作者:千越南秋
身上自己給自己的壓力,頓時減輕許多。
“看來今晚我是來對了,真讓人期待啊!”周啓深臉上堆出燦爛笑容。
翌日。
徐銘同全體議題組員,接入超算中心會議室,把初步設計方案序列,輸入到模型的快速評估模塊。
“序列正在輸入。”
“篩選標準爲,摺疊自由能低於-8.0千卡每摩爾,金屬簇結合能預測值低於-12.0,底物結合通道在分子模擬中至少保持開放10納秒。”
“計算開始。”
房間內兩地同步播報聲音響起,兩千個設計被轉化爲數學模型。
在數字宇宙中經歷嚴酷的演化壓力。
有些序列理論上根本無法摺疊;有些能摺疊,但形成的口袋形狀偏離要求;有些雖能結合金屬簇,但靜電梯度完全錯誤。
伴隨着一個個設計被篩選出局,留下可行性最高的極少部分方案。
整個快速篩選共持續了十二個小時。
腥艘恢贝搅送砩暇劈c,終於拿到篩選結果。
“徐院。”
“根據報告顯示,在所有設計中,有13個在100納秒模擬中保持了結構完整性。”
“金屬簇穩定結合,底物通道保持開放。”
路川強忍着心中劇烈的情緒波動,當着全體組員的面向徐銘彙報,關於超級計算機對設計的篩選結果。
在這13個通過篩選的設計中,很有可能就存在,實現酶催化所需的全新蛋白質結構。
關鍵僅用了半個多月時間,就走到了這一步,放到以前他參與項目時,可以說連想都不敢想。
偏偏徐銘將其變成了現實。
當然他非常清楚,之所以能快速篩選,要歸功於徐銘除數學和化學之外的信息算法水平,否則換成別人想把這些設計從兩千篩選到十幾個,花費幾年時間在數學界都是件很正常不過的事情。
甚至最終還得不到一個好的結果。
對於這份報告,周啓深同樣喜不勝收,下秒接過報告激動的搭話。
“可以開始合成了。”
“十三個序列,依次做密碼子優化,合成基因,構建表達載體。”
然就在他話音落下的同時,卻見位於主座的徐銘搖了搖頭提出不同意見。
“還是太慢了,要做二輪篩選。”
“二輪篩選?”周啓深眼神中流露出驚訝。
在他看來只是對十三個設計合成,所需花費的時間和實驗次數是能夠接受的,只要其中有一個設計,能通過最終的催化反應實驗,那麼便代表這項現代化學絕症,被徹底解決治療好。
結果徐銘則表示,還要在十三個設計基礎上,再次進行新一輪篩選。
徐銘口中的第二輪篩選,自然是由他來執行。
最好通過結果洞察,確認可行性最高的那個,直接省掉後面的合成。
念頭停留在這裏,徐銘也沒賣關子,直接用輕描淡寫的語氣進行回答。
“我會親自動手展開二輪篩選,給我幾天時間。”
“那好吧。”周啓深想了想果斷答應下來。
反正酶催化的研究,進展到這裏,已然能稱得上是無比高效。
多等上幾天並無影響。
不過他也沒指望,僅一次就可以成功,默默在心裏做出了依舊全部進行合成實驗的決定。
徐銘並未去研究其他人的想法,拿到那13個設計後便開始分析起來。
而結果正如他想的那樣,花費幾天時間後,他順利確認了一個可行性最高的設計。
並認爲絕對能徹底攻克酶催化。
當把這唯一的一個設計,拿到周啓深面前時,對方震驚的嘴巴能塞進拳頭。
“你第二輪篩選,竟然否定了十二個設計?”
“是的。”
徐銘點點頭:“讓實驗室準備合成實驗吧,我相信我的判斷。”
“我明白了。”周啓深短暫怔神後快速反應過來,沒有在這件事上過多糾結。
接着立刻召集路川等化學所成員,針對徐銘最後篩選出來的設計方案,開始進行合成構建表達載體。
雖然大家心裏面實在難以置信,單純人力能把超算篩選後的設計再次篩選到僅剩下一個。
但工作起來卻絲毫不馬虎。
直接由周啓深和研究員組建的豪華團隊,親手負責起實驗室內的PCR儀和電泳槽等。
凝膠成像系統更是晝夜不停。
三天後。
基因順利完成合成,測序確認無誤。
表達載體構建,蛋白表達純化,所有步驟都在一週時間內完成。
進入七月份。
讓化學研究所和國際數學挑戰研究院,最激動和期待的時刻終於到來,即要對這項目標蛋白進行反應測試。
確定是否能達到預期催化效果,在如此短的時間內攻克酶催化。
第286章 我們見證了一個新時代的開端
今天對於化學所,和國際數學挑戰研究院組員來說,具有着重要意義。
被整個數學界和化學界,共同關注的基石計劃核心議題,酶催化反應的完全人工摹擬與理性設計,終於迎來了活性測試實驗。
儘管從構造底層模型,到篩選蛋白質設計,僅花費大半年時間,並未拉長研發週期。
但只因徐銘,讓腥瞬挥勺灾鳒ガF期待。
密切關注着測試結果。
上午九點。
科學院化學研究所,恆溫實驗室內,站着十幾位人員。
均身穿實驗服,臉上滿是認真。
如果仔細觀察的話,則會發現,人羣中級別最低的,都屬於所內研究員。
像助理研究員之類的博士,都沒資格參與。
足可見重視程度。
“準備工作都已經完成了,隨時可以開始反應,另外如果本次活性測試失敗,所裏會立刻啓動對另外12個設計序列的測試。”
周啓深透過觀察窗,看向裏面那套,連接着自動取樣和檢測系統的反應裝置。
嘴脣輕啓對身旁的徐銘說話。
這套反應裝置,數據會實時彙總到核心服務器。
確保反應開始後,大屏幕上,能時刻看到曲線的變化。
但由於即將進行活性測試的設計序列,是徐銘二輪篩選後,留下的唯一存在。究竟最終結果如何,尚且沒有比較明確的定論,所以化學所這邊支持的同時,私下裏還是做了準備。
若本次測試效果不理想,就依次對剩餘的設計序列,也進行活性測試。
不可能直接全盤否定。
畢竟這13個設計序列,好歹通過了模型的篩選。
徐銘把周啓深的話聽進耳中,僅抬了抬眼皮,目光直視前方回答。
“我同意。”
輕飄飄吐出三個字。
他對周啓深的全面考慮,並無什麼異議。
相反,還很支持。
無論數學,亦或者化學,進行科學研究,都需保證嚴謹。
然而可惜的是,周啓深的備用方案,只怕沒機會使用上。
在進行二輪篩選時,當那些數據進入腦海中,相當於在腦海中,提前進行了一次大致推演。
從中洞察結果給出判斷。
所以他對自己選出的設計序列,僅有着四個字。
成竹在胸。
相信今天的活性測試結果,肯定不會讓他失望。
周啓深聞言,緊接着便不再耽誤時間,當即對操作檯前的路川下達指令。
“開始進行活性測試。”
伴隨他話音落下的瞬間,不遠處的路川微微點頭,下秒按耐着激動亢奮的情緒,按下反應按鍵。
這個時候,現場所有人的心,也彷彿都牽動起來。
十多雙目光,牢牢盯着屏幕中的曲線圖。
待反應正式開始後,那條曲線立刻便發生變化。
或許是速度太快,讓大家都沒能反應過來,稍微有些傻眼。
“什麼?”
它從一開始,便呈現出陡峭的上升趨勢。反應進行到十分鐘時,產物濃度達到一個可觀數值。
到三十分鐘,達到平臺期時。
所計算出的催化常數讓整個實驗室陷入沉寂。
“k_cat……'每秒105次轉化。”負責數據分析的研究員路川,聲音在顫抖。
他心中非常清楚,這個數據意味什麼。
天然固氮酶:每秒3.3次。
先前化學研究所,最好的一輪測試結果,只有每秒0.5次。
然現在這個,被徐銘篩選確定的合成蛋白,達到了驚人的每秒105次。
這已經不是提升,而是真正的飛躍。
“成……成功了!”
周啓深面色瞬間紅潤起來,雙手因興奮,緊握着攥拳,口中低喃出聲,夾雜着一絲不可置信。
雖想到以徐銘過往項目的經歷,可能會創造新的奇蹟,首次測試就取得成果。
可如此迅速,依舊避免不了激動。
整個人的情緒難以控制。
甚至不單單是他,連帶後面許逸陽等研究院組員,都滿臉欣喜。
爲屏幕中的曲線變化感到高興。
作爲國際數學挑戰研究院,開院以來首個重點前沿議題,在別人都不看好的情況下,卻僅用大半年時間便取得巨大突破。
已然能夠想象,如果消息面向外界公佈,會引起怎樣大的風暴。
要知道和其他項目不同,酶催化應用前景範圍廣,具有着極高的價值。
除重塑化學工業模式,在製藥上也是革命性的存在,比如爲任意靶點蛋白,定製其特異性抑制劑或者穩定劑。
並實現綠色一步合成。
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