作者:千越南秋
畢竟國際數學挑戰研究院,剛宣佈把酶催化列入數學基石計劃時,化學界和數學裏均是質疑聲音,堅定認爲此項目根本不可能成功。
結果僅僅是暴露出,徐銘在光刻膠上有貢獻,並非對化學一點不熟。
便立刻慌慌張張跟着籌備此項目。
生怕當初半導體行業變革再發生一次。
但很遺憾,世界上只有一個徐銘,其他人或者科研團隊註定失敗。
“那今天就到這裏吧。”
徐銘聽完微微頷首回應,根本沒有把對面國家科學院的團隊放在心上。
縱使他把對酶催化議題的研發週期,拉長到幾年,照樣有把握大幅度領先海外。
——
很快時間來到六月份。
就在高考正式開始的前幾天,徐銘帶領國際數學挑戰研究院組員,順利同周啓深他們在化學所,舉行了一次相當正式的深入研討會。
在會議上,徐銘詳細講述了,目前處於的進度。
雖然國際數學挑戰研究院這邊,仍因模型輸出的約束條件結果,眉宇間若隱若無的夾雜着些許遺憾,可對周啓深和化學所其他人來講,則是完全被巨大的驚喜砸中。
甚至都有點做夢的感覺。
酶催化可不是什麼新的項目,在他們化學所手中都進展了幾年時間。
但卻始終沒有大的突破。
結果現在短短幾個月的時間,竟直接構建出了多尺度動態計算底層模型,放在以前簡直想都不敢想。
哪怕只有約束條件,不是具體的分子結構,也比之前要強上太多太多。
這使得周啓深更加確信,主動找到徐銘,同國際數學挑戰研究院合作,絕對是他人生中最爲正確的選擇。
況且他和徐銘合作過極紫外光刻膠,深知徐銘在化學領域是怎麼樣的存在。
所以聽完全部內容後,立刻便當場拍板表態。
“我們化學所這邊,保證會全力支持你,對新蛋白質結構的構建。”
“要如何着手你儘管安排,包括我在內。”
“不就是一個全新的蛋白質結構,我相信在大家的共同努力下,肯定能夠取得想要看到的結果。”
徐銘面對周啓深的支持,倒也沒和對方見外,索性現場爲所有人規劃工作。
全程所展現出來的自信,使得大家深受感染,在不知不覺間也相信,關於酶催化的研究會成功,彷彿已經看到了工業被重塑後的場景。
……
第285章 這還是化學問題嗎
“我們接下來需要做的事很明確,根據這組模型輸出的數學約束條件,逆向設計出全新的蛋白質骨架。”
徐銘站在主講位置,身後的屏幕中,顯示出多尺度動態計算模型,通過超級計算機不間斷演算一個月,最終輸出的理想活性口袋約束條件。
現場腥酥校瑖H數學挑戰研究院議題組員,因爲早已經看到過這項約束條件。
神情上並無多少變化。
反觀化學研究所這邊,包括周啓深院士在內,大家都下意識微皺眉頭。
儘管他們在極紫外光刻膠後,都願意相信徐銘。
認爲酶催化,並非現代化學的絕症,是能夠將其成功解決的。
但看到屏幕上面,那一系列拓撲描述符,與靜電勢等高線圖和氫鍵網絡聯接矩陣,以及用張量表示的金屬配位場參數條件。
儼然已經超出了化學表達範圍。
“這真的還是化學問題嗎?”坐在化學所中間的路川忍不住低喃一句。
彷彿對構建全新蛋白質結構的難度有了一個認知。
顯然並非一件容易的事。
徐銘講述時,也在注意着大家的表現,前腳話音落下未做停頓,便又用化學語言對約束條件進行講解。
“周院。”
“根據模型輸出的約束條件,需要一個大約150個氨基酸的小蛋白,它要能在水溶液中穩定摺疊,核心有一個直徑0.8納米的疏水口袋。”
“口袋內壁的靜電勢梯度必須滿足這個函數。”
講到這裏,徐銘快速切換畫面。
下秒一條複雜的曲線出現。
“在座標x=0.2納米處,電勢要爲-15毫伏;x=0.5納米處,轉爲+8毫伏;
“口袋最深處金屬簇的結合位點,電勢必須接近零。”
隨着他的講解,周啓深等人陷入思考狀,目光牢牢注視着屏幕滿臉認真。
而就在這時,路川嘴脣微動,略作猶豫還是選擇了主動開口搭話。
“徐院長。”
“天然固氮酶的活性口袋,似乎並沒有這麼精確的靜電梯度?”
說出自己心中的疑問。
徐銘把這句話聽進耳中,頓時投去一個欣慰眼神。
接着嘴角爬上笑容,沉聲給予回答。
“因爲天然酶不需要。”
“我們的動態計算模擬顯示,二氧化碳分子在進入活性口袋時,其碳氧鍵的極化程度會隨着位置變化。”
“這個靜電梯度是爲了在特定位置‘拉伸’碳氧鍵,降低其斷裂能壘。”
“我明白了。”路川猛地點頭回答。
眼中浮現出,從徐銘這裏學到新東西的欣喜。
會議進行到這裏,相關流程和方案,基本算是初步確定下來。
對此徐銘和周啓深也沒過多耽擱時間,隨即宣佈散會後便立刻開始投入實驗。
只等化學所根據這些數學約束條件,創造出物理世界中的對應物。
……
之後兩週時間裏,化學所的蛋白質設計實驗室,變成了一個數據與靈感交織的戰場。
數臺高性能工作站日夜咝校褂玫鞍踪|設計軟件進行反向工程,將多尺度動態計算模型的約束條件,轉化爲氨基酸序列。
“第135號設計,骨架拓撲滿足要求,但分子動力學模擬顯示,在第58位穀氨酸處會形成一個意外的鹽橋,干擾靜電梯度。”
“更換它,同時檢查β轉角是否還能維持。”
類似的對話在實驗室每個角落發生,設計過程就像一個多維拼圖,改動一個氨基酸,就可能會影響二級結構穩定性和表面親水性,以及金屬配位幾何底物通道寬度。
所有變量都相互耦合。
當然在所有人的共同努力下,成果也是斐然,累計設計最終超過了兩千個。
6月19日,週三。
本月話題熱度最高的高考,已然徹底結束,無數考生終於能享受難得的愜意。
整個人徹底放鬆下來。
安心等待幾天後,考試分數出爐。
不過當視線轉到化學所,蛋白質設計實驗室內,縱使到了後半夜,依舊能看到很多忙碌的身影。
周啓深從家中來到實驗室,還沒走進去,便剛好在門口碰到了自己學生路川。
那明顯的黑眼圈,和打着哈欠的樣子,顯然這幾天沒少在實驗室熬夜。
“怎麼還沒有回去休息,這都多晚了?”
見此周啓深率先開口關心。
雖說酶催化項目,如今關係到多個方面,有着不得不將其徹底攻克的理由。
但畢竟身體是革命的本錢,必須要有所重視。
聽到熟悉的聲音,路川下意識抬起視線,看到視野中的身影眼睛頓時放大幾分。
脫口詢問道:“老師,你怎麼現在過來了?”
“翻來覆去睡不着,索性來實驗室看看。”周啓深接過話茬跟在後面解釋。
他身爲化學所院士,酶催化項目的代表人,又是主動與國際數學挑戰研究院建立的合作,儘管對徐銘抱有着百分之一百的信任,可身上湧現的壓力卻無法避免。
在沒有正式看到結果出爐前,想舒舒服服的睡覺只怕不太可能。
周啓深又詢問道:“徐院還在裏面嗎?”
“嗯。”
路川點了點頭,可能是想到了什麼,嘴角浮現出一抹哭笑不得的尷尬。
第二次同徐銘一起研發項目,讓他對徐銘的超絕自律又有了新理解。
除比在場每一個人更加能熬外,關鍵精神還很少。
加上超強的天賦和效率,無形中也給其他人帶來了不少壓迫感。
畢竟連堂堂的國家柱石天才,都還在努力工作,別人哪裏好意思去休息。
也只有像周啓深這樣上年紀的科研人員,纔不得不回家及時補充精神。
顯然周啓深對這種情況,早已是見怪不怪。
抬手在對方肩膀上輕拍了下,然後轉身推開實驗室的房門朝裏面走去。
人羣中他很快鎖定徐銘,近前後主動搭話。
“現在我總算是知道,你哪來那麼多時間,能去研究幾門學科知識。”
“光眼下這份狀態,簡直比高中生還強。”
“我看全世界都找不出第二個。”
徐銘注意到來人,暫時停下手上動作,嘴角掛着淡淡笑容接過話茬。
“可能是我經常鍛鍊的緣故吧。”
“精神比較好。”
“另外我也想早點,把酶催化項目結題,實現工業革命的重塑。”
在深度睡眠等各項能力加持下,讓他相比較其他人有更多的學習時間,且把自律當成了一種正向反饋。
所以加班到這個時候,完全再正常不過。
至於其他人,也就只能在心裏崇拜。
把徐銘的話悉數聽進耳中,周啓深不由心中一動,下意識試探性詢問了句。
“關於蛋白質結構的初步設計,進行的怎麼辦了?”
“截止今天晚上,我們已經積累了兩千個初步設計,且目前和超算中心方面取得了聯繫,從明天開始就會正式開展第一輪篩選。”
徐銘沉聲講述道:
“藉助超級計算機的算力,能省去大量時間。”
在這高達兩千個初步設計方案中,其中絕大部分都無法得到想要的蛋白質結構。
如果單靠人力進行實驗來試錯,那麼無論科研經費還是研發週期,都會出現一個恐怖的數倍增長。
但藉助超級計算機和多尺度動態計算模型,則可以快速篩選掉一大部分設計。
然後再通過他對結果洞察,確定最符合學術條件的方案去具體實驗,若一切過程順利的話,那麼用不了多長時間就能得到理想蛋白質結構。
成功合成需要的人工酶。
感受着徐銘語氣中散發出的自信和胸有成竹,周啓深也不由得鬆了口氣。
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