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“是……我们先试着寻找不一样的酶,又试着自己造酶,学艺不精,都失败了。”卢庚沮丧。
宋河翻看实验数据,若有所思。
“失败了吗?我看未必。”宋河突然说。
三个学生都怔了一下,实验数据清清楚楚,实验结果和照片也清清楚楚,败的不能再败了,为何院长却说未必?
“其实稍作改动,你们做的这个6号酶是可以用的。”宋河说,“但不是改酶结构本身,而是改环境。”
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“改环境?”卢庚困惑。
“得有工程学思维,知道什么叫工程学思维吗?把问题视为系统的一部分,而不是孤立的存在。”宋河谆谆教诲。
“就像造导弹,想提高导弹射程,可以做更强悍的发动机,如果发动机太难暂时做不出来,也可以从推重比上入手,把整个导弹的重量减轻一些。”宋河语速飞快,“酶你们搞不明白,为何不试试修改其他方面?”
“这……怎么改呢?”卢庚为难。
“PH和半导电性薄壁。”宋河说,“在实验室环境下,完全可以改PH值,再加一些人造材料。”
三个学生嘴里小声呢喃PH值,陷入沉思。
“教材上有一章生命起源的碱性热泉理论,都学了吧?”宋河问,见学生们点头,“带你们复习一下。”
“化学反应由两大原理决定,热力学和动力学。前者决定物质在什么状态下更稳定,物质会趋向于变成这种状态,后者则决定了反应速度,物质一秒变化和十万年变化也有巨大区别。时时刻刻要记住这两点,至关重要!”
“从氧化还原角度来看,姑且把生命视为甲醛甲醇混合物,那么如何得到甲醛甲醇?一条途径就是二氧化碳和氢气反应。二氧化碳接受成对电子,依次变成甲酸盐、甲醛、甲醇和甲烷。早期生命形成时,这一过程绝对不能反应到底,反应到底全变成甲烷,生命就全成了气体了。”
“但是,怎么控制反应的度?靠的就是PH值和硫化铁半导电薄壁!”宋河说,“记得具体内容吗?卢庚,你说!”
“我想想……”卢庚抬眼看看天花板,提取记忆,背诵教材片段,“中性环境中,PH7的情况下,氢气的还原电位是-414毫伏,甲酸盐还原电位是-430毫伏,甲醛是-580毫伏,所以PH7的情况下,氢气不可能还原二氧化碳。”
“但分子的还原电位会随着PH值变化而变化,PH值每下降1,还原电位就升高59毫伏。”
“二氧化碳容易获得电子生成甲酸盐的同时,质子也容易获得电子生成氢气。无法通过单纯改变PH值来让氢气还原二氧化碳。所以质子梯度就至关重要!”
“在碱性热泉环境中,微酸性海水富含二氧化碳,碱性热液富含氢气,中间隔着半导电的硫化铁矿物质薄壁,碱性热液里的氢气会趋向于丢掉电子,这样才能变成更稳定的水,于是氢气还原二氧化碳的反应被驱动!生成简单的有机物,为生命诞生创造条件!”
卢庚越说越兴奋,明显思路理顺了,唾沫星子都飞起来了。
“有些学者否定碱性温泉的生命起源理论,是因为今天海洋的PH值大约是8,呈现碱性。”
“但这些学者忽略了地球海洋成分并非一成不变,40年前大气里的二氧化碳可能是现在的成百上千倍,会让海洋酸化!酸海、碱热液、铁硫矿的温泉壁,这些条件组合起来才能让反应形成!”
“行啊,学的挺扎实!”宋河赞许,“现在思路打通了吧?改改环境,从实验室里做个流式反应炉,参考40亿年前地球上的碱性热泉,用你们的小脑瓜把它修改的更精致一些,让你们自造的细胞用新品种的酶活下去。”
“有思路了,不过院长,我刚刚听您一点拨,突然出现一个……一个非常大胆的思路。”卢庚激动的耳朵泛红,语无伦次道,“有点……有点太大胆了。”
“哦?”宋河微笑,“什么思路?”
“汽油菌!”卢庚语出惊人,“造一种汽油菌,源源不断造汽油!”
虞半梦和查信然都没跟上节奏,听到这吓傻了,目瞪口呆望向卢庚,像在看一个精神病人口出狂言。
“别胡说八道卢庚。”虞半梦着急。
“老卢,给院长汇报工作,你别乱说啊!”查信然提醒。
“可以。”宋河却点头,“可以试试。”
虞半梦和查信然更懵了,又目瞪口呆望向院长,这特么也可以?生产汽油的菌,院长您真不觉得听上去过于离谱吗?
这奇葩念头是怎么突然出现,又怎么就莫名其妙得到院长认可的?
“真……真行吗?”卢庚继续语无伦次,“卧槽,这想法给我自己吓一跳!”
“卢庚你很大胆。”宋河微笑,“我大概猜到你思路了,你的思路应该是有成功几率的,但也要给你泼泼凉水。”
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