假如作为模板的基因或病毒分子有两个互补的部分组成，那末每一部分可以复制出与另一部分同构的分子。于是，由两个互补部分组成的复合体就可以作为复制自身的模型。”在正式发现DNA的双螺旋结构四年之前，鲍林就已经这样明确地作出了基因可能具有双螺旋结构的预测。

    鲍林实际上已经为分子生物学的结构理论奠定了基础。在这之后，他又把注意力转向了医学。战争期间，鲍林对医学的兴趣，从原先的肾病、抗体、血浆代用品等问题，进一步扩及到其他方面，他开始思考药物的结构，营养品的效能，他甚至提出这样的意见：有几种退化性疾病也许是由于红血球的堆集而引起的。有一个阶段，他还考虑在加州理工学院成立一个基础医学研究所，以便对他关于生物分子的结构和作用的设想进行试验。鲍林同样认为，分子互补性理论可以在这些问题的研究中发挥重要的作用。

    战争即将结束之时，鲍林被任命为帕尔默委员会的成员。这是一个由医学专家组成的小组，鲍林是其中唯一的例外。该委员会遵照科学研究与发展局局长布什的指示，开会研究战后如何对医学研究进行资助。1945年春，该委员会在纽约的世纪俱乐部举行了一次午餐会。讨论过程中，医生们谈到了一种鲜为人知的被称为镰状细胞贫血症的血液病。来自哈佛的医药教授卡塞尔解释说，病的名称来源于病人的红血球从扁平的圆盘状畸变为弯曲的月牙状。这些镰刀形的红血球阻塞小血管，引发一系列；临床症状：由于缺乏红血球输氧而引起骨头和腹部疼痛，并在肺部、肾脏和脑部形成血块。卡塞尔教授还指出一个奇怪的现象，那就是在返回肺部的静脉血中有着比富氧的动脉血中更多的镰状红血球。

    鲍林听后，怦然心动。他从自己对血红蛋白的研究中得知，红血球几乎只包含血红蛋白和水两种物质。如果缺氧和富氧都会影响到血液细胞的形状是否平整，那末血红蛋白——这是一种固氧分子——也许会在里面起作用。其他委员围坐在桌边抽烟交谈，鲍林却坐在一旁陷入沉思。他的脑子里出现了血红蛋白分子的形象，这是一种球状的、一头有点细长的蛋白分子，有点像粗短的圆柱体。假设某种东西改变了血红蛋白分子表面的形状，而这种形状与另一个血红蛋白分子表面的某一部分的形状是互补的，那末形状互补的分子就会粘连。如果形状的改变出现在分子的两端，那末这些分子就会首尾相接地连接起来，从而在红血球内部形成长的链。一旦足够多的链再互相连接，就能生成类似血红蛋白晶体的物质，从而将血细胞扭曲成镰状。但是氧气在这过程中起了什么作用呢？他问自己。他想，把氧固定在血红蛋白中必定会改变分子的形状，以至分子的粘接点处发生畸变或被遮蔽。加进氧则防止镰状发生；取出氧则加剧镰状扭曲。鲍林茅塞顿开。他把自己的想法向大家作了解释，进一步向卡塞尔问了几个有关镰状细胞贫血症的问题，最后他问各位医生是否赞成他回到帕萨迪纳后进行一些正常血红蛋白和镰状细胞血红蛋白的对比试验。卡塞尔表示可以试试，至于其他大多数医生都不大懂得鲍林所说的东西，因为他们在结构化学方面的知识少得可怜。

    这一段时期，也许由于他自己曾经生过一回的布赖特氏病（肾小球肾炎），医学问题在鲍林的脑海里一直占据着突出的位置。血液问题、治病问题均与他的关于互补性的新理论交织起来了。互补性理论也许还可以用来解释药物的作用呢！1940年，一个英国研究人员提出磺胺类药物之所以能抑制细菌感染，是由于它伪装成细菌的食品源而取代了细菌所需的代谢物，实质上是把细菌饿死了。这个机制在理论上是说得通的，因为药物在结构上与代谢物很接近。同许多学者一样，鲍林也认为两种物质竞相争夺活细胞的某个键接点将成为研制新药的中心概念。1947年10月，他在耶