14 英国之旅
谓的“受激态”结构——纯粹想象出来的在自然界不可能现实存在的结构——作为共振体的构件,使事情更加复杂化了。一些化学家认为,这种做法无异于鼓励人们胡思乱想,把各种怪东西都塞到正则混合体中去,价键理论的任意性太大了。越来越多的化学家产生了这样的感觉:鲍林和他的追随者为了解释某种分子的性质,可随时从他们的帽子里变出所需的共振混合体。
到1947年,甚至韦兰特也承认,尽管共振概念从总体上看对解释化学现象很有用,但确定正则结构的数值时,“带有很大的随意性,很不可靠……然而我并不认为这种方法是完全没有价值的。当严格的处理方式行不通而不得不采取近似方法时,那么你只能引进某种程度的随意性,这是为了取得进展唯一可行的方法,只要头脑清醒,不把所取得的结果看得太认真,你就不会有大的麻烦,并有可能获得某些研究成果。”
但是,到了战后时期,很多化学家急于把量子化学变成一门严格的定量化科学。对他们来说,价键方法已不再是一种好方法。正如马利肯所说,“当涉及到复杂分子时,价键方法要求有大量的共振结构,而对这些结构进行计算几乎是不可能的事。”在30年代,马利肯在英国找到了一小批人数虽少但影响颇大的志同道合的量子化学家。在莱纳德一琼斯(他是英国理论化学学会的首任主席)和朗盖一希金斯的领导下,英国的分子轨道理论研究者积极发展马利肯的理论并推广他的方法的应用范围。比如说,就在鲍林和马利肯在巴黎进行辩论之前不久,莱纳德一琼斯提出了一种简易方法,利用分子轨道理论解释键的方向性,从而克服了这种理论的一个重大缺陷。
到40年代后期,通过鲍林、马利肯和他们的追随者对量子化学的艰苦深入的研究,有两点变得越来越清晰:分子轨道理论和价键理论的核心内容在本质上是一致的;而分子轨道理论学派为分子的定量化研究提出了更简单、更有用的工具。潮流从价键理论转向了分子轨道理论。
在法国举行的这次辩论会上,马利肯被允许的发言时间跟鲍林得到的一样长,这个事实本身说明了他的分子轨道理论已经有了巨大的影响。一整大的报告虽然再次证实鲍林是一个更有吸引力的演讲者,但辩论的结果却清楚表明,在过去的十年里,除了对金属的价键研究取得一些新成果外,鲍林在价键理论方面并没有做多少重要的工作。他的注意力转向了其他方面。然而马利肯却坚持在分子轨道理论领域里耐心耕耘,不断完善有关方法,他的方法已经更加适应新一代化学家的需要。一天的辩论结束后,并没有什么立时显现的后果,也没有大批人员的阵营转移;但它证实了一种发展趋势,即在未来的十年里,量子化学家将更欢迎分子轨道理论。乌龟追上了兔子。
讨论会后,马利肯和他的妻子来到鲍林在巴黎下榻的公寓参加晚会。当鲍林在众多化学家和物理学家中间周旋应酬时,马利肯夫妇静静地坐在一边。晚会气氛欢快,说笑声此起彼伏,人们时不时借用化学键开善意的玩笑。此外还有马利肯至今记得的“无数瓶的香滨”。鲍林女儿琳达即兴表演了一段独舞。晚会一直延续到深夜。然而,马利肯却悄悄地先行退席,在睡觉之前,他还要抓紧时间做一点研究工作。
镰状细胞
鲍林5月份回到伦敦后,到剑桥作了三次报告,这使他有机会对布拉格的卡文迪什实验室作出第一手的评估。佩鲁茨十分乐意充当向导。他非常钦佩鲍林,认为鲍林是世界科学界的巨人。佩鲁茨记得,当自己还是一个穷学生时,曾向女友借钱买了一本用过的旧书《化学键的本质》。他说,这本书“把我早先读过的教科书中的化学知识从平面转换成了三维世界”。鲍林对佩鲁茨关于血红蛋白的研究成果印象深刻。他的研究表明,血红蛋白分子总体上呈椭圆形。