266 你竟然想當我爹!(1 / 4)

        職業藥師 臨波倚浪 4621 字 2020-12-15

        說到分子層面的東西,蘇鑫忽然想到一個名詞。

        麥克斯韋妖!

        麥克斯韋妖,其實是在物理學中假想的妖,能探測并控制單個分子的運動,由英國物理學家詹姆斯·麥克斯韋為了說明違反熱力學第二定律的可能性而設想。

        當時麥克斯韋意識到自然界存在著與熵增加相拮抗的能量控制機制,但他無法清晰地說明這種機制。

        他只能詼諧地假定一種“妖”,能夠按照某種秩序和規則把作隨機熱運動的微粒分配到一定的相格里。

        但是,不少人前赴后繼的煞有介事的進行研究……

        麥克斯韋妖是耗散結構的一個雛形。可以簡單的這樣描述,一個絕熱容器被分成相等的兩格。

        中間是由“妖”控制的一扇小“門”,容器中的空氣分子作無規則熱運動時會向門上撞擊,“門”可以選擇性的將速度較快的分子放入一格,而較慢的分子放入另一格。

        這樣,其中的一格就會比另外一格溫度高,可以利用此溫差,驅動熱機做功。這是第二類永動機的一個范例。

        在1981年,有論文表明,麥克斯韋妖控制“門”使分子從一格進入另一格中的耗散過程,并不是發生在衡量過程中,而是發生在妖的對上個分子判斷“記憶”的去除過程,且這個過程是邏輯不可逆的。

        如果,在新型止血材料當中的微球囊上,有個類似的結構或者類似的“妖”站在門口,能保證球囊開啟的時候,保證它破碎,進而釋放出當中的殼聚糖,迅速起到作用,那無疑是最好的。

        但是,科學發展到今天,關于“麥克斯韋妖”的定義,更傾向于信仰。

        但是,有的時候,所謂的麥克斯韋妖,更像是一個理念。

        想要實現分子層面的開閉,或許可以借助某種分子時鐘。

        當他在遇到水或者是血液,與當中的某些特定物質接觸時候,也就像是被“鑰匙”打開定時鎖。

        在定時鎖的“倒計時”結束之后,聯通內外的門打開,從而繼續發生作用。

        整個過程,就讓某些特定的分子結構,充當“麥克斯韋妖”。

        “嗯……你說的這個分子計時器開關,那絕對是個很高級的東西。”對于小丁的想法,蘇鑫表示支持。

        因為找到類似的東西,并非是天方夜譚。

        事實上,在人體內部,就存在著分子層面的計時器。

        自然界是建造生物機器與電路的大師,它擅長維持生物鐘的運動、復制基因、協助細胞遷移等工作。

        比如人體內部的端粒酶,控制著細胞的生長和衰老。

        研究表明,有一部分rna,也本身存在著重要的生物時鐘,他們會在一定時間內完成自己的任務,進而走向消亡。

        大部分時候,人體內的計時器都穩定而高效,一旦出現意外,那就壞菜了,意味著無限制繁殖的事情產生,比如,癌變……

        在某些科研機構當中,已經在進行著相關的研究。

        此前,主要基于現成的細胞構件如生物酶,也有研究人員從最基礎的層面開始工作。

        對于這些“分子程序員”來說,dna是一套可供選擇的編程語言,在其基礎上制造出有望與大自然杰作相媲美的電路與機器,是他們的終極目標。

        目前,已經有研究人員在該領域實現突破,他們利用dna首次合成了一個振蕩器,也可以叫分子計時器。

        研究表明,dna并非僅是信息的被動載體,而是即便獨立存在也“能產生復雜行為”的分子。

        制造出dna振蕩器本身在生物工程領域上就具有非凡意義,而且還可能成為生物合成領域中的潛在突破點,科學家們為了制造這個裝置,共同創建了一種dna編譯器。

        軟件會將這些指令翻譯成dna序

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