“现在,我们就把这些在反应釜里胡乱连接的蛋白质分子,当成一块内部充满了应力的、淬过火的劣质钢材。”
“我们要做的,是对它进行一次热处理。”
“热处理?”赵所长下意识的重复这个重工业词汇。
“对,第一步,热激。”林振说,“用瞬间的高温,把所有已经形成的、不管是正确的还是错误的二硫键,全部打断。”
“让所有的肽链,重新回到完全舒张的游离状态。”
“这不就又回到起点了?”张教授站了起来,惊愕的问,“我们好不容易让它们连上,你一把火全给烧断了,那前面的工作不全白费了?”
“这是为了给它们一次重新选择的机会。”林振看着张教授,“带着错误结构的半成品,永远成不了良品。”
他没停顿,紧接着抛出核心方案。
“第二步,阶梯式退火。”
“打断所有连接后,我们不再让它们在恒温下自由反应。我们需要通过精确的、阶梯式的缓慢降温程序,来引导它们。”
林振在黑板上画出一条阶梯向下的折线。
“在每一个特定的温度区间,都只允许能量上最匹配、最可能形成正确连接的那些巯基相互靠近、反应。”
“而那些能量不匹配的、容易形成错误连接的组合,则因为温度不够,或者空间位阻的限制,被直接抑制住。”
林振的声音在会议室里回荡,脸上全是绝对的技术自信。
“就像是给它们搭了一座通往正确结构的楼梯。我们控制着温度,让它们只能一步一步、一个台阶一个台阶的往下走。不允许它们走错任何一步。”
“最终,当温度降到室温时,它们就会被我们引导着,走到那个唯一的、能量最低的、结构最完美的天然构象里去。”
林振收回手。
“到那时,我们得到的,就不是一堆碰运气得来的废品。而是一块完美退火的、高纯度的作品。”
林振说完,所有人都被他这套匪夷所思的理论震在了原地。
把分子当钢材来打?
用重工业炼钢的热处理方式,来搞微观的蛋白质重组?
赵所长和张教授等人,张着嘴,直愣愣的看着林振。
就在生化专家们大脑宕机的时候,魏云梦站了起来。
她直接快步走到另一块空白的黑板前,拿起粉笔。
“这是一个热力学问题。”魏云梦一边说,一边在黑板上书写。
粉笔在黑板上敲击,发出一连串清脆的笃笃声。
“吉布斯自由能。”
“林振说的阶梯式退火,在理论上完全站得住脚。”魏云梦手里的粉笔指着公式里的字母,“ΔH是焓变,ΔS是熵变,T是绝对温度。”
“反应要自发进行,吉布斯自由能ΔG必须小于零。”
魏云梦的语速很快,条理清晰:“正确的天然构象,它的焓变最低,是最稳定的状态。可它在形成过程中,熵变也是最大的,因为分子从无序走向了极度有序。”
“而那些错误的连接,虽然焓变不够低,但它们对空间构型的要求没那么严格,熵变小。”
她用粉笔在T字下面画了一条重重的横线。
“所以,关键就在这个T上。”
“通过精确控制温度T,我们就能在不同的阶段,改变ΔH和TΔS的相对大小。”魏云梦看向张教授,“在高温阶段,我们利用高温度抵消熵减的不利影响,让正确的二硫键优先形成。”
“然后缓慢降温,在低温阶段,利用已经形成的正确结构作为骨架,锁定剩余的连接位置,彻底封死错误连接的发生概率。”
“通过阶梯降温,我们确保每一步反应的吉布斯自由能ΔG都是负值,让反应只能自发的朝着我们设计的方向进行。”
魏云梦放下粉笔。
“这不是碰运气,这是一场精确计算过的热力学定向诱导。”
林振看着魏云梦,两人视线交汇,林振的嘴角微微一扬。
一个人提出天马行空的重工业构想,一个人立刻给出严丝合缝的数学和热力学理论支撑。
这种跨越学科壁垒的降维打击,把一众国内顶尖的生化专家,看得目瞪口呆。
赵所长看看在黑板前写满公式的魏云梦,又看看旁边一脸平静的林振。
他咽了一口唾沫。
“怪物……”赵所长喃喃自语,“真是一对怪物……”