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布卡尔特本想借着兴致把所有研究成果口述给大家,可过程太多没记住,说着说着就卡壳了,索性还是记忆交流来的方便。
布卡尔特本来是只负责管理飞船的大小内务,但飞船一切运行正常,发电机、抽水机、净水机和猎鹰都很好,他的工作完全可以由机器人代理。
于是,闲来无事的布卡尔特决定帮助杨莱尔研究。
打印人们最先进的显微镜是杨氏原子力显微镜,原子力显微镜从发明到现在,一直是最理想的显微镜,它比前辈扫描隧道显微镜具备更全面的功能,可以观察非导体物质,分辨率也在原子级别,且照样生成三维图像。
杨氏原子力显微镜由杨莱尔的鼻祖杨君成发明,它是唯一可以细致观察DNA分子的显微镜。其分辨率高达0.05nm(碳原子的原子半径是0.091nm)。
在此之前,所有的显微镜的分辨率都在1nm以上,这就导致很多微观的化学变化无法直接记录(至于杨氏原子力显微镜为何如此强大,之后的求生百科会做详细解释)。
如今的杨氏原子力显微镜配人机合一引擎的组合已经统治其它观察设备多年,再加上杨氏分子切刀(一种由分子磨床加工的片状的高分子,常温或低温下极为稳定,可在分子尺度上实现精确切割),观察细胞甚至病毒的结构便根本没有难度。
杨莱尔的曾曾祖父就是靠鼻祖杨君成发明的这两样宝物研究出了蚊病毒(一种类似HIV的RNA病毒,可修改蚊子的DNA),终结了蚊子会咬人的故事。
如今,杨家的第35代资深生物学家杨莱尔再次利用杨家祖传道具研究中土星生物的基因结构。
在布卡尔特帮杨莱尔之前,杨莱尔就已经在实验室躺了很久了,他把所有需要人工操作的流程都完成后就只是躺在控制室里,使用人机合一引擎来控制机器人团队操作实验。
布卡尔特一看这么方便,似乎没什么需要他的地方便想走人,可杨莱尔向他提出了一个问题,他的好奇心让他最终放弃美梦留了下来。
杨莱尔的大脑可以同时控制两个人工智能团队分别进行不同的实验项目。
他们用了不到4个小时就取得了相当大的进展,首先是发现带草这种植物除外形很像一株草外,微观上也同样存在类似细胞壁的结构。
不同于地球生物普遍的细胞壁,带草的细胞壁是一种互嵌型结构,整体看上去它只有两层,一层靠近细胞膜是内层,另一层靠着相邻细胞的细胞膜,相对同一个细胞算外层。
内层对应地球植物的初生壁,也是由原生质体(脱去细胞壁的细胞)形成,其存在有大量的连丝结构,这些连丝贯穿细胞的内部,但都是贴着细胞壁排列的,以确保细胞内有足够的空旷场地。
连丝结构贯穿了初生壁和细胞膜,拥有它们的带草细胞比地球植物细胞具备更强的抗压、抗冲击能力,其物质运输效率更是高的惊人,是地球植物的19倍。
对此,布卡尔特敬佩万分,相比地球植物,带草无论是大体的颜色还是微观的结构都优胜一筹。
布卡尔特觉得理应让地球植物向带草学习(修改地球植物的基因),杨莱尔却理智的指出了它的缺点:“哼哼,打气筒打废胎,气不够漏的,看看这些细胞有多大,比地球植物的大了6倍!虽然这些连丝相当于运输管道,可以速递物质,但如此巨大的细胞,其效率也会大大降低。”
“这些大细胞就算是漏气的车胎,那连丝也算是大功率的鼓风机,照样能把它们充的鼓鼓的,它们的效率怎么算也是地球植物的3到7倍,这一样值得学习呀。”
“童话有云,十字改锥是还不了一字改锥的情的,同样,地球植物细胞的小身板是不能大量装配构造复杂的连丝结构的,与其学这个,不如自己多开几个特殊通道来的划算。”
杨老的话让布卡尔特无言以对,他更想质疑的是关于改锥的童话故事。
带草细胞的细胞壁都没有明显的次生壁,这很可能也和连丝结构有关。
地球植物细胞的次生壁也只有部分植物细胞拥有,它们是在细胞停长后由初生壁继续向内扩张形成的,其主要起加固作用,带草细胞由于拥有钢筋一样的连丝结构,所以并不需要这样的加固。
杨莱尔利用杨氏分子切刀解刨技术轻易的得到了带草叶片细胞中疑似DNA的物质的影像,在获取影像之前,杨莱尔还和布卡尔特进行了实验前例行的提出假设步骤。
布卡尔特的假设是,要是带草的遗传物质也是利用密码子类的物质记录遗传信息的话,那就很可能不止拥有四种碱基或基础代码,否则这个巧合就有点可疑了。
对于其二级结构(DNA的二级结构指两条脱氧多核苷酸链反向平行盘绕所形成的的双螺旋结构),布卡尔特认为,遗传物质首先要保证其空间上尽可能不占地方,而最理想的是在宏观上即细胞尺度上只具备一维性质,在微观上即分子尺度上可以具备二维或三维性质。
总之,只要是在细胞的尺度上可以算是一个多维的物体就不合格。
DNA是由两条脱氧多核苷酸链组成,这两条链在细胞尺度上就像是两根能多细就有多细的线,它们形成双螺旋结构后让其有了一定的立体感,双螺旋结构的最大作用就是这种立体感所带来的空间结构上的稳定性。
可相对于细胞核而言,这样的立体感也根本不存在,它们还是一根能多细有多细的线,这根线无论怎么揉成团都是一根线,它的空间性质就只能算是一维。
所以,类似一个密码子周围连接三个密码子的阵列分子都不会是真实存在的遗传物质形态,因为它们实在太浪费空间了。
布卡尔特思考到了这里,他陷入了僵局,因为他在3分钟之前还一直在构造阵列型遗传物质,他还把遗传物质想象成足球型、跳棋谱型等等,而这进一步的思考让他否定了之前的一切猜想。
比起布卡尔特,杨莱尔的思路非常精准,他从一开始就认定了想要在细胞尺度体积显一维,又要维持空间结构的稳定,可以携带密码子,密码子即方便读取,又拥有多重校对机制,那么DNA就是最完美的结构。
两条链的结构要想有立体感最好的方法就是螺旋化,是螺旋化就得双螺旋,一根绕着另一根螺旋就必定导致两根不一样长。
既然两根链螺旋化就可以保证空间结构稳定,那就根本没有三根链的必要,所以带草的遗传物质如果也是链状的,它不是两根就是一根。
为了印证这一假设,两人一个躺着动脑,一个站着动手,在实验室里又忙活了4个小时。
杨莱尔和布卡尔特引领着人工智能团队,对一份带草叶片样本上3个抽样区的300个细胞同时进行了观察,他们由此弄清了带草细胞活动的整套流程。
杨莱尔先是观察到细胞核中的一些丝状物,它们的分子层面是呈类似RNA的螺旋结构,这些结构重重叠叠,给人的第一感觉很不可思议,如果这些相当于DNA的话,那这里的DNA就不是双螺旋的。
果然,当杨莱尔用探针挑起一根链状结构时,便发现这些链都是独立的。
布卡尔特随后彻底分离出了这些链状结构,经过一番研究后发现,这是一种单链的遗传物质,它只有一条呈螺旋形的单链,共携带两种类似碱基的物质,它的密码含义相当于计算机中的0和1。
这些螺旋单链就相当于地球生物的DNA,它携带的等价于碱基的化合物和地球生物的碱基非常相似,只是这些单链被附加有额外的基团,这些附加的基团让其呈标准的螺旋三角形。
标准的螺旋三角可以为其提供更为可靠的结构稳定性,而它的密码即类似于计算机的二进制码,但很可能也会有多个类碱基构成一个密码子的规则。
DNA又叫脱氧核糖核酸,这三个字母是其英文名的缩写,DNA的全称是Deoxyribonucleicacid,这个词汇非常繁琐,无论是东方人还是西方人,除了需要用到或强调脱氧核糖核酸这个具体意思以外,都尽可能用它的英文缩写。
杨莱尔作为资深的生物学家,他首先是一名东方人,他早就厌恶了那些西方进步者们发明的词汇。
正所谓,先下手为强,杨莱尔来到了中土星,他就是中土星的开拓者,中土星的规矩他就有权定夺。
因为带草遗传物质的类碱基物质只有两种,相当于计算机的0和1。
所以他根据中国的阴阳学说,将这两种类碱基命名为阴子和阳子,将带草遗传物质等价于DNA的个体命名为阴阳命书,简称命书.
根据他们的观察,带草细胞也会进行细胞分裂,但不是进行有丝分裂,而是一种地球生物不具有的分裂方式,杨莱尔称河界分裂(根据中国象棋的楚河汉界),布卡尔特称中断分裂(细胞核中间收缩直至一分为二),由于杨莱尔最先对其分裂活动做出完整解释,最终命名为河界分裂。。
对这种分裂活动的解释,电脑检测出布卡尔特似乎是真的明白,可语言就是组织不好,记忆中的逻辑也很混乱。
而杨莱尔认为,要解释它的分裂活动,首先是要解释命书的自我复制、转录和翻译过程。