第285章 这还是化学问题吗
“我们接下来需要做的事很明確，根据这组模型输出的数学约束条件，逆向设计出全新的蛋白质骨架。”
徐铭站在主讲位置，身后的屏幕中，显示出多尺度动態计算模型，通过超级计算机不间断演算一个月，最终输出的理想活性口袋约束条件。
现场眾人中，国际数学挑战研究院议题组员，因为早已经看到过这项约束条件。
神情上並无多少变化。
反观化学研究所这边，包括周启深院士在內，大家都下意识微皱眉头。
儘管他们在极紫外光刻胶后，都愿意相信徐铭。
认为酶催化，並非现代化学的绝症，是能够將其成功解决的。
但看到屏幕上面，那一系列拓扑描述符，与静电势等高线图和氢键网络连接矩阵，以及用张量表示的金属配位场参数条件。
儼然已经超出了化学表达范围。
“这真的还是化学问题吗？”坐在化学所中间的路川忍不住低喃一句。
仿佛对构建全新蛋白质结构的难度有了一个认知。
显然並非一件容易的事。
徐铭讲述时，也在注意著大家的表现，前脚话音落下未做停顿，便又用化学语言对约束条件进行讲解。
“周院。”
“根据模型输出的约束条件，需要一个大约150个胺基酸的小蛋白，它要能在水溶液中稳定摺叠，核心有一个直径0.8纳米的疏水口袋。”
“口袋內壁的静电势梯度必须满足这个函数。”
讲到这里，徐铭快速切换画面。
下秒一条复杂的曲线出现。
“在坐標x=0.2纳米处，电势要为-15毫伏；x=0.5纳米处，转为+8毫伏；
“口袋最深处金属簇的结合位点，电势必须接近零。”
隨著他的讲解，周启深等人陷入思考状，目光牢牢注视著屏幕满脸认真。
而就在这时，路川嘴唇微动，略作犹豫还是选择了主动开口搭话。
“徐院长。”
“天然固氮酶的活性口袋，似乎並没有这么精確的静电梯度？”
说出自己心中的疑问。
徐铭把这句话听进耳中，顿时投去一个欣慰眼神。
接著嘴角爬上笑容，沉声给予回答。
“因为天然酶不需要。”
“我们的动態计算模擬显示，二氧化碳分子在进入活性口袋时，其碳氧键的极化程度会隨著位置变化。”
“这个静电梯度是为了在特定位置『拉伸』碳氧键，降低其断裂能垒。”
“我明白了。”路川猛地点头回答。
眼中浮现出，从徐铭这里学到新东西的欣喜。
会议进行到这里，相关流程和方案，基本算是初步確定下来。
对此徐铭和周启深也没过多耽搁时间，隨即宣布散会后便立刻开始投入实验。
只等化学所根据这些数学约束条件，创造出物理世界中的对应物。
……
之后两周时间里，化学所的蛋白质设计实验室，变成了一个数据与灵感交织的战场。
数台高性能工作站日夜运行，使用蛋白质设计软体进行反向工程，將多尺度动態计算模型的约束条件，转化为胺基酸序列。
“第135號设计，骨架拓扑满足要求，但分子动力学模擬显示，在第58位穀氨酸处会形成一个意外的盐桥，干扰静电梯度。”
“更换它，同时检查β转角是否还能维持。”
类似的对话在实验室每个角落发生，设计过程就像一个多维拼图，改动一个胺基酸，就可能会影响二级结构稳定性和表面亲水性，以及金属配位几何底物通道宽度。
所有变量都相互耦合。
当然在所有人的共同努力下，成果也是斐然，累计设计最终超过了两千个。
6月19日，周三。
本月话题热度最高的高考，已然彻底结束，无数考生终於能享受难得的愜意。
整个人彻底放鬆下来。
安心等待几天后，考试分数出炉。
不过当视线转到化学所，蛋白质设计实验室內，纵使到了后半夜，依旧能看到很多忙碌的身影。
周启深从家中来到实验室，还没走进去，便刚好在门口碰到了自己学生路川。
那明显的黑眼圈，和打著哈欠的样子，显然这几天没少在实验室熬夜。
“怎么还没有回去休息，这都多晚了？”
见此周启深率先开口关心。
虽说酶催化项目，如今关係到多个方面，有著不得不將其彻底攻克的理由。
但毕竟身体是革命的本钱，必须要有所重视。
听到熟悉的声音，路川下意识抬起视线，看到视野中的身影眼睛顿时放大几分。
脱口询问道：“老师，你怎么现在过来了？”
“翻来覆去睡不著，索性来实验室看看。”周启深接过话茬跟在后面解释。
他身为化学所院士，酶催化项目的代表人，又是主动与国际数学挑战研究院建立的合作，儘管对徐铭抱有著百分之一百的信任，可身上涌现的压力却无法避免。
在没有正式看到结果出炉前，想舒舒服服的睡觉只怕不太可能。
周启深又询问道：“徐院还在里面吗？”
“嗯。”
路川点了点头，可能是想到了什么，嘴角浮现出一抹哭笑不得的尷尬。
第二次同徐铭一起研发项目，让他对徐铭的超绝自律又有了新理解。
除比在场每一个人更加能熬外，关键精神还很少。
加上超强的天赋和效率，无形中也给其他人带来了不少压迫感。
毕竟连堂堂的国家柱石天才，都还在努力工作，別人哪里好意思去休息。
也只有像周启深这样上年纪的科研人员，才不得不回家及时补充精神。
显然周启深对这种情况，早已是见怪不怪。
抬手在对方肩膀上轻拍了下，然后转身推开实验室的房门朝里面走去。
人群中他很快锁定徐铭，近前后主动搭话。
“现在我总算是知道，你哪来那么多时间，能去研究几门学科知识。”
“光眼下这份状態，简直比高中生还强。”
“我看全世界都找不出第二个。”
徐铭注意到来人，暂时停下手上动作，嘴角掛著淡淡笑容接过话茬。
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“可能是我经常锻炼的缘故吧。”
“精神比较好。”
“另外我也想早点，把酶催化项目结题，实现工业革命的重塑。”
在深度睡眠等各项能力加持下，让他相比较其他人有更多的学习时间，且把自律当成了一种正向反馈。
所以加班到这个时候，完全再正常不过。
至於其他人，也就只能在心里崇拜。
把徐铭的话悉数听进耳中，周启深不由心中一动，下意识试探性询问了句。
“关於蛋白质结构的初步设计，进行的怎么办了？”
“截止今天晚上，我们已经积累了两千个初步设计，且目前和超算中心方面取得了联繫，从明天开始就会正式开展第一轮筛选。”
徐铭沉声讲述道：
“藉助超级计算机的算力，能省去大量时间。”
在这高达两千个初步设计方案中，其中绝大部分都无法得到想要的蛋白质结构。
如果单靠人力进行实验来试错，那么无论科研经费还是研发周期，都会出现一个恐怖的数倍增长。
但藉助超级计算机和多尺度动態计算模型，则可以快速筛选掉一大部分设计。
然后再通过他对结果洞察，確定最符合学术条件的方案去具体实验，若一切过程顺利的话，那么用不了多长时间就能得到理想蛋白质结构。
成功合成需要的人工酶。
感受著徐铭语气中散发出的自信和胸有成竹，周启深也不由得鬆了口气。
身上自己给自己的压力，顿时减轻许多。
“看来今晚我是来对了，真让人期待啊！”周启深脸上堆出灿烂笑容。
翌日。
徐铭同全体议题组员，接入超算中心会议室，把初步设计方案序列，输入到模型的快速评估模块。
“序列正在输入。”
“筛选標准为，摺叠自由能低於-8.0千卡每摩尔，金属簇结合能预测值低於-12.0，底物结合通道在分子模擬中至少保持开放10纳秒。”
“计算开始。”
房间內两地同步播报声音响起，两千个设计被转化为数学模型。
在数字宇宙中经歷严酷的演化压力。
有些序列理论上根本无法摺叠；有些能摺叠，但形成的口袋形状偏离要求；有些虽能结合金属簇，但静电梯度完全错误。
伴隨著一个个设计被筛选出局，留下可行性最高的极少部分方案。
整个快速筛选共持续了十二个小时。
眾人一直待到了晚上九点，终於拿到筛选结果。
“徐院。”
“根据报告显示，在所有设计中，有13个在100纳秒模擬中保持了结构完整性。”
“金属簇稳定结合，底物通道保持开放。”
路川强忍著心中剧烈的情绪波动，当著全体组员的面向徐铭匯报，关於超级计算机对设计的筛选结果。
在这13个通过筛选的设计中，很有可能就存在，实现酶催化所需的全新蛋白质结构。
关键仅用了半个多月时间，就走到了这一步，放到以前他参与项目时，可以说连想都不敢想。
偏偏徐铭將其变成了现实。
当然他非常清楚，之所以能快速筛选，要归功於徐铭除数学和化学之外的信息算法水平，否则换成別人想把这些设计从两千筛选到十几个，花费几年时间在数学界都是件很正常不过的事情。
甚至最终还得不到一个好的结果。
对於这份报告，周启深同样喜不胜收，下秒接过报告激动的搭话。
“可以开始合成了。”
“十三个序列，依次做密码子优化，合成基因，构建表达载体。”
然就在他话音落下的同时，却见位於主座的徐铭摇了摇头提出不同意见。
“还是太慢了，要做二轮筛选。”
“二轮筛选？”周启深眼神中流露出惊讶。
在他看来只是对十三个设计合成，所需花费的时间和实验次数是能够接受的，只要其中有一个设计，能通过最终的催化反应实验，那么便代表这项现代化学绝症，被彻底解决治疗好。
结果徐铭则表示，还要在十三个设计基础上，再次进行新一轮筛选。
徐铭口中的第二轮筛选，自然是由他来执行。
最好通过结果洞察，確认可行性最高的那个，直接省掉后面的合成。
念头停留在这里，徐铭也没卖关子，直接用轻描淡写的语气进行回答。
“我会亲自动手展开二轮筛选，给我几天时间。”
“那好吧。”周启深想了想果断答应下来。
反正酶催化的研究，进展到这里，已然能称得上是无比高效。
多等上几天並无影响。
不过他也没指望，仅一次就可以成功，默默在心里做出了依旧全部进行合成实验的决定。
徐铭並未去研究其他人的想法，拿到那13个设计后便开始分析起来。
而结果正如他想的那样，花费几天时间后，他顺利確认了一个可行性最高的设计。
並认为绝对能彻底攻克酶催化。
当把这唯一的一个设计，拿到周启深面前时，对方震惊的嘴巴能塞进拳头。
“你第二轮筛选，竟然否定了十二个设计？”
“是的。”
徐铭点点头：“让实验室准备合成实验吧，我相信我的判断。”
“我明白了。”周启深短暂怔神后快速反应过来，没有在这件事上过多纠结。
接著立刻召集路川等化学所成员，针对徐铭最后筛选出来的设计方案，开始进行合成构建表达载体。
虽然大家心里面实在难以置信，单纯人力能把超算筛选后的设计再次筛选到仅剩下一个。
但工作起来却丝毫不马虎。
直接由周启深和研究员组建的豪华团队，亲手负责起实验室內的pcr仪和电泳槽等。
凝胶成像系统更是昼夜不停。
三天后。
基因顺利完成合成，测序確认无误。
表达载体构建，蛋白表达纯化，所有步骤都在一周时间內完成。
进入七月份。
让化学研究所和国际数学挑战研究院，最激动和期待的时刻终於到来，即要对这项目標蛋白进行反应测试。
確定是否能达到预期催化效果，在如此短的时间內攻克酶催化。
千越南秋笔下的世界，尽在《这个学霸过於自律》。