科研综述

化学键理论

莱纳斯·卡尔·鲍林

在《化学键的本质》一文中，鲍林总结了共价键和氢键的基本性质，并且用杂化轨道理论解决了当时一个突出的理论难题。通过量子力学计算可以得出，碳原子的4个外层电子中，有2个成对位于2s轨道，另外2个电子各单独占据1个2p轨道，与其他原子的电子结合形成2个共价键。但是化学家很早就通过实验证明：碳原子与周围原子形成4个等价的化学键。鲍林给出一个新的解释：当分子形成时，键特征函数的量子化结果发生了改变，即“打破量化”或者“摧毁量化”，形成s轨道与p轨道的“杂化（hybridization）”， 结果4个能量级相同的sp杂化轨道每一个都容纳1个碳原子外层电子，供其形成1个共价键。

莱纳斯·卡尔·鲍林

除了丰富和巩固共价键理论，鲍林用顺磁性作为标准，将化学键区分为不同类型：共价键、离子键、金属键、氢键等。后来，他又给出了描述化学键特征的各种参数，例如共价键的键长、键角、电负性标度等。他提出了离子半径的概念和离子晶体的结构法则，总结出金属键的四个特征，并且较早认识到氢键在生物体内扮演重要的角色。

分子生物学

莱纳斯·卡尔·鲍林

20世纪40年代初，鲍林与坎贝尔（Dan Campbell）等人合作，进行了大量鼠血清实验。在“抗体结构与抗体形成过程”一文中，他提出抗体与抗原结构互补，这种互补保证了抗体的特异性。他还用互补模式解释了生物酶的催化作用：酶表面活性区域与底物分子变形后在结构上互补，使得底物分子受到酶的吸引，底物分子因为吸引力作用而结构变形形成过渡态复合体，这种过渡态降低了反应活化能，提高了反应速率。

莱纳斯·卡尔·鲍林

1949年—1963年，鲍林发表了一系列关于“分子病”的论文。他发现，镰刀型细胞贫血病（黑种人群体多发的一种遗传性疾病）是血红蛋白分子结构变形所致。他将这一结论进一步扩展，指出所有疾病本质上都是分子病。后来，他又将“分子病”概念延伸到进化领域，指出分子是“记录生物进化史的档案”。

在科学生涯的最后二十年，鲍林致力于与分子医学。他提出，人体内某些“微量营养素”达到最佳含量，能够改善人的健康状况。在1970年出版的《维生素C与普通感冒（Vitamin C and the Common Cold）》一书中，鲍林主张维生素C能够用于治疗普通感冒。后来，他与苏格兰外科医生卡莫隆（Ewan Cameron）在《美国国家科学院院刊》上联合发表了一篇论文，论证维生素C能够治疗癌症。

学术论著

莱纳斯·卡尔·鲍林一生共发表了500多篇论文，出版了11本书。

人才培养

编写教材

1947年，莱纳斯·卡尔·鲍林出版了首部教材《普通化学（General Chemistry）》，该教材被翻译成13种语言供本科生使用。

讲授课程

1930年起，莱纳斯·卡尔·鲍林接手了加州理工学院化学课程的教学工作。

指导学生

莱纳斯·卡尔·鲍林曾指导的学生有卢嘉锡（博士后）、唐有祺（博士研究生）。

荣誉表彰

家庭背景

莱纳斯·卡尔·鲍林的父亲是药剂师赫尔曼·鲍林（Herman Henry William Pauling），出生在美国密苏里州，是来自德国的移民。其母亲露西·伊莎贝尔·达令（Lucy Isabelle Darling），出生在美国俄勒冈州，具有有英国-苏格兰血统。1910年，鲍林的父亲因突发疾病去世，年仅33岁。

婚姻家庭

1923年，莱纳斯·卡尔·鲍林与艾娃·海伦·米勒（Ava Helen Miller）结婚，二人育有4个孩子。1976年7月，艾娃·海伦·米勒接受了胃癌手术，但她没有进行术后化疗或放疗，而是采用维生素C疗法，不过很快就好了，可以陪伴鲍林进行旅行，但最终在1981年12月去世了。

和平讲座

为了纪念鲍林夫妇对世界和平的贡献，俄勒冈州立大学设立了艾娃·海伦和莱纳斯·鲍林世界和平讲座。

发行邮票

2008年，美国邮政发行了第二套美国科学家邮票，以表彰20世纪一些最令人印象深刻的科学家，邮票上印有莱纳斯·卡尔·鲍林。