第15章 12 宏偉計劃

漫遊分子世界 鮑林介入戰爭早，退出戰爭也早。 1943年，德軍第六軍團在斯大林格勒投降。鮑林獲悉此消息後，確信盟軍不久將贏得勝利。其時他正在考慮與聯邦政府續簽另一份對一種氧氣即時生產系統進行化學分析的戰時研究合同。 “1943年7月份發生了這樣一件趣事，”鮑林研究該項目的助手休斯回憶說，“鮑林和我都很清楚，我們所做的基礎性研究在兩年內絕對不可能進展到戰場上實用的程度；根據各種跡象判斷，戰爭在兩年內必將結束。因此我們拒絕續簽該項合同。我們覺得，續簽合同無異於浪費納稅人的錢。” 那時候離開盟軍在法國北部的大反攻還有一年，鮑林卻提早考慮戰後的研究計劃了，其中包括一項宏偉的研究課題，其規模比他以前做過的任何項目要大得多。

由於戰爭，那些十分龐大的科研計劃也似乎變得可行了。政府撥巨款支持大學研究中心進行武器研究。在大戰的四年中，加州理工學院獲得的聯邦資助超過4000萬美元，在各大學中位居第二，僅次於麻省理工學院。到戰爭結束時，加州理工學院的教職工人數比戰前增加了十倍；而麻省理工學院赫赫有名的放射學實驗室（後來以“放射實驗室”著稱於世）所擁有的研究人員，從戰爭開始時的15名擴充到了4000名以上。該實驗室在年輕的物理學家兼管理專家李·杜布里奇的領導下，製造出了十分急需的稱為雷達的新設備。然而，最為龐大的戰時研究項目是研製新型炸彈的絕密的“曼哈頓計劃”，它是由奧本海默負責的。到戰爭結束時，投入這一項目的資金累計超過了20億美元，這也是人類歷史上耗費最大的單項科研項目。

放射實驗室和曼哈頓計劃的巨大成功對戰後科學的發展有著重要的意義。這兩個項目以及其他一大批研究計劃的成功實施向政治領導人證明：集中大量資金和大量人才的研究項目——後來被人們稱為'大科研”——不僅是可行的，而且能取得豐碩的成果。 就鮑林的本性而言，他並不喜歡大科研——他喜歡獨自思考，並親自挑選少數幾個助手作一些試驗——然而他對加州理工學院在科里領導下由50名傑出的青年化學家組成的研究小組很滿意，他們在炸藥研究方面取得的成就使他驚喜不已。他覺得，如果由於自己的戰時資助終止而使這個小組解體，那將是一件憾事。儘管在戰後和平時期，炸藥分析可能不再是優先考慮的項目，但是其他許多問題仍需要有一支相當大的化學分析隊伍去攻克。

1943年末，鮑林開始向洛克菲勒基金會的官員暗示，現在是考慮對蛋白質結構進行新一輪大規模研究的時候了。十年前，韋弗推動他進行此項研究，後來完全是由於戰爭的原因，研究工作停頓了下來。現在，重新開始這一研究項目，其重要意義絲毫不亞於十年之前。況且，現在有了這麼一支現成的、組織良好的化學分析家隊伍，他完全可以捲土重來，並有望取得成功。 1944年1月，基金會官員漢森訪問加州理工學院。鮑林向他提交了自己的計劃。漢森，這個曾經削減鮑林的人工抗體研究項目資助的當事人，對鮑林采取了敷衍態度。他說，基金會對他的研究計劃很感興趣，但要在戰後某個適當的時候才能進行討論。鮑林並不氣餒，繼續進行遊說。同年夏天，他又寫信給漢森力陳己見：“雖然蛋白質的結構非常複雜，以致我們無法指望完全徹底地解決這個問題，但是我確信，在我們的有生之年能夠對蛋白質結構的一般原理取得相當深刻的認識。”8月份，理工學院規劃全院未來的重點研究項目，鮑林為化學繫起草了一份長達10頁的計劃，提出僅對一個新的研究領域作重大擴充：“研究生理過程中化學物質的性質和結構，對生理過程進行分析和解釋。”他建議開始一個新的研究項目，由他親自領導，不僅協調理工學院現有化學家和生物學家的工作，同時還要引進生理學、細菌學、藥物學、酶化學以及病毒學方面的專家，協同攻關，通過分析大分子的相互作用來解釋生命過程。這確是一項名副其實的大科研。

9月份，韋弗又回來負責洛克菲勒基金會自然科學部的工作，鮑林把自己的設想寫信告訴了他。他寫道，由於Ｘ射線晶體學中的計算做起來異常緩慢，因此科里和他的助手花了一年多時間才確定了簡單氨基酸的結構。但是，如果有更多的人在一起工作，並使用最先進的設備，包括新型的IBM卡片式計算機（鮑林研究小組是最早使用這種計算機的單位之一），來處理晶體大分子的大量數據，估計只需一年就能完成科里需要六年才能完成的工作。鮑林建議戰爭結束後從他的炸藥研究小組裡抽掉20名人員去協力攻關，集中研究蛋白質結構問題。他估計，三年研究工作所需總費用，包括設備和後勤供應，大致為15萬美元。他問韋弗，是否現在就提出申請，以便戰爭一結束資助就可到位。

儘管所需款項不菲，這位洛克菲勒基金會自然科學部的負責人還是對鮑林的計劃表示了濃厚興趣。這是一個宏偉的設想，通過採用大科研的方法來攻克蛋白質結構問題。鮑林深知，韋弗仍然熱心於探索生命的奧秘，他有足夠的洞察力認清這項研究的重要性。要解決蛋白質結構這樣的問題，除了集中力量攻關以外別無他途。然而，這裡還存在一些問題。儘管鮑林的理論研究很成功，科里關於氨基酸的分析也卓有成效，但加州理工學院仍然算不上是美國的蛋白質實驗研究中心。伯克曼、莫斯基以及其他十幾位著名學者所在的洛克菲勒研究院仍然是該領域中排名第一的基礎性研究基地。此外，在人工抗體項目上的前車之鑑，也使韋弗不敢貿然贊成鮑林的計劃。 他用洛克菲勒基金會的典型文體，向鮑林寫了一封語氣冷淡的回信，強調基金會仍然只支持由少數人開展的規模不大的研究項目，希望鮑林考慮花費較少、方式更加靈活的研究項目。同時，他又指派一名官員秘密打電話給美國一些著名的蛋白質專家進行諮詢，要求他們就鮑林的攻關計劃直抒己見。專家們反饋回來的意見都表示了熱情的肯定。麻省理工學院的蛋白質專家施密特甚至還為此緊張工作了幾天。他在午餐時與一夥同事討論鮑林的計劃。為了便於作出結論，他們開始非正式地對世界上最重要的蛋白質研究中心進行排名。在隨後的幾天內，這方面的討論變成了一次全面的分析。他們以19種與蛋白質研究有關的實驗能力——從色譜法到超速分離法——的強弱為指標，對十多所學校進行排隊。通過對有關數據的統計分析，他們得出瞭如下的結果並通知了韋弗：第一是洛克菲勒研究院；第二是斯德哥爾摩的瑞典研究小組；第三是哈佛；接下來是劍橋的英國研究組。加州理工學院的排名絕對是最後一位。這不僅由於該校從事蛋白質研究的專家人數較少，而且其研究手續過於偏重衍射法和免疫化學，而忽略了其他可行的研究方法。

然而，儘管理工學院的排名靠後，施密特還是肯定了鮑林的研究計劃。 “比研究方法和研究設施重要得多的是從事研究的人，”他在給基金會的信中這樣寫道，“我願意用排名緊靠在加州理工學院之前的所有實驗室的研究人員交換一個鮑林。” 於是，韋弗開始對鮑林的計劃持比較熱情的態度。但是戰爭的勝利尚未到來，他和鮑林非正式地約定，待打敗德國和日本後再進行更詳細的討論。 1945年8月7日星期二的早晨，鮑林走進理工學院附近的一家雜貨店，在報架前停了下來。帕薩迪納報的通欄標題凸現在他的眼前：“日本遭原子彈重創。”他買了一份報紙，走到店外就打開讀了起來，忘掉了周圍的行人和嘈雜聲。頭版全部是日本遭轟炸的情況報導：整個廣島市被大爆炸夷為平地，巨大的火球，成千上萬平民的傷亡。鮑林讀後感到非常震驚。在以後的歲月裡，他永遠忘不了那天早晨的情景。

奧本海默領導的曼哈頓計劃取得了成功。而且奧本海默本人曾試圖說服他參加那個項目的研究。 廣島遭原子彈襲擊後的第三天，又一顆原子彈毀滅了長崎。過了幾天就傳來了日本投降的消息。戰爭結束了。在隨後歡慶胜利的日子裡，鮑林除了對原子彈結束戰爭的威力感到驚奇外，並沒有對原子彈本身作更多的考慮。他的注意力集中在自己緊迫的研究計劃上。 對日作戰勝利日後一周，鮑林出現在在紐約的韋弗辦公室裡，這次他對自己先前提出的蛋白質研究的宏偉計劃作了更大的擴充。他提出要建造兩幢新大樓，裝備最新最昂貴的儀器——pH值測定儀，超速離心器，電子顯微鏡和電泳機，還要配備細菌學、藥物學、酶化學和基礎結構化學等學科的研究人員。鮑林說，只有在眾多前沿領域集中全部力量同時攻關才能解決蛋白質結構問題，而加州理工學院是開展這項研究的合適地點。韋弗終於被鮑林的推銷高調打動了。他認識到，鮑林吸收生物。醫學和化學諸學科眾多專家參與多學科交叉的研究計劃，將產生一個至今從未有過的新機構：“事實上，”韋弗指出，“這將是一個分子生物學院。”儘管所需的款項現在翻了好多番——兩百萬美元的建築費用以及15年內大約六百萬美元的研究費用，韋弗還是對這個計劃產生了“濃厚而廣泛的興趣”。

除了經費，還有另外一個問題。鮑林的計劃是建立在理工學院化學系和生物係有著緊密聯繫這一前提之下的。而當時生物系的運轉卻出現了困難。自從系主任摩爾根退休以後；他長時期的副手阿爾弗雷德·斯托特範執掌了系的領導。此人是一位優秀的科學家，但缺乏行政管理能力，並且不善與人相處。鮑林這樣描述他：“我想他對果蠅的興趣超過了他對系裡任何人的興趣。”於是，在摩爾根離開後，生物係不僅失去了一個主心骨，而且流失了一批最優秀的青年研究人員。 和韋弗會談以後，鮑林清楚地認識到，他的宏偉計劃的關鍵在於能否把生物系支撐住。他知道該怎麼做，而且已擁有足夠的權力做到這一點。 從1944年中到1946年中的兩年間，鮑林在加州理工學院擔任了重要職務。當時校長密立根已近八十高齡，差不多變成了科學界的一個老古董。他的存在代表著科學機構是為某一類人所獨占的象牙塔的時代。戰爭改變了時代，而密立根的觀念卻依然如故。戰爭結束後，他仍然呼籲政府增加對科學“集體主義運動”的支持，公開反對聘任奧本海默，認為這樣會使理工學院又增加一個猶太教師。密立根變成了一個受人討厭的人。精乾機敏的校董會主席佩奇終於在19M年領導了一次“宮廷政變”，剝奪了校長大部分的決策權。 1945年夏季，密立根在無奈之中下了台。鮑林認為這是一件謝天謝地的大好事。

找到一位新校長並獲得批准需要一年時間。在此期間，學校由佩奇和一個經過擴充的由教授和董事組成的執行委員會管理。托爾曼本來應該作為化學系的代表加入執委會，但他喜歡呆在華盛頓作幾內瓦·布什的高級顧問，一直到1947年才回到西部來。這樣，鮑林就順理成章地被提名為執委會中五個教授成員之一，並且很快變成最有影響力的一個委員。鮑林的戰時科研成果豐碩；隨著密立根的離去，已很少有人提起鮑林在諾伊斯去世前後的那段不良表現。同時，鮑林在科研界的聲望蒸蒸日上。一方面，幾乎無人了解他在人造抗體研究方面的糟糕情況，另一方面，他在研究火箭推進劑和發射火藥方面的成果卻在理工學院內盡人皆知。此外，他與洛克菲勒基金會的關係密切，在他的領導下，化學系在戰爭期間獲得了大批資助，人員大量增加，因而士氣旺盛。與此相反，生物係由於不景氣，在執委會內甚至得不到一席之地。鮑林充分利用兩個系在權力方面的懸殊，開始安插自己的人去領導生物系。這個人要理解自己的宏偉計劃，並能使它落到實處。

在整個美國再也找不到一個能比喬奇·比德爾①更適合這個崗位的人了。鮑林是在30年代結識比德爾的。當時在摩爾根身邊聚集著一批才華橫溢的青年遺傳學家，比德爾是其中之一。比德爾和鮑林在許多重要方面很相似：兩人都是來自西部小鎮的友善、勤奮的農村孩子（比德爾出生在內布拉斯加的哇塢鎮，小時候得到了一個綽號“甜菜”②）；兩人都是洛克菲勒基金會樂意贊助的學者；而且兩人都主張用一種簡化的方式研究生物學，那就是將生命看作是一種生化反應的過程，這種觀點後來被科學史專家列裡·凱稱作是“生命的分子學說”。 ①比德爾（George Wells Beadle，1903&），美國遺傳學家，生化遺傳學的先驅，由於確定酶的結構而發現基因對遺傳的影響，與泰特姆（Eward L.Tatum）共獲1958年諾貝爾醫學獎。 ②甜萊的英文名為Beets，發音與他的姓比德爾（Beadle）相近。 在跟隨摩爾根工作五年之後，比德爾離開了加州理工學院，謀求把遺傳學的研究推進到一個新階段。摩爾根利用果蠅成功地確定了各種基因在染色體上的位置，而比德爾則想進一步弄清基因的作用機理，弄清楚連接染色體上某個部位與眼睛顏色或葉子形狀的生化途徑。當比德爾開始此項研究時，人們對“基因”的構成和作用尚無精確的了解。比如說，單個基因是否控制著形成某個外表特徵的整條生化鏈，還是僅控制著這條鏈的某一環節？戰爭期間，在斯坦福任教的比德爾與他的同事泰特姆①一起，通過研究一種叫做鏈抱菌的普通麵包黴菌的突變體來尋求答案。他們的經典性實驗顯示，每個基因控制著一種生化反應，而每種反應又由一種特定的酶加以調節。他們把自己的研究成果概括成如下的精闢結論：“一個基因，一種酶。”比德爾由此站到了美國遺傳學的前列。比德爾不僅僅是一個實驗專家，而且也與鮑林一樣，他懂得怎樣使他的工作博得資助機構的歡心。在戰爭期間，他宣傳他的突變體黴菌可作為營養學和農業研究中的生物探針。這在政治上不失為一種聰明之舉，使他從洛克菲勒基金會和政府兩方面都得到了充足的資助。他的科研規模不斷擴大，他甚至將還留在加州理工學院的兩位最好的遺傳學家吸引到了斯坦福。 1944年，他被選為美國科學院院士。 ①泰特姆（Ewald L.Tatum，1909－1975），美國生物化學家，研究遺傳突變影響細菌、酵母和黴菌等的營養需求方式，有助於開創分子遺傳學，與比德爾（GW．Beadle）共獲1958年諾貝爾醫學獎。 比德爾懂得如何管理一個系，如何做最高水平的科研，還懂得如何搞到錢。然而，鮑林更看重比德爾研究生物學的方法。比德爾堅信，遺傳學不能與化學割裂開來——更準確地說，不能與生物化學割裂開來。他說，這兩門學科是“通向同一房間的兩扇門”。 鮑林正在這個“房間”裡等著他！在鮑林的敦促下，斯托特範於1945年春天邀請他的老朋友比德爾來理工學院任教。當比德爾表示謝絕後，鮑林向斯托特範提出，解決問題的辦法是他辭去生物系主任的職務而邀請比德爾來擔任。斯托特範也許意識到自己不善於行政管理，或者覺得自己難以承擔鮑林心目中的宏偉計劃，終於同意辭職。而“甜菜”卻仍然躊躇不決。鮑林遂親自乘火車赴斯坦福與他進行友好商談。斯托特範寫信給比德爾，警告他“不要聽信鮑林的花言巧語去做任何你不願做的事。我之所以這麼說，是由於擔心鮑林會對你施加不正當的壓力”。 鮑林當然不惜使用一切可能的手段。他和比德爾都不願浪費時間，說話都直截了當。他們在斯坦福的比德爾辦公室里相對而坐，鮑林詳細介紹了自己的宏偉計劃。他使用了“化學生物學”這個專門術語來描述他的建議並集中在一點上說服比德爾：由他們兩人——其中一個作為成績卓著的化學系的系主任，另一個作為重現青春的生物系的系主任——在加州理工學院攜手合作，就能對生命奧秘這一重大課題協同攻關並取得成功，而這項任務是世界上任何其他研究機構所不能完成的。鮑林對戰後生物學的研究前景作了預測：整個生物學將進入全面更新的時期，通過與化學的緊密結合以及深入了解組成生命的大分子、酶和基因的分子結構，生物學將發生革命性的變革。這將是在分子層面上弄清生命機理的極好時機。而且，鮑林接著說，現在洛克菲勒基金會對這類課題很感興趣。如果有像比德爾這樣的享有崇高聲望的專家主持生物系，那麼就很有可能獲得前所未有的高額資助。鮑林還具體預測了一些數額。 兩星期以後，比德爾接受了加州理工學院生物系系主任的職務。 一個月以後，即1945年12月，一份長達25頁的資助申請報告放到了韋弗的辦公桌上。這份報告由比德爾和鮑林兩人署名，但實際上幾乎是由鮑林一個人撰寫的。 報告闡述了“在未來20年中對一個重大的生物學問題”用分子生物學的方法展開協作攻關的行動計劃，提出了迎接科學新紀元到來的鮮明口號。在起草報告時，鮑林使用了形象化的生動語言，這種語言也是韋弗在向他的董事們推銷自己的主張時經常採用的。他寫道，在強大的電子顯微鏡下還存在著一片難以分辨的“未知的黑色森林”，解決這些未知問題已經超出了晶體學家的研究範圍。這裡正是人類需要探索的蛋白質分子結構的未知領域，鮑林和比德爾正站在“這一支用Ｘ射線和類似設備武裝起來的探險隊伍的前列……生物學中的許多基本問題——生命過程的本質，大分子，基因和細胞的複制機理以及它們之間高度專一化的相互作用的基礎原理，酶的作用方式，藥物、激素、維生素和其他化學物質的生理活性機制，神經和腦組織的結構和活動方式——所有這些問題的答案都隱藏在這片廣闊森林的未知區域裡……只有深入這個未知區域，我們才有希望追根溯源，找出答案”。這支研究隊伍將包括化學家，少數有關的物理學家，以及在加州理工學院培養起來的一類新型的分子生物學家，這些分子生物學家將自然地把生命科學看作是化學和物理學的推廣。研究工作需要配備最新發展起來的技術和設備：超速離心機，色譜儀，光譜儀，電子顯微鏡，放射性示踪儀等“複雜而十分昂貴的儀器設備，能夠製造出來的……最好的設備”，這些技術設備將有助於把生物學改造成為一門定量化的科學。 “單靠某一種方法不能解決問題，而應把每種方法都發揮到極點。” 由此將會得到豐碩的回報：不僅將弄清蛋白質的結構和生物化學反應的分子機理，還將迎來生物學的新紀元。 “我們相信，生物科學正在進入一個重大的革命性發展的時期，如同物理學和化學在過去35年裡所經歷過的發展時期一樣，”鮑林這樣寫道。 鮑林接著談到了所需的經費。他們需要建造兩幢新大樓，建設費用可以向理工學院的董事去籌集。然而，設備費、人頭費以及長期管理費需要由洛克菲勒基金會提供。他估計每年所需的各種經費總額為40萬美元，延續15年，總數為600萬美元。 這是加州理工學院建院以來所提出的最大一筆單項科研資助的申請，也是韋弗所見到的最大一筆申請。 在資助申請到達韋弗辦公室一周之後，比德爾懷著惴惴不安的心情拜訪了韋弗，但他很快就感到釋然了。他寫信告知鮑林：“我不再需要對他作任何宣傳。這傢伙現在對加州理工學院贊不絕口，其熱情程度超過了我見過的任何人。”600萬美元的價格看起來“對他是真夠昂貴的”。然而，在總體上，韋弗認為這是“一個宏偉的計劃”。韋弗保證他將向基金會盡力說服，但同時警告理工學院的這對搭檔：要取得這麼一大筆資助，非短期努力所能奏效。在等待批准的日子裡，比德爾和鮑林敲響了其他資助機構的大門。不久之後，支持這項研究的各種資助開始流入理工學院：全國救助小兒麻痺症基金會提供了五年30萬美元的資助，公共衛生服務中心和其他一些團體也提供了各種較小額度的經費。 儘管韋弗大力支持該項申請，但洛克菲勒基金會很難取得一致意見。在基金會就這一項目的得失進行辯論的過程中，韋弗爭取到了一筆相當數額的臨時性資助：在1946、1947兩年內，每年撥款5萬美元。有了這筆經費以及來自其他各種渠道的多項資助——政府的，工業部門的，基金會的，還包括一些用於癌症研究的資助，比德爾和鮑林終於有足夠的錢像模像樣地開張了。到1947年，化學系的預算總額比六年前翻了一番，而生物系則差不多翻了兩番。 在長達兩年的時間裡，洛克菲勒基金董事會一直就是否資助大經費項目舉棋不定。這方面的爭論與基金會在戰後科研中應擔負何種角色這一更加廣泛的問題有著緊密的聯繫。由於政府對戰時研究項目投入了大量資金，使得科研資助的大環境迅速發生了變化。政府對基礎科學的大規模支持無疑將以某種形式繼續下去，因此基金會不再需要像戰前那樣，對類似鮑林計劃那樣的大項目進行資助。而且，自從大蕭條時期出現所謂“人類科學”的觀念以來，基金會服務社會的目標也發生了變化。它的資助重點從基礎科學轉向了農業和社會科學，特別是那些能促進某些國家發展的研究項目，這些國家被認為是未來幾十年中的民主基地和反共前哨。 在這樣的大背景下，像鮑林計劃這種規模宏大的基礎科研項目，不管它有多麼好，獲得資助的希望都是非常渺茫的。在董事會一次次討論的過程中，資助數額不斷縮減，到1948年終於有了定論：資助十萬美金一年，總共七年。 這只是鮑林夢想的六百萬美元的一個零頭。儘管如此，這已經是加州理工學院歷來所獲得的最高單項資助之一，並且也是基金會在戰後給予基礎科研項目的最高資助額了。這些經費使得鮑林的化學系成為全國最富裕的化學系之一，並已足夠在一段較長的時期內支持鮑林計劃的實施。有這筆錢以及其他私人讚助，有鮑林和比德爾的親密合作和領導，有一批他們吸引來的傑出青年科學家的加盟，加州理工學院有望在隨後的十年內發展成為全美國分子生物學這一新興學科的搖籃，而且可望成為全世界最重要的基地之一。 取得這些業績的原因何在？韋弗認為，“這完全是比德爾和鮑林的功勞。他們兩人如同兩個凝聚核心，圍繞著他們，新思想不斷地產生和交流，如同一個分子系統中各種類型的共用電子圍繞著兩個中心旋轉，並以一定頻率相互換位一樣。就我所知，這種優勢是其他任何學校所沒有的。” 果醬和豬食 然而，用化學鍵來比喻比德爾和鮑林兩人間的關係並不十分貼切。他們兩人相處得很好，並且在加州理工學院的化學系和生物系之間建立了一種緊密的合作關係。兩個系的教師相互參加對方的研討會，還常常打破學科界限相互提供諮詢和幫助。但是這種聯合陣線的出現，主要地不是出於聯合研究的需要，而是為了爭取更多的資助。等到洛克菲勒基金的資助一到手，鮑林和比德爾就基本上按照各自的方向相互獨立地開展研究了。他們之間的關係與其說是相互交流，倒不如用另外一個詞來描述更加恰當，這個詞就是“互補性”。在戰後的那幾年裡，分子互補性變成了鮑林的基本研究對象。 互補性是從鮑林的免疫學研究中引申出來的一個概念。鮑林把抗體和抗原之間的聯結解釋成某種精確的分子配合；一種相互補充、絲絲入扣的嚙合，使得兩者接觸面處的原子極端接近，從而形成微弱的范德瓦爾斯力。鮑林的解釋為理解其他生物學現象提供了一條途徑。鮑林開始意識到，生命在分子層次上看主要地就是一種特異性，就是體內的分子能夠辨認某些目標分子，並且只能和這些目標分子相結合。抗體與抗原之間酶與其作用物和基因之間，以及在它們相互生成的蛋白質衍生物之間，都以某種神秘的方式相互辨認並僅與特定的對象相聯結。形成這種精巧的生物特異性的機制尚不為人所知，但是鮑林認為，以精確的互補性形狀作為研究基點之一的思路為弄清這種機制提供了鑰匙。 鮑林認識到，他研究抗體的主要成果是顯示了分子結構與生物特異性之間的關係。蘭德施泰納在1943年逝世前，曾要求鮑林為他新版的免疫學專著撰寫一章關於特異性的化學基礎的內容。鮑林把這一章起名為“分子結構和分子作用力”，其中簡明地總結了他關於蛋白質分子能夠辨認和聯結特定的目標分子的機理，為希望了解有關理論的讀者提供了入門性介紹。鮑林強調指出，分子形狀是決定一切的。精確的、互補的、絲絲入扣的形狀使分子緊密嚙合在一起，並通過累積起來的弱鍵作用聯結成整體。而化學反應，正如大多數化學家所認為的那樣，都是通過分子間的特定反應而形成強力的共價鍵或離子鍵，因此與弱鍵機制是完全不同的。 發表於1945年的這一章內容，不僅首次闡明了現代結構化學和免疫學之間的關係，而且還首次雄辯地證明了一個事實：在分子層次上發生的大多數甚至是全部的生物現象均可通過創造性地應用公認的化學原理而得到解釋。由於這部分內容髮表於免疫學的專著中，因此在化學界沒有引起多少反響，然而對戰後那些讀過這本書的青年生物學家和免疫學家卻產生了巨大的影響。例如，後來的諾貝爾獎得主。免疫學家喬舒亞·萊德布格認為，這章內容是鮑林所寫的最重要的論著之一，對於那些缺乏經驗的分子生物學家來說，這是一本幫助他們弄清大量複雜問題的指導書。 把免疫特異性歸結為分子能夠取精確的互補性形態的思想，既符合鮑林和德爾布呂克在1940年發表的論文中提出的理論，又符合鮑林和莫斯基關於蛋白質結構的設想：蛋白質是由氫鍵聯結起來的有著精確形狀的鏈狀分子。然而，這個思想的適用範圍已遠遠超出了免疫學。 1944年，薛定諤（他當時生活在都柏林）出版了一本小冊子，書名為《生命是什麼？ 》。由於作者被公認為波動方程之父，故此書出版後立即備受關注。然而這是一本怪書。薛定諤欲把自己富有創見的想像力以一種略帶詩意的方式推廣到解決重大的生物學問題。在鮑林看來，全書充滿了模糊不清的推理。薛定諤在書中提出一個長期以來難以解答的悻論：為什麼在趨於最大熵的宇宙中，那些有條不紊的生命系統卻能存在並繁殖？他認為不能用經典的物理定律來解釋生命現象。於是他提出了一個叫做“負嫡”的新概念。有機物以某種方式從這種尚未發現的物質中吸取能量後，就能抵禦瓦解的趨勢。在此理論框架內，薛定諤提出基因應是一種能自我複制的“非週期性晶體”。儘管理論本身含糊不清，但這本書在戰後時期對年輕的物理學家產生了巨大影響，他們中許多人由此轉向了生物學，投身於活體細胞的細胞質研究，期望從中發現新的物理定律。 鮑林認為這本書是“豬食”。沒有任何人能證明這種所謂的“負嫡”的存在。基因決不是薛定諤聲稱的那種“非週期性晶體”，而極可能是蛋白質鏈，這種結構能夠以若干種不同的形式穩定地存在於機體內。鮑林在評論《生命是什麼？ 》這本小冊子時說：“薛定諤的熱力學討論非常模糊和膚淺，即使作為通俗讀物也是有誤導作用的。無論是過去還是現在我都認為，薛定諤對我們正確理解生命現像沒有任何貢獻。” 鮑林對生命的本質有著他自己的更易為大眾接受的解釋。 “薛定諤認為有生命的物質工作的方式不能用普通的物理定律來解釋，有機體內部原子相互作用的方式不同於無生命物質內部的作用方式，”鮑林在給朋友的信中寫道，“我並不認為這樣的差別會真的被發現出來。”在鮑林看來，生命可以歸結為“擁有一些具體的特徵並可把這些特徵遺傳給自己產生的後裔”，生命過程只不過是一種分子的特異性，完全可用化學原理把它解釋清楚。 在薛定諤熱衷於負熵的夢想時，鮑林卻從果醬中受到了鼓舞。在廚房裡孩子丟棄的一隻果醬瓶的外壁上，他看到了分子互補性理論的實實在在的證據。殘留在瓶裡的果醬經過幾天之後，周圍出現了少量酒石酸氫鉀的小晶體，這是葡萄醬的一種組成成分。這一難解之謎的焦點是，酒石酸氫鉀的分子怎麼知道從果醬千千萬萬顆分子中分離出來，然後僅僅跟同類分子聚集在一起，自行組成次序井然、純度極高的晶格？按照鮑林的觀點，毫無疑問這是分子的互補性結構在起作用。一種化學元素的少量分子堆集在一起將發揮晶種的作用，在晶種的表面存在很多空隙，留待新的分子去充填。但是只有同種分子才能緊密地嵌人。酒石酸氫鉀的分子排列起來而形成的空隙只能由同類的分子去充填，其他元素的分子不是太大和形狀不對，就是太小，以至飄移不定，難以長時間作穩定停留。按照熱力學理論，應該存在如純晶體這樣的分子排列最為緊密的結構，而不大可能是分子隨機排列的結果。無需借助新的自然規律，完美的晶體就能從葡萄醬中生成。這也是地面上、岩洞中和海洋裡各種晶體生成的方式，其生成條件比生命機體內的條件要平常得多。既然如此，在生命機體內高溫和奇特的化學環境裡，為什麼不能發生不同尋常的化學反應呢？ 鮑林相信：“我們遠遠沒有達到平衡態，因此在不違反熱力學定律的情況下，那些看來很不可能的反應也可能發生。這類反應往往依賴於品種或模板的存在，它們決定著反應的方向。我們在無生命的世界裡已經看到了這樣的例子，其反應機制與生命機體內的反應機制是相同的，這就是絲絲入扣的分子互補性。” 鮑林認識到，沒有必要補充新的定律，他看到了一個偉大的新理論體系的雛形：將他關於無機晶體學的理論和觀點推廣到整個生物學中去，利用現代物理化學相結合而產生的那些概念和理論，可以把整個宇宙統一起來。鮑林認為：“我們可以這樣說，生命過程從無生命過程借用了同樣的基本機制，這就是用來生成晶體這種奇妙結構的機制，”這個化學大一統理論適用於從礦物到人體的各種對象，精妙絕倫。鮑林堅信，他正走在正確的軌道上；他的直覺告訴他自己沒有錯。 1945年以後，分子生物學對鮑林的重要性和吸引力已不亞於晶體結構和化學鍵理論，他把過去投入其他領域並使他取得突出成就的聰明才智和乾勁帶進了這個新的學科。他花費大量時間，廣泛閱讀內容涉及生物化學、生理學、遺傳學和酶學的各種雜誌，還讀一點細菌學和微生物學。他尋找突破口，即那些能夠應用結構化學理論來回答生物學問題的最易於突破的領域。 最初選擇的目標是酶。許多重要的生化反應似乎都發生在條件極差的環境裡，其反應速度難以用普通化學定律來解釋。人們認為這是由於酶的中介作用促成的。酶是一類可作為生物催化劑的蛋白分子，它能在保持自身不變的情況下加快反應進程。大多數化學反應的進程可以比擬為火車翻越山坡，首先註入一定量的能——活性能——用來激活初始反應物到達山頂，這時反應物已吸收了足夠的能量發生化合或分解，或者產生其他各種變化，然後反應生成物沿著能量曲線的下降方向下滑到一種新的穩定態。催化劑的作用好比降低山坡的高度，即減少引發化學反應所需的活化能量。山坡越低，化學反應就開始得越快。當然，作用是兩方面的；較低的山坡也使得反應生成物更易發生逆向反應重新組成初始反應物。總效應依賴於雙方的相對濃度：如果反應物多於生成物，催化劑將推動反應向一個方向進行，形成更多的生成物，直至雙方的濃度達到相等為止。在生物體內，通過加速形成生成物或者消耗生成物，酶化學反應將沿著正確的方向進行下去。 酶還具有高度的特異性，每一種酶僅能對一對反應物和生成物發揮作用。以消化液中的胰蛋白酶為例，它的作用是催化將蛋白質鏈分割成小段的過程。然而，它在鏈上的作用點是精確定位的：僅僅在兩種特殊的氨基酸連接處發生作用，而決不會在別處。對鮑林來說，這種特異性很易理解：酶與抗體一樣，其形狀只與目標分子相匹配，也就是說，酶具有一種互補性結構。那麼，與什麼物質互補呢？鮑林注意到，酶在由反應物形成生成物以及由生成物重新構成反應物這兩個方向上均能發揮作用。 “酶必需在兩個相反的反應方向上均發揮加速作用，這個事實告訴我，與酶互補的物質必定是位於反應物與生成物中間的某種中介物質，”鮑林說道。鮑林的假設與一種被酶化學家稱為“活化複合體”的假設性物質有關。這種活化複合體生成於反應物與生成物的中間變化位置上，它在酶化學反應過程中僅能存在幾分之一秒的時間。鮑林接著說道：“酶為什麼能使化學反應的速度提高一千萬倍之多？這個問題的答案是十分明顯的——至少對我來說是這樣，那就是，酶必需具備降低活化能的能力——即降低生成活化複合體的能量的能力。而要降低活化能，酶可通過與活化複合體形成強鍵而與反應物和生成物只形成弱鍵的途徑來實現。”鮑林認為，酶的鍵接點與目標分子有適當緊密度的嚙合，使之可以比較鬆弛地拉住目標分子，而當目標分子慢慢滑進一個被折彎或拉緊的位置時，兩者的嚙合就變得十分緊密。酶的作用點像一把分子鉗，它把目標分子折彎，使之易於斷裂成很多小段。這些被斷開的目標分子的形狀與酶的鍵接點僅有部分的互補性，嚙合變得鬆動起來，從而變得易於飄浮並與酶分開。鮑林還認為，相反的過程也完全可能發生，即酶鬆弛地聯結住生成物分子，使他們聚集在一起，從而緩慢地進行逆反應過程，重新生成初始反應物，所有這些反應均是通過形狀的互補性實現的。 鮑林對酶的作用機制所作的描述與他的關於抗體的理論是完全一致的。這一切還只是開了一個頭。不久，他又提出了這樣的理論和觀點：味覺與嗅覺也是由被感物的分子與身體內部特定位置之間的互補性匹配產生的（這一理論至今在氣味學研究者中間仍有很大的影響）。還有所謂的行為性病毒，這是一種有點介於可結晶蛋白分子和生命機體之間的奇異的物質形式（鮑林把它們稱為“逃脫了父母機體控制的基因”），鮑林認為也可從互補性理論出發對它們作出解釋。 鮑林猜測，基因可能是一種很大、很複雜的蛋白分子，它能夠通過一種稱為自催化的過程，精確地複制自己。他早在1940年就與德爾布呂克合寫了一篇論文，論及關於基因複制的一種可能的一般性機制。到了1945年與1947年期間，鮑林在互補性理論的框架內對這個問題進行了更多的思考。到1948年，他設計了一種最簡單的基因複制的一般模型。 “我們對基因或病毒分子進行自我複制的機制尚不清楚有關的細節”，鮑林在一次互補性理論的報告會上這樣對聽眾說。 “一般來說，使用某種基因或病毒作為模板不能複制出與模板完全相同的分子，而只能生成與模板互補的分子。當然可能出現這樣的情況：在某種模板上生成的分子既與模板同構，又同時與模板互補……假如作為模板的基因或病毒分子有兩個互補的部分組成，那末每一部分可以復制出與另一部分同構的分子。於是，由兩個互補部分組成的複合體就可以作為複制自身的模型。”在正式發現DNA的雙螺旋結構四年之前，鮑林就已經這樣明確地作出了基因可能具有雙螺旋結構的預測。 鮑林實際上已經為分子生物學的結構理論奠定了基礎。在這之後，他又把注意力轉向了醫學。戰爭期間，鮑林對醫學的興趣，從原先的腎病、抗體、血漿代用品等問題，進一步擴及到其他方面，他開始思考藥物的結構，營養品的效能，他甚至提出這樣的意見：有幾種退化性疾病也許是由於紅血球的堆集而引起的。有一個階段，他還考慮在加州理工學院成立一個基礎醫學研究所，以便對他關於生物分子的結構和作用的設想進行試驗。鮑林同樣認為，分子互補性理論可以在這些問題的研究中發揮重要的作用。 戰爭即將結束之時，鮑林被任命為帕爾默委員會的成員。這是一個由醫學專家組成的小組，鮑林是其中唯一的例外。該委員會遵照科學研究與發展局局長佈什的指示，開會研究戰後如何對醫學研究進行資助。 1945年春，該委員會在紐約的世紀俱樂部舉行了一次午餐會。討論過程中，醫生們談到了一種鮮為人知的被稱為鐮狀細胞貧血症的血液病。來自哈佛的醫藥教授卡塞爾解釋說，病的名稱來源於病人的紅血球從扁平的圓盤狀畸變為彎曲的月牙狀。這些鐮刀形的紅血球阻塞小血管，引發一系列；臨床症狀：由於缺乏紅血球輸氧而引起骨頭和腹部疼痛，並在肺部、腎臟和腦部形成血塊。卡塞爾教授還指出一個奇怪的現象，那就是在返回肺部的靜脈血中有著比富氧的動脈血中更多的鐮狀紅血球。 鮑林聽後，怦然心動。他從自己對血紅蛋白的研究中得知，紅血球幾乎只包含血紅蛋白和水兩種物質。如果缺氧和富氧都會影響到血液細胞的形狀是否平整，那末血紅蛋白——這是一種固氧分子——也許會在裡面起作用。其他委員圍坐在桌邊抽煙交談，鮑林卻坐在一旁陷入沉思。他的腦子裡出現了血紅蛋白分子的形象，這是一種球狀的、一頭有點細長的蛋白分子，有點像粗短的圓柱體。假設某種東西改變了血紅蛋白分子表面的形狀，而這種形狀與另一個血紅蛋白分子表面的某一部分的形狀是互補的，那末形狀互補的分子就會粘連。如果形狀的改變出現在分子的兩端，那末這些分子就會首尾相接地連接起來，從而在紅血球內部形成長的鏈。一旦足夠多的鏈再互相連接，就能生成類似血紅蛋白晶體的物質，從而將血細胞扭曲成鐮狀。但是氧氣在這過程中起了什麼作用呢？他問自己。他想，把氧固定在血紅蛋白中必定會改變分子的形狀，以至分子的粘接點處發生畸變或被遮蔽。加進氧則防止鐮狀發生；取出氧則加劇鐮狀扭曲。鮑林茅塞頓開。他把自己的想法向大家作了解釋，進一步向卡塞爾問了幾個有關鐮狀細胞貧血症的問題，最後他問各位醫生是否贊成他回到帕薩迪納後進行一些正常血紅蛋白和鐮狀細胞血紅蛋白的對比試驗。卡塞爾表示可以試試，至於其他大多數醫生都不大懂得鮑林所說的東西，因為他們在結構化學方面的知識少得可憐。 這一段時期，也許由於他自己曾經生過一回的布賴特氏病（腎小球腎炎），醫學問題在鮑林的腦海裡一直佔據著突出的位置。血液問題、治病問題均與他的關於互補性的新理論交織起來了。互補性理論也許還可以用來解釋藥物的作用呢！ 1940年，一個英國研究人員提出磺胺類藥物之所以能抑制細菌感染，是由於它偽裝成細菌的食品源而取代了細菌所需的代謝物，實質上是把細菌餓死了。這個機制在理論上是說得通的，因為藥物在結構上與代謝物很接近。同許多學者一樣，鮑林也認為兩種物質競相爭奪活細胞的某個鍵接點將成為研製新藥的中心概念。 1947年10月，他在耶魯大學的一次報告會上說：“當人類有能力詳細確定疾病的媒介生物的分子結構以及人體細胞成分的分子結構的時候，就有可能針對每種疾病確定相應的化學藥物的特定配方，然後再根據配方，合成藥物，保護人類免受那種疾病的侵襲。” 到這個階段，鮑林確信他的互補性理論已足夠解釋所有的生物特異性。他已找到了一種通過標準的化學語彙來解釋生命本質的方法。從酶的作用到基因的複制等各種生命現象，用不到尋找新的物理定律，鮑林一次性地給出了合理的解釋。生命從其根源來說，就是一種精確的分子結構。鮑林的這種樸實的觀點以及他從化學角度對生命現像作出的解釋，成為20世紀科學史上最深刻的發現之一。鮑林的理論確立了分子結構理論的中心地位，並成為通向分子生物學的發展道路上一座重要的里程碑。鮑林預言，分子生物學的基礎將是互補性分子的相互作用理論。 然而，在那個時候，似乎沒有人認真聽他講話，說得確切一點，是大多數人對他所講的內容的重要性不甚了了，他們缺乏必要的知識理解它。 40年代後期的生物學家對物理化學這門學科只懂得一點皮毛，而多數化學家又從來不把蛋白質看作是化學物質。分子生物學家亞歷山大·里奇這麼評述：“當時的大多數生物化學家不知道何謂范德瓦爾斯力，也不知道氫鍵和靜電勢。”鮑林跨越了這麼多學科的界限，使用了這麼多種不同的科學語言，只有一小部分學者能夠聽懂他的報告。 其次，他所講的東西尚未經過驗證。到那時為止，還沒有研究者確定過任何一種蛋白質的氨基酸鏈，也沒有結構化學家或晶體學家即或只是粗略地描畫過鮑林所說的那種互補性形狀。蛋白質的詳細形狀仍然是一個謎。當時已知其三維構形，且與蛋白質稍微有點關係的物質，只是由鮑林小組研究確定的幾種氨基酸分子和肽分子。無人知道基因是怎樣形成的，更不知道它是怎樣工作的。有關酶作用的可靠數據剛剛開始發表。在對蛋白質結構的細節知之甚少的情況下，可以進行各種猜測，但很難作出明確的判斷。鮑林自己也認識到這種情況，因而每每在結束報告時，總要指出當務之急是對蛋白質的形成過程進行更深入的探討。在這一時機到來之前，鮑林僅限於口頭報告自己的見解，不想寫成論文到那些要對文章進行評審的雜誌上發表，儘管後者的影響要大得多，比如可產生如同他關於變性和抗體結構的論文那樣的重大影響。鮑林要等到他的一般性理論有了更多的實驗結果作為佐證的時候才寫成論文發表，戰爭一結束，鮑林即指派尼曼對他關於酶的假設進行實驗驗證，但這個青年學者很快失去了興趣，轉而從事其他工作了。此後，鮑林一直在努力尋找適當的人員開展鐮狀細胞血紅蛋白的研究。 在此過程中，鮑林始終堅信自己所走的道路是正確的。他在1947年這樣說：“有關生物力來自結構互補性的理論存在著非常有力的證據，並且我認為分子互補性很可能是機體內部形成生物特異性的唯一機制。”到1948年，他告訴公眾：“我相信我們可以利用分子結構理論來理解生命機體的這些性質，並弄清楚生命的本質（但意識除外）。” 人生的峰巔 鮑林和比德爾是代表戰後美國科學事業樂觀向上和興旺發達的兩個著名人物。第二次世界大戰以後，美國在基礎科研方面佔據了世界上無可爭議的領先地位。德國科技界在希特勒的統治下陷於癱瘓，戰爭也使歐洲許多重要的研究中心遭到了嚴重破壞。那些未遭破壞的，比如著名的劍橋卡文迪什實驗室，也已經日薄西山，經費窘迫。在那些致力解決溫飽和恢復戰爭創傷的國家裡，基礎科學不可能被置於優先考慮的位置。 然而，在戰後的美國，科學家們卻處於金錢和榮譽的包圍之中。他們被尊為民族英雄，他們發明的火箭、雷達和炸彈幫助聯軍贏得了戰爭。在戰後的歡慶氛圍中，他們倍受人們的崇拜。科學家——特別是原子能專家——的事蹟頻頻出現在報刊雜誌上，他們應邀到俱樂部演講，參加國會山的雞尾酒會並成為引人注目的貴賓。這真是一個令人陶醉的年代。 深受其益的美國政府醉心於創造一個由取之不盡的原子能支撐起來的繁榮富裕的新時代，打算繼續大力資助科學研究。以前無力開展的幾百萬美元的大項目，其中最突出的如原子對撞機和核反應堆，突然都得到了批准。要是能提供足夠的經費，那末只要一聲令下，誰知道科學家又會創造出怎樣的奇蹟呢？ 1945年，羅斯福病逝，杜魯門接任總統。他上任後最先做的事情之一就是要求布什——他作為科學研究和發展局局長組織了戰時的科研工作——準備一份關於戰後科研發展計劃的報告。布什並沒有簡單地以一紙公文應付了事，而是把這當作改變戰後科學事業面貌的大好機會來認真對待。他召開各種專家小組會議（包括醫學研究方面的帕爾默委員會會議，鮑林也應邀參加），讓專家們就不同的研究領域提出建議，然後集思廣益，匯總成一份有很強說服力的長篇綜合性文件，他把文件定名為“科學——廣闊無垠的疆域”。計劃的最後提出了建立國家研究基金的建議。通過該項基金，由專家小組來決定如何分配納稅人的錢，以便在決定項目資助時排除政治壓力的影響。布什指出，只有通過這種方式，即由科學家向科學家發放經費，才能使由政府資助的基礎科研不受外界干預，有關學者就能自由地開展研究活動。議會裡的批評者指責該計劃缺乏根據，並抓住布什建議的撥款數字大作文章。布什建議，第一年科研撥款3300萬美元，以後逐年遞增，到第五年增加到12000萬美元以上。一位議員很快給計劃起了個別名“科學——無窮無盡的開支”。鮑林與此相反，熱情地支持布什的計劃。他特別關注戰爭帶來的在培養青年科學工作者方面的斷層——1945年，加州理工學院的學生中只有六個專攻化學——他相信必須由政府乾預才能糾正這種狀況。如果不採取措施，或採取措施不及時，就有可能造成人才短缺、後繼乏人的局面。鮑林甚至建議像戰時徵兵那樣徵集美國青年參加科學訓練計劃，或者更現實一些，通過擬議中的研究基金把經費轉撥到科學教育中去，這樣就能避免幕後交易降低項目質量，而按照鮑林的觀點，這是許多政府項目的共同特徵。鮑林參加了全國性的“支持布什報告委員會”，在布什計劃交付議會立案後，鮑林還參與組織了聲援集會和寫支持信的運動。 戰後時期，鮑林很快變成了一個具有很高知名度和影響力的科學家。戰前，鮑林關於化學鍵的理論真正懂的人還不多，然而現在，由於他的專著《化學鍵的本質》影響日隆，很多人能跟上他了。他的這本著作成為戰後研究生和青年學者，特別是那些從事分子結構研究的人的必讀書。 1947年，鮑林完成了全一冊的大學化學通用教科書《普通化學》。該書的問世產生了巨大的影響，成為化學教育史上的一個里程碑。 《普通化學》是第一本全面按照量子物理理論撰寫的大學化學入門教材，又是第一本把讀者從一般的理論原則——從他的鍵價理論開始——邏輯地引導到豐富的客觀實例的教本，還是第一本用化學鍵和分子結構理論作為主線組織全部內容的化學著作。鮑林采用他一貫的通俗易懂、生動活潑的寫作風格，並首次附加插圖，其中就有在他指導下由插圖家海懷德繪製的十幾幅精確的化學結構圖，使分子結構直觀地顯現在讀者面前。在他這本著作中，分子不再是抽象的符號，而成了帶有自己個性的活生生的對象，每種分子都有自己的大小、形狀和獨特的結構。 這本書推動了大學化學課程的改革。由於鮑林本人崇高的聲譽，教材一出版就被廣泛採用。當教師進一步發現新教材的優越性後，這本書就更受歡迎了；不過，對於原定的讀者對象來說，這可不符事實。 《普通化學》是鮑林根據他理工學院教一年級化學時的講稿整理而成的，對其他大學的一年級化學課程來說，其中很多內容過深過難。經過幾年的使用，這本書最終成為一本更適合於高年級學生使用的暢銷教材。它的各個版本銷路極廣，以至出版此書的舊金山弗里曼出版公司也大出風頭，從原來默默無聞的小公司一躍而成全美教科書的重要出版商之一。本書的廣泛傳播還使鮑林的名字走進成千上萬在戰後時期湧進大學的青年學子的心中，成了現代化學的代名詞。 這本書的版稅也使鮑林初嘗富豪之味。從此開始，他有錢享受舒適豪華的生活。他有錢在他位於山坡上的寓所院子裡建造一個大型游泳池——孩子們稱它是“用《普通化學》建造的池子”。他有錢經常出外旅遊。隨著身體的好轉和聲譽日盛，他應邀外出講學和開會的次數也與日俱增，他的孩子越來越難見到他了。他的工作日程又被排得滿滿的，以至他對家人明確規定，除了吃飯，不准以任何事情打擾他。為了適應他的繁忙工作，全家的生活節奏都被打亂了。他家的一天一般是這樣度過的：清晨，鮑林醒來後立即步入書房，愛娃則忙著為孩子們張羅早餐。孩子們吃完早飯，愛娃按書房門鈴通知鮑林用餐。早餐後，鮑林駕車離家赴理工學院上班，有時順路把孩子們帶去上學。下午3點左右鮑林回家，有時順路捎帶一個孩子回來。回家後他立即把自己關進書房，在那里工作，看報或聽新聞廣播，直到海倫按鈴通知他吃晚飯。飯後幫助收拾完盤子，他又進入書房，孩子們上床睡覺後，他仍在書房工作。 不管是工作日還是周末，鮑林都是這樣工作的。實際上，孩子們與他交談的唯一機會是搭車去學校或者回家的路上。這時候，鮑林會問一些與功課有關的問題考考他們。他對克萊林的聰明伶俐印像很深，這個小男孩有時會玩弄小聰明使鮑林驚喜不已。小克萊林非常希望鮑林像人家小朋友的父親一樣，跟他一起玩耍，週末帶他外出度假，但是鮑林做不到這點。小克萊林放學回家後，只能偷偷地躲在父親書房的門外，聽父親對著一架錄音機口授文稿。克萊林回憶說，他小時候關於父親的最深印象就是“他一回到家裡，就對著錄音機裡的'逗號'先生說話。” 在鮑林的名聲節節上升之時，一些重要的老一輩化學家開始陸續謝世。曾經耐心教會鮑林Ｘ射線晶體學的迪金森於1945年英年早逝。第二年，鮑林的導師、楷模和朋友路易斯在做實驗的時候猝死於突發性心髒病，被人發現時已蜷縮在實驗桌下面。鮑林說，“他的死對我是一個巨大的打擊。”1948年托爾曼死於腦溢血，這離他復員回到理工學院僅一年時間。 領導權開始轉移到鮑林一代人手裡。為加州理工學院在1946年初開始物色人選接替密立根的院長職務時，至少有一個支持者提出了鮑林的名字，這個支持者就是愛娃·海倫。她對每一個願意傾聽的人宣傳鮑林是一個十分傑出的院長人選。然而鮑林本人倒不大願意讓行政工作來耗費他的生命，因此並沒有為得到這個職務而進行遊說。董事會最終聘任杜布里奇接替密立根擔任加州理工學院院長。此人是鮑林的同一代人，一位熟練的行政管理者，他曾經在麻省理工學院的放射實驗室領導了雷達的研製工作。 身居高位，受人尊敬，生活富足，鮑林開始過上了一個領銜科學家的優裕生活。他經常外出旅遊，應邀講學，接受嘉獎，還指導別人在他感興趣的領域裡開展研究工作。免疫化學仍然是鮑林傾心喜愛的研究領域之一，此時坎貝爾在一位傑出的博士後普萊斯曼的協助下，正在為最後確定抗原和抗體的相互作用而加緊工作。鮑林對這項工作傾注了極大的熱情，並投入了大量的經費。他還指導依泰諾進行鐮狀細胞血紅蛋白的研究。依泰諾是一個剛畢業的醫學博士，他希望在鮑林的指導下再得一個哲學博士學位。鮑林公開宣布他正在尋找有志於從事基礎研究的青年醫師做他的研究助手。他還把科里召回身邊，繼續從事氨基酸和小肽分子的結構研究。 鮑林喜歡外出巡迴演講，並有很多這樣的機會。化學家開始明白，鮑林對化學的貢獻直接改善了他們的待遇。於是鮑林開始得到各種各樣的獎勵。在戰後的幾年裡，鮑林獲得了化學界幾種最高的獎項：美國化學學會（東北地區）授予的理查茲勳章；美國化學學會（芝加哥地區）授予的吉布斯勳章，還有英國皇家學會授予的戴維勳章。 戴維勳章對鮑林具有特別重要的意義，因為它意味著鮑林的成功不僅在國內，而且在國際上也得到了承認。鮑林回憶說，戰後他在英國的聲譽“非常高”，原因之一是由於他對矽酸鹽結構的研究成果超過了勞倫斯·布拉格的成果（布拉格那時正領導著著名的劍橋卡文迪什實驗室）；另一個原因是由於德高望重的牛津大學化學家瑟奇維克對他的支持。瑟奇維克1931年訪問美國時對鮑林的成就印像極深，通過他編著的英國化學書籍，更多的人開始了解鮑林的鍵價理論。 1947年，在瑟奇維克的大力促成下，鮑林從英國獲得了另一項很高的榮譽：牛津大學為期一年的伊斯曼教授職位，由校方支付所有費用，包括隨行家屬的費用。鮑林很高興去牛津，但是一年的時間對他來說太長了。他告訴瑟奇維克和牛津校方，他將很高興從1948年的1月到7月，即該學年的第二、第三學期，到牛津大學講學。成行之前出現了一個小麻煩：伊斯曼教授職位只能授予牛津大學碩士學位獲得者，而鮑林不是。但這個問題通過一點簡單的技術處理就解決了。牛津大學很快授予鮑林榮譽碩士學位，這是鮑林一生中得到的唯一一個碩士學位。 更多的榮譽接踵而來。 1947年4月，他被提名為美國科學院院長，這是鮑林很希望得到的一個職位。然而由於他即將赴英國講學，他只得從候選人名單中將自己的名字撤出。沒過多久，美國化學學會會員又提名鮑林為該學會主席。這次鮑林聽其自然，因為他想自己即使當選，在第一年內也並不實際上任，沒有多少事情要做。正式任期要從1949年開始，那時他早已從英國歸來了。 儘管鮑林自己並不在乎美國化學學會主席的職務，但獲得提名這件事卻再一次證實了他在化學界的崇高地位。在長達20年的時間裡，他所從事的化學研究終於從邊緣旁支發展成學科主流，而這一結果主要是由於他作為理論家、著作家和演說家的傑出才幹促成的。現在他已變成全美以至全世界最出名和最受人尊敬的化學家之一。 1947年12月底，選舉結果揭曉，他以較大的優勢當選為美國化學學會的主席。 對鮑林當選表示不滿的只有一小批反對鮑林的化學學會會員。對於一個純學術組織來說，他們反對的理由是很不尋常的：他們不喜歡鮑林的政治觀點。