2027年9月10日,国防科大,大三上学期。
林小镜坐在生物技术专业的教室里,面前摊着一本《基因工程原理》。这是她第一次正式上生物专业的课——以前都是自学,或者去实验室蹭课。这个学期,她正式选修了生物技术专业的五门课:《基因工程原理》《分子生物学》《生物化学》《细胞生物学》《微生物学》。一周十五节课,加上航天专业的专业课,一周三十节课。她的课表排得满满当当,从早上八点到晚上九点,几乎没有空档。但她不觉得累——不是“不觉得”,是“顾不上觉得”。她要做的事情太多了,没时间累。
今天是《基因工程原理》的第一节课。讲课的老师是赵雅芝——生物技术专业的主任,也是她“生物领域”的导师。赵雅芝站在讲台上,穿着一件深蓝色的衬衫,头发还是盘得很高。她目光扫过全班,在林小镜身上停了一下,微微点了点头。
“同学们,今天是《基因工程原理》的第一节课。我不讲课本,先讲一个问题:基因工程能做什么?”赵雅芝在黑板上写了三个词:治疗、改良、创造。
“治疗——治疗遗传病,治疗癌症,治疗传染病。改良——改良作物,改良牲畜,改良微生物。创造——创造新的基因,新的蛋白质,新的生命形式。这三个方向,每一个都能改变世界。”她停顿了一下,目光扫过全班,“你们选这门课,是因为你们想改变世界。很好。但改变世界不是喊口号,是做实验。这门课,百分之三十理论,百分之七十实验。你们要做好心理准备。”
教室里安静了几秒。林小镜没有犹豫——她不是来“改变世界”的,她是来解决一个具体问题的。电极烧蚀。自修复。微生物沉积。她的方向很明确,不需要“改变世界”这么大的词。她只需要改变一个电极。
下课后,林小镜走到讲台前,等同学们都走了,才开口。
“赵老师,我想选基因药剂方向。”
赵雅芝正在收拾教案,听到这话,抬起头看着她。“基因药剂?你不是在做酶工程吗?”
“酶工程是基础。我想用基因药剂的方式,把酶送到电极表面。不是让微生物在电极上生长,而是把酶固定在电极表面,让它持续沉积材料。这样就不需要活微生物,不用担心真空和高温问题。”
赵雅芝放下教案,看着她,沉默了几秒。然后她说:“你这个想法,已经不是‘基因工程’了,是‘基因药剂’。基因药剂的核心是‘递送’——把基因或者蛋白质送到特定的位置,让它发挥作用。递送系统是最大的难题。你想用什么递送?”
“脂质体。或者病毒载体。或者纳米材料。我还没决定,需要研究。”
赵雅芝点了点头。“你去做文献调研。两周后给我一个方案。”
“好。”
2027年9月20日,林小镜读完了六十篇论文。她整理了基因药剂递送系统的所有主流技术——脂质体、病毒载体、聚合物纳米粒、无机纳米粒、外泌体、细胞穿膜肽。她分析了每种技术的优缺点、适用范围、成本、安全性。然后她选了脂质体——成本低,制备简单,生物相容性好,适合她的研究。她不是“随便选”的,是经过计算和比较后选的。六十篇论文,两周时间,每天读四个小时。她不是天才,她是“读”出来的。
她把方案发给赵雅芝。赵雅芝看了,回复:“脂质体可以。但你需要解决两个问题:第一,脂质体在高温下的稳定性;第二,酶在脂质体中的活性保持。这两个问题不解决,你的想法就是纸上谈兵。”林小镜看着那行字,心里想:她说得对。脂质体在高温下会破裂,酶在脂质体中会失活。她需要解决这两个问题。不是“表演”的解决,是真正的解决。
2027年9月25日,林小镜开始做脂质体实验。她买了磷脂、胆固醇,用薄膜水化法制备脂质体。她把酶包进去,测了包封率——只有30%。太低。她优化了配方——调整磷脂和胆固醇的比例,改变水化温度,延长超声时间。包封率从30%提高到50%,又提高到70%,最后稳定在75%。她满意了。然后她测了脂质体的稳定性——在室温下,24小时内没有明显泄漏。在50度下,4小时内泄漏了50%。在80度下,30分钟内全部泄漏。她的电极工作温度是几百甚至上千度,远高于80度。脂质体在这样的温度下,几秒钟就会破裂。她需要找新的递送系统。不是“放弃”,是“换”。换一个耐高温的。
2027年10月5日,林小镜开始研究无机纳米粒。介孔二氧化硅纳米粒——耐高温,孔径可调,表面易修饰。她把酶吸附到介孔二氧化硅的孔道中,测了吸附率——80%。比脂质体的包封率高。然后她测了酶在介孔二氧化硅中的活性——保持在90%以上,比脂质体中的60%高很多。然后她测了热稳定性——在80度下加热1小时,活性保持80%。在200度下加热10分钟,活性保持50%。在500度下加热1分钟,活性保持10%。10%的活性,还不够。她需要更高的热稳定性。她需要找一种更耐高温的酶,或者对现有的酶进行改造。
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