Поначалу Бородин вряд ли тяготился житьем в стенах академии. Он вел себя как классический трудоголик. Все еще пребывавшему в Гейдельберге Алексееву сообщалось: «Я, слава Аллаху, здоров, толст, красен и весел; читаю в день по две лекции и работаю теперь шибко». Горячей порой было время экзаменов и переэкзаменовок. Строгий Зинин экзаменовать не любил, поручая это своему добродушному ученику. А когда все-таки заглядывал на экзамен, можно было ожидать казусов. Минералог Сергей Федорович Глинка передает следующий анекдот. Зинин, используя кальку с французского, называл химические соединения «телами», что иногда сбивало юношество с толку. Однажды на экзамене студент, заикаясь от волнения, стал говорить:
— Алкалоиды — это тела, названия которых оканчиваются на «ин».
— Значит, Зинин и Бородин — это алкалоиды, — заключил профессор.
Блестящее окружение поддерживало адъюнкта и вело к новым свершениям. Самым близким человеком по-прежнему был Зинин, в 1865 году ставший академиком. По воспоминаниям Алексея Петровича Доброславина, «ни к кому так горячо не относился он, как к Александру Порфирьевичу. Как Зинин считал Бородина своим духовным сыном, так и Бородин постоянно, говоря о Зинине, считал его своим вторым отцом. Эти отношения были столь живые, что при каждой встрече, хотя бы она совершалась в лаборатории, в аудитории, наполненной студентами, Зинин встречал своего ученика несколькими радостными и теплыми приветствиями и непременными поцелуями. Эти публичные выражения задушевности отношений не казались нам, студентам, странными. Наоборот, производили на нас впечатление глубочайшего уважения к этой нежно-родственной связи душ, столь сильной, столь пренебрегающей обычными формами внешних отношений и столь чуждой опасений насмешек или укоров в оригинальности… Не было научной мысли, не было приема в работе, о которых не переговорили бы и не посоветовались бы взаимно учитель с учеником». Еще в конце марта 1864 года Зинин по случаю тридцатилетия своей педагогической деятельности сделался «директором химических работ», предложив занять кафедру химии любимому ученику. Других кандидатов на вакансию не явилось, Конференция академии проголосовала 11 апреля с результатом: 17 — за, 1 — против. Бородин из адъюнкта превратился в ординарного профессора.
Менделеев еще в 1861 году выпустил в свет учебник «Органическая химия», удостоенный Демидовской премии, а в 1865 году защитил диссертацию «Рассуждение о соединении спирта с водой». Вместе с Менделеевым Бородин переводил с французского «Аналитическую химию Жерара и Шанселя: качественный анализ», выходившую частями в 1864–1866 годах. Предполагалось, что для книги Менделеева «Аналитическая химия: количественный анализ» он напишет специальный раздел о применении аналитической химии в медицине, — недаром темой его пробной лекции по возвращении из-за границы была «О значении анализа мерою при медицинском исследовании». Увы, этот замысел не осуществился. Сеченов в 1863 году напечатал сенсационную работу «Рефлексы головного мозга» (его тут же обвинили, что новая концепция служит оправданием преступникам), в 1866-м — «Физиологию нервной системы». Боткин, заваленный преподаванием и врачебной практикой, готовил к изданию «Курс клиники внутренних болезней» (1867).
Бородин тоже работал с увлечением. Да, новое здание академии строители сдали с задержками и проволочками. Да, вместо оборудованной лаборатории он по приезде из Италии увидел голые стены: «Нас волочили обещаниями, что лаборатория будет готова чрез месяц, чрез два месяца, чрез два с половиною и т. д.». Да, не хватало служителей (говоря современным языком, лаборантов). Но в итоге химическая лаборатория благодаря административному весу Зинина была устроена лучше многих других. В новом здании имелись вентиляция, центральное отопление, газовое освещение… Здесь вновь возникает «но» огромных размеров, типичное для большинства петербургских «казенных» квартир. Отопление включали и отключали не вовремя, и работало оно далеко не идеально. Что касается «газового завода», то вот свидетельство историка академии, врача Григория Григорьевича Скориченко: «Газ проведен во все академические здания, но освещение им прекращалось с 15 мая по 15 августа. В течение учебного года оно то ухудшалось, то улучшалось и вообще вызывало много нареканий. Контракт с газовым обществом составлен так, что интересы Академии не приняты в расчет, зато кое-кто из хозяйственного правления получил благодарность, вероятно весьма ощутительную…»