次新文化运动从表层上学习现代科学是不够的。到科学思想的源头，寻觅科学大师的足迹，察看大师当年进行科学创造的原始过程，就成为深人领会科学精神，全面把握现代科学创新方法的重要手段之一。阅读科学大师们关于科学、社会和人生的种种论断，也可以让我们对科学大师的成长和思想有更为具体而理性的认识。因此，阅读科学大师的原始文献，无疑是提高科学素养、拓展创新能力的一个有效途径。有鉴于此，上海交通大学出版社策划了《科学大师启蒙文库》这样一个富于历史意义和现实价值的重要选题，交由我们具体工作。作为从事科学技术与社会研究的专业工作者，对科学大师的历史文献进行探寻梳理，为普通读者或专业研究者提供一个简明扼要而又内容全面的原著读本，既是一个学习的过程，也时时充满发现和收获。然而，当工作真正展开之后，困难比我们起初设想的要大得多，一些发现也令人警醒。最值得和读者朋友交流的是，尽管我们把弘扬科学挂在嘴边，对科学大师的名字也耳熟能详，但却很少有人看过他们的著作，甚至在国内寻找这些著作都非常困难。一个典型的例子大约要数居里夫人了，这是一位伟大的女性科学家，全面学习和了解她的科学思想和科学精神，无疑是十分重要的，但居里夫人的著作、文章或书信，几乎很少有翻译流传的中文版本。也就是说，几十年来，人们对居里夫人的了解，很多时候都停留在科学家小故事这样的生活层面。其他诸如哥白尼、伽利略、麦克斯韦等等也都同样很难寻觅其原著的中文版本。这些事实提醒我们，原汁原味的科学思想和科学精神在中国的传播依然任重道远。当然，我们也同样要感谢众多学者和翻译家们曾经作出的努力，是他们将大量科学大师们的著作译成了中文，使得我们可以从中进一步发掘开采，编辑整理出目前这样一个简明读本，以飨读者。更为令人感动的是，当我们联系这些译者告知我们的工作和想法时，绝大多数能够联系上的专家和前辈翻译家们都给予了慷慨的支持，一些德高望重的老专家还亲笔给我们回信，对编辑工作予以精心的指导。前辈及同行专家们传播科学的热情和支持，对我们完成此项工作意义重大。对此，我们深表感谢！为尊重他们的劳动，每篇译文都注明了中文译者，我们只对其中个别的地方进行了必要的技术润色，翻译的成绩还要归功于译者。因个别译者无法联系，盼能见到此书和我们联系，以便按规定处理相关版权。

编辑《科学大师启蒙文库》，使我们有机会重新回顾现代科学在中国传播扩散的具体过程，也对其中的遗憾和缺陷有了具体而明确的认识。有些重要科学家的著作，很少被介绍到中国来，一定程度上至少影响了更多的中国学人对其科学思想和方法的深入学习。编辑此套文库，也是对此项遗憾的一个弥补。我们认为，过去那种把科学普及单纯理解为讲讲科学家小故事，传播一些科学常识的初级阶段的做法，必须尽快予以升级。我们还需要在传播和普及科学思想与科学方法上下大功夫，只有真正让科学思想深入人心，才能从根本上把握现代科学的精髓与实质，本土化的科学创新才有进步的起点。或许有人认为，学习科学大师的原著，看原文就可以了，没必要阅读中文，这种精英哲学对专业研究固然不能算错，但科学的发展毕竟不是少数人的事，没有全民族崇尚科学文化的基础，科学创新也将失去大众的土壤和条件。

作为编者，我们建议一般读者不妨将本套文库当作了解科学大师的一扇窗口，泛读浏览，可以一窥大师思想之光华；精读研习，又可以从专业角度感知科学大师科学发现的思路历程，为未来的创新寻找思想和方法的启蒙。从这个意义上说，每一个没有读过科学大师原著的人，不都需要这样一个科学思想的启蒙教育吗？这样的启蒙充满了未知、传奇和启迪，有兴趣深究可以全套书逐一看过，浅尝辄止也不妨选其一本细细品读。无论哪种方式，我们都乐于看到通过我们的工作能让读者朋友和大师对话，开启科学思想的启蒙之航。

最后，我们要特别感谢本书责任编辑及上海交通大学出版社的各位主管领导，是他们锲而不舍的努力，独具慧眼构思了这样的选题并积极努力促成了此套丛书的问世。我们还要感谢中国科学技术大学“科技史与科技文明国家哲学社会科学创新基地”对本套丛书给予的大力支持！对读者朋友而言，哪怕这本书的几行字几句话能够有所启发，我们的愿望也就实现了。

丛书主编 徐飞