Scienza e pace: Linus Pauling (1901-1994) nel centenario della nascita

Giorgio Nebbia Professore emerito, Università di Bari

Signor presidente, signore, signori,

questo 2001 è stato pieno di anniversari di grande importanza. Cento anni fa il giovane Marconi collegava con la telegrafia senza fili due lontani continenti e apriva le porte alla diffusione planetaria delle conoscenze e delle comunicazioni; cento anni fa veniva assegnato il primo premio Nobel per la pace allo svizzero Henri Durant (1828-1910, che aveva fondato la Croce Rossa sui campi di battaglia di Solferino e San Martino nel 1859); cento anni fa nasceva Enrico Fermi (1901-1954), lo studioso che ha aperto le porte al dominio sulle forze del nucleo atomico, un anniversario giustamente celebrato in Italia; cento anni fa nasceva Werner Heisenberg (1901-1976), l’uomo, che, pur travagliato da dubbi di coscienza, collaborò al tentativo nazista di costruire una bomba atomica; cento anni fa nasceva Franco Rasetti (1901-2001), lo scienziato “atomico” che si rifiutò di collaborare con il programma nucleare militare degli alleati.

Cento anni fa nasceva Linus Pauling (1901-1994), premio Nobel per la chimica e per la pace, che questa Accademia ha voluto ricordare come esempio di persona che ha unito l’impegno per la ricerca scientifica e per la diffusione della conoscenza chimica con l’impegno civile e la testimonianza personale in favore della pace e del disarmo. Proprio in questi mesi in cui ancora una volta si sente nel mondo la terribile parola “guerra”, in cui la carica di violenza con le armi e i commerci sembra inarrestabile, in cui sembra utopia la speranza espressa da Isaia, che un giorno le spade possano essere forgiate in aratri.

Linus Pauling ha avuto il coraggio di rifiutarsi di collaborare, per motivi di coscienza, alla produzione della bomba atomica, non si è mai stancato di sollecitare studenti e cittadini a chiedere la cessazione delle esplosioni nucleari nell’atmosfera, pagando un prezzo di persecuzioni personali, e nello stesso tempo ha continuato, nei laboratori, a investigare la struttura intima dell’atomo, la disposizione degli atomi nelle proteine, a esplorare le strutture fondamentali da cui dipende la vita, a studiare gli aspetti fondamentali della nutrizione e delle funzioni cerebrali, guidato, in questo lungo cammino, da un profondo amore per l’umanità, dal principio etico che tutti, e specialmente gli studiosi, hanno il dovere di rendere minima la sofferenza umana: “the minimization of suffering”.

Linus Pauling è nato a Portland, nello stato dell’Oregon, nel nord ovest degli Stati Uniti, il 28 febbraio 1901 e si è laureato in chimica industriale a Corvallis, in quello che era l’Oregon Agricultural College, ora Oregon State University. Nel 1923 ha sposato Ava Helen (1903-1981) che fu una straordinaria moglie, anch’essa attiva nei movimenti per la difesa dei diritti civili e della pace, che lo ha accompagnato in una lunga vita.

Fin dall’inizio Pauling è stato attratto dalla ricerca del modo in cui gli atomi si uniscono nei cristalli e nelle molecole organiche. Dopo la laurea si trasferì per gli studi postgraduate nel California Institute of Technology, dove, con un piccolo stipendio guadagnato con l’insegnamento, ha ottenuto il PhD in chimica e in fisica matematica nel 1925. Nel 1926-27 ha ottenuto una borsa Guggenheim per I’Europa dove ha studiato con i fisici che si stavano occupando del contributo della meccanica quantistica alla comprensione della struttura atomica, un campo allora rivoluzionario che offrì a Pauling la base per le sue successive ricerche.

Tornato al “Caltech” nell’autunno 1927, applicò, nel 1930, la tecnica di diffrazione dei raggi X, che aveva conosciuto in Europa, alla misura delle distanze interatomiche e dell’angolo dei legami atomici. La meccanica quantistica permise a Pauling di spiegare il legame chimico in maniera molto più soddisfacente e ad elaborare le “regole” che consentono di spiegare come gli atomi sono uniti nei cristalli mediante legami ionici e con le quali interpretò la struttura dei silicati.

Pauling approfondì la natura dei legami ionici e covalenti, elaborò una scala di elettronegatività degli atomi e introdusse i nuovi concetti, basati sulla meccanica quantistica, di ibridizzazione degli orbitali e di risonanza. L’interpretazione del comportamento dei quattro legami dell’atomo di carbonio mediante la formazione di legami covalenti attrasse l’attenzione mondiale sul giovane studioso che interpretò, con fenomeni di risonanza, la geometria e la stabilità di molecole come quelle del benzene e della grafite. Pauling applicò i principi della risonanza ai legami fra metalli e nei composti intermetallici.

Nel 1939 Pauling riunì i risultati del suo lavoro in un libro diventato un classico: “The nature of the chemical bond and the structure of molecules and crystals”. La teoria di Pauling si affiancava a quella del tedesco Walter Hückel (1895-1980) che proponeva la descrizione del comportamento molecolare con la teoria degli orbitali. Le opere dei due studiosi erano note anche in Italia, maggiormente quelle di Hückel, specialmente in relazione alla soluzione di interessanti problemi pratici, quello della sostituzione nelle molecole aromatiche, che stavano alla base, fra l’altro, della sintesi di coloranti.

Dopo il lungo buio del periodo fascista e della guerra, nel quale era praticamente impossibile ottenere libri e riviste inglesi e americani, il dibattito sulla struttura, specialmente delle molecole aromatiche, riprese vivace in Italia. Il libro di Pauling sulla “Natura del legame chimico” fu tradotto in italiano da Giovan Battista Bonino (1899-1985), allora leader della chimica fisica italiana, nel 1949

Fui testimone di quel dibattito perché il mio primo lavoro ancora da studente, nell’Università di Bologna, fu proprio rivolto all’analisi della distribuzione della carica degli atomi dei derivati della piridina e all’interpretazione della attitudine alla sostituzione dei vari atomi di queste molecole; il prof. Walter Ciusa, con cui allora lavoravo, studiava infatti il trasporto di idrogeno nei derivati sostituiti all’azoto della nicotinamide, come modelli del coenzina NADH (questo è stato anche l’argomento della mia tesi di laurea); la stessa tecnica applicata alle molecole aromatiche policicliche consentiva di riconoscerne il maggiore o minore potere cancerogeno.

Durante la seconda guerra mondiale a Pauling fu offerto di collaborare al progetto Manhattan, ma egli rifiutò: nello stesso tempo collaborò col governo alla realizzazione di strumenti che potessero salvare la vita umana. Inventò uno strumento che permetteva di misurare il contenuto in ossigeno nell’aria dei sottomarini e degli aeroplani; l’apparecchiatura servì poi per assicurare il flusso di ossigeno nelle incubatrici per neonati e durante le anestesie. Mise a punto inoltre un sostituto sintetico del plasma sanguigno da usare in trasfusioni di emergenza sui campi di battaglia.

Alla fine della guerra Pauling tornò a dedicarsi, presso il Caltech, alla struttura delle proteine anche se altri problemi attrassero la sua attenzione. Si era all‘alba dell’era atomica e Pauling con altri scienziati, fra cui Einstein, era preoccupato di quello che avrebbe potuto succedere alla società umana dopo Hiroshima. Pauling cominciò a tenere conferenze sugli sviluppi del mondo dominato dalle armi atomiche, sulla cappa di segretezza che le nuove armi imponevano sulla ricerca e sulle conseguenze sulla vita terrestre delle esplosioni sperimentali di bombe atomiche nell’atmosfera. Queste iniziative rappresentano le prime manifestazioni della protesta civile contro gli inquinamenti e i danni alla vita che sarebbe diventata, negli anni sessanta e settanta del secolo scorso, la “contestazione ecologica”.

Già nel 1948 Pauling con pochi altri, fra cui Einstein, aveva fondato un comitato che chiedeva a tutti i paesi di collaborare per tenere sotto controllo internazionale gli strumenti di guerra nucleare e per promuovere la pace. Per queste attività nel novembre del 1950 fu sottoposto ad inchiesta da parte di una commissione del Senato dello stato della California. Erano i primi giorni della caccia alle streghe lanciata dal senatore repubblicano Joe McCarthy e gli effetti si fecero subito sentire: a Pauling fu negato il passaporto con la motivazione, data dal Dipartimento di stato, che i suoi viaggi all’estero sarebbero stati contrari “all’interesse degli Stati Uniti”. Secondo l’isterismo dominante, in quegli anni essere un pacifista o dichiarare i pericoli delle armi atomiche equivaleva ad essere un comunista.

Pauling dichiarò sotto giuramento di non essere un comunista, di non avere avuto legami col partito comunista e di essere un leale cittadino americano, ma neanche questo bastò e non bastò neanche la lettera che Einstein scrisse al Dipartimento di stato degli Stati uniti rivendicando il diritto che questo scienziato aveva di viaggiare. Solo quando a Pauling fu assegnato il premio Nobel per la chimica gli fu concesso un passaporto temporaneo per Stoccolma.

Negli anni precedenti, durante una serie di lezioni a Oxford, nel 1948, Pauling aveva elaborato una ipotesi di struttura delle proteine secondo la quale gli amminoacidi che costituiscono un polipeptide, sono “arrotolati” in una struttura ad elica che egli chiamo “elica alfa”: la verifica sperimentale di questa ipotesi si ebbe con le analisi di diffrazione coi raggi X di alcune proteine, fra cui la cheratina, che mostrarono che una struttura ad elica spiegava la disposizione degli amminoacidi, i legami idrogeno e alcuni comportamenti delle proteine.

Pauling si stava interessando alla struttura del DNA, di cui alcuni ricercatori inglesi, Wilkins e Franklin, aveva ottenuto delle buone fotografie di diffrazione che furono resi noti il 28 aprile 1952 durante un congresso sulle proteine in Inghilterra; a tale congresso Pauling, privato del passaporto, non poté partecipare. Nel gennaio 1953 Pauling e Corey proposero una interpretazione della struttura del DNA; i loro risultati furono corretti, sulla base delle nuove conoscenze, dagli inglesi Watson e Crick che poco dopo proposero per il DNA una struttura in cui le basi sono disposte a doppia elica, scoperta alla quale essi dovettero la loro celebrità e il premio Nobel.

Le scoperte della struttura a elica e a doppia elica delle proteine e del DNA aprirono le porte agli studi di genetica molecolare che hanno rivoluzionato la biologia. A Pauling fu assegnato il premio Nobel per la chimica nel 1954.

Il prestigio che gli venne da questo riconoscimento internazionale giovò ai suoi sforzi per mobilitare l’opinione pubblica americana e internazionale nella protesta contro le esplosioni sperimentali di bombe atomiche nell’atmosfera che, in quegli anni cinquanta del secolo scorso, si stavano succedendo, da parte degli Stati Uniti, dell’Unione Sovietica, del Regno unito, della Francia, al ritmo di alcune centinaia all’anno: mille dal 1946 al 1963.

Pauling dimostrò, con dati scientifici e statistici, che la ricaduta radioattiva dei test atomici, divenuti ancora più potenti con l’invenzione della bomba a idrogeno, avrebbe fatto aumentare la diffusione del cancro e di difetti genetici e negli adulti e nei neonati.

Il 15 luglio 1955 Pauling, con altri 52 premi Nobel, firmò la “dichiarazione di Mainau” che chiedeva la sospensione delle esplosioni nucleari nell’atmosfera. La dichiarazione concludeva che “tutti gli stati devono decidere di rinunciare alla forza per la soluzione dei problemi politici: se non sono pronti a farlo cesseranno di esistere”. Sulla base di questo appello Albert Schweitzer (1875-1965), premio Nobel per la pace nel 1952, il 23 aprile 1957, lanciò dalla radio di Oslo un celebre messaggio che fu riprodotto nella stampa internazionale anche se fu deliberatamente ignorato in alcuni paesi.

Nel maggio del 1957 Pauling tenne una conferenza alla Washington University di St.Louis, nel Missouri, dove insegnava anche il biologo Barry Commoner, anch’egli attivo nella mobilitazione degli scienziati contro le armi nucleari. Proprio quel Barry Commoner che sarebbe diventato celebre in Italia, anni dopo, come leader della contestazione ecologica. Con Commoner e con Ed Condon, Pauling redasse un appello, che fu firmato da 2000 scienziati americani e da oltre 8000 scienziati stranieri, e che fu consegnato, il 15 gennaio 1958, al Segretario generale delle Nazioni Unite, Dag Hammarskjold; l’appello metteva in guardia contro i pericoli della ricaduta radioattiva delle esplosioni nucleari nell’atmosfera e ne chiedeva l’immediata cessazione e un controllo internazionale dell’energia atomica. Il governo americano orchestrò una campagna di diffamazione contro Pauling sulla stampa, con la collaborazione di volonterosi scienziati, come quell’Edward Teller che ispirò la figura del dottor Stranamore nel noto film di Stanley Kubrich del 1964.

Nello stesso 1957 Pauling pubblicò il libro “No more war!” – “mai più guerre!” – per diffondere la consapevolezza che l’aumento della produzione e della sperimentazione delle armi nucleari avrebbe potuto mettere in pericolo la sopravvivenza dell’umanità e dello stessa vita sul pianeta. Con pazienza e diplomazia diffuse le sue idee sostenendo soprattutto che gli scienziati avrebbero dovuto operare come portatori e strumenti per la pace.

Nel giugno 1960 Pauling fu convocato da una speciale commissione del Senato americano e fu invitato sotto giuramento a riferire come erano state raccolte le firme dell’appello; Pauling si rifiutò di fare tali nomi.

Pauling non si fermò neanche il 29 aprile 1962, giorno in cui il presidente Kennedy lo invitò a cena, insieme ai premi Nobel occidentali, alla Casa Bianca; quello stesso giorno partecipò con la moglie ad una manifestazione contro le bombe atomiche proprio davanti alla residenza presidenziale – e poi andò alla cena ufficiale. I suoi sforzi ebbero successo quando nel 1963 le tre potenze nucleari Stati uniti, Unione sovietica e Regno unito (ma non la Francia) firmarono il trattato che vieta le esplosioni nucleari nell’atmosfera, il cosiddetto “Limited Test Ban Treaty”. Il 10 ottobre 1963, il giorno in cui il trattato entrò in vigore, fu annunciato che a Pauling era stato assegnato il premio Nobel per la pace. Egli è stato l’unica persona ad avere, da solo, due premi Nobel.

La Commissione norvegese riconobbe che |’azione senza tregua di Pauling ha risparmiato a innumerevoli persone, sofferenze e morte per tumori e per difetti genetici. Negli Stati Uniti questo secondo premio Nobel suscitò varie proteste negli ambienti filonucleari e conservatori. Il settimanale “Life” il 25 ottobre 1963 scrisse che il premio Nobel a Pauling era un insulto per l’America.

Nel 1963 il California Institute of Technology mostrò di non gradire il suo impegno politico e Pauling lasciò l’insegnamento per continuare, in un proprio “Linus Pauling Institute”, le ricerche sulla chimica delle funzioni cerebrali e sulle malattie mentali, sulle cause dell’anemia perniciosa e le modificazioni dell’emoglobina nel sangue delle persone colpite da questa malattia, e sull’effetto di forti dosi di vitamina C sia sul raffreddore sia su alcuni tipi di tumori. Questi studi hanno portato Pauling a elaborare la teoria della medicina e della psichiatria “ortomolecolare”, che sono state al centro di dibattiti e polemiche. Negli ultimi anni della sua vita ha anche studiato la superconduttività ad alta temperatura.

Pauling ha disposto che la sua biblioteca e il suo archivio, di decine di migliaia di libri e articoli e di centinaia di migliaia di lettere e appunti, fosse lasciato all’Università Statale dell’Oregon, da cui aveva mosso i primi passi. Un catalogo di tale immenso patrimonio, una bibliografia completa e molte notizie su Linus e Ava Helen Pauling si trovano in Internet nel sito: http://osulibrary.oregonstate.edu/ andare a “Special Collections” (2500 pagine su Pauling si trovano anche nell’archivio dell’FBI; anche in questo caso il coraggio civile ha avuto la meglio sull‘oscurantismo e sulle persecuzioni politiche). Pauling ha sempre sostenuto che l’avvento della bomba atomica avrebbe dovuto portare nel mondo la fine delle guerre e l’avvento del regno della legge: la sopravvivenza umana nell’era nucleare sarebbe stata possibile soltanto con la pace, il disarmo e il dialogo razionale. Un invito del tutto valido ancora oggi: negli arsenali nucleari di tutto il mondo si trovano ancora oltre trentamila bombe nucleari, con una potenza distruttiva 500 volte superiore a quella di tutti gli esplosivi usati durante la seconda guerra mondiale.

Continuando l’impegno pacifista che aveva manifestato protestando contro l’intervento militare americano nel Vietnam, nel sud-est asiatico, nei paesi dell’America latina, nel 1991 comprò a proprie spese una intera pagina del “New York Times”” e del “Washington Post” condannando l’intervento militare americano in Iraq. Pauling disse: “Non mi illudo che serva a qualcosa ma so che dovevo farlo”. Nel 1991 ha scritto un “Appello per la pace in Croazia” e ha firmato appelli contro le violazioni dei diritti umani.

Pauling non ha mai esitato nel sollecitare l’impegno degli scienziati nella politica e nella società: “Si dice talvolta che la scienza non ha niente a che fare con la morale: è sbagliato. La scienza è la ricerca della verità lo sforzo di comprendere il mondo, e comporta il rifiuto di divieti, dogmi, rivelazioni, ma non il rifiuto della moralità. La scienza non è una gara in cui uno cerca di sconfiggere il concorrente, di arrecare danno agli altri. Bisogna trasferire lo spirito della scienza negli affari internazionali per indurli a cercare una soluzione”.

Brevi riferimenti bibliografici

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