第十二章 多糖分子模拟
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相比于“仙豆”计划和“仙露”计划，“仙气”计划明显更为不切实际。
压缩饼干和营养液这两种东西无论是在现实世界还是影视世界都大量的存在，随着时代的发展，它们的制造技术也在不断的进步，每一个单位重量所承载的营养物质越来越多。
“仙气”计划则不然，还从未听说过有人能够靠吸空气填报肚子的。
但经过方舟的一番探索之后，他发现这条从未有人走过的科研道路竟然十分具有可操作性。
能填报肚子的一定是特定的营养物质，而不是某一种空气中存在的物质。
正常的空气按照体积分数大概可以分为几种，氮气约占78.1%，氧气约占20.9%，稀有气体约占0.939%，二氧化碳约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%，如臭氧、一氧化氮、二氧化氮、水蒸气等。
这其中，人体处于正常状态时，每分钟约吸入0.5升氧气，当大气含氧量低至15时，人就会感到呼吸困难，当低至8以下时就会危及生命。
其他诸如二氧化碳气体虽然无毒，但浓度过高也会影响健康；一氧化碳的毒性很强，当空气中有十万分之一的一氧化碳时，人就会慢性中毒，患贫血、心脏病、呼吸道疾病的患者，病情即开始恶化。
除此之外，其余气体大多数是原本的含量进入，再以原本的含量排出，并不参与人体内循环。
人体的呼吸系统由呼吸道和肺构成。呼吸道，包含鼻、咽、喉、气管和支气管。
空气进入人体之后只会接触上面几个器官，并不会进入消化系统。
因此若空气中携带营养物质，肺部作为人体压缩空气的重要器官，却并没有消化分解葡萄糖的能力，营养物质只能跟着其他空气再度排出体外。
但是呼吸系统和消化系统有一个重要的交界点，口腔。
一方面，口腔作为鼻子以外的第二大呼吸器官，在鼻腔出现堵塞的时候，可以进行辅助呼吸，将外界的空气传入经过相同的路径传入肺部。
另一方面，口腔作为食物的第一消化场所，既有牙齿能切碎和磨碎食物，增加食物的表面积，舌的搅拌能使食物与唾液充分混合，它们都不直接改变淀粉的分子结构；又有唾液能使部分淀粉消化成麦芽糖。
若存在一种营养物质能够借助空气传入口腔中，又恰好能被唾液淀粉酶消化，那不就能够通过吸食空气来进行营养供给了吗？
说到这里，肯定会有人说，直接吸面粉不就好了吗？
面粉既能够飞舞在空气当中，又能被唾液淀粉酶消化，这不就是完美的“仙气”吗？
但是淀粉存在一个致命的缺陷，颗粒太大，吸食过程中会携带空气中大量的灰尘和微生物进入人体。
作为一种粉尘，长期吸入淀粉的话，会在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。
同时因为呼吸道受阻后直接受影响肺活量，肺脏内循环不足如同河道水少，久之会被尘垢所埋。
因此，这种营养物质的首要条件，便是要小。
方舟换回了办公常用的文到死系统，开始在知网上和国外的学术论坛上大量搜索有关糖类物质的相关资料。
但这也是徒劳，早在前往西贝大学之前，方舟就看过了大量的营养学资料，如果能有对应的物质，那方舟一定会第一时间知道并加以实验。
现实世界没有，只能自己造了。
这又是一个全新的领域，生物学和化工学交织的学术领域。
就如同化学专业的研究生制备化合物时常用的方法一样，方舟也开始和化学生一样来进行多糖物质的设计。
正常的化合物合成路线是这样的：先确定目标化合物的结构，再设计合成路线，合成目标化合物，最后对样品进行结构测定试验其性质或功能。
路线的核心，必然是确定目标化合物的结构。
对于方舟来说，目标化合物并不存在，也无从考证，一切都需要方舟重新开始进行设计。
从原始的单糖类物质的葡萄糖开始，分子式C6H12O6，结构为最基本的五个羟基，一个醛基，具有多元醇和醛开始进行设计。
逐渐增加数量，设计各种角度的连接方式。
以旋光性、溶解度、甜度等为评价函数，对每一个合成的大分子进行测定。
以某些已经存在的大分子糖类物质测定数据作为参考，回去自己房间的魏莱似乎洗完澡之后就进入了梦乡，并没有来打扰方舟。
方舟就这样在电脑前做了一整夜。
先是在利用强大的计算机能力，在原有的HyperChem化学分子结构计算软件基础上进行修改，使其具有快速自动拼接的功能。
这是一款以分子力学、分子动力学和半经验分子轨道方法和密度泛函理论为理论依据设计的外国软件，对于进行蛋白质分析的化学生来说颇为好用，但是用来分析糖类物质时，功能就有些别扭。
后半夜，方舟面前的这台笔记本开始了疯狂的工作状态，一晚上仅从单糖推导至三糖，就生成了上万组数据。
方舟的将这些数据拉入建模软件进行分子性质的计算分析、单点能、几何优化、分子轨道分析，蒙特卡罗和分子力学计算模拟。
虽然是一台全球最高配的笔记本电脑，但也架不住方舟如此的使用。
磅礴的风扇声回响在整个房间里，带着充足的热量，使夜晚的房间都带着几分温暖。
所幸，虽然电量消耗的飞快，但是电源也是特制的电源，勉强能够供应芯片的计算量。
陷入工作状态的方舟对着风扇声充耳不闻，完全把电脑当成了一台永远耕不坏的地，尽情的蹂躏着。
但很可惜，直到天亮的时候，模拟出来的上万组分子结构都没有能够满足方舟的功能要求。
方舟正欲接着加入更多糖分子结构的计算，但是电脑叮了一声，屏幕很快陷入了黑暗之中。chaptere
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“仙气”计划则不然，还从未听说过有人能够靠吸空气填报肚子的。
但经过方舟的一番探索之后，他发现这条从未有人走过的科研道路竟然十分具有可操作性。
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正常的空气按照体积分数大概可以分为几种，氮气约占78.1%，氧气约占20.9%，稀有气体约占0.939%，二氧化碳约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%，如臭氧、一氧化氮、二氧化氮、水蒸气等。
这其中，人体处于正常状态时，每分钟约吸入0.5升氧气，当大气含氧量低至15时，人就会感到呼吸困难，当低至8以下时就会危及生命。
其他诸如二氧化碳气体虽然无毒，但浓度过高也会影响健康；一氧化碳的毒性很强，当空气中有十万分之一的一氧化碳时，人就会慢性中毒，患贫血、心脏病、呼吸道疾病的患者，病情即开始恶化。
除此之外，其余气体大多数是原本的含量进入，再以原本的含量排出，并不参与人体内循环。
人体的呼吸系统由呼吸道和肺构成。呼吸道，包含鼻、咽、喉、气管和支气管。
空气进入人体之后只会接触上面几个器官，并不会进入消化系统。
因此若空气中携带营养物质，肺部作为人体压缩空气的重要器官，却并没有消化分解葡萄糖的能力，营养物质只能跟着其他空气再度排出体外。
但是呼吸系统和消化系统有一个重要的交界点，口腔。
一方面，口腔作为鼻子以外的第二大呼吸器官，在鼻腔出现堵塞的时候，可以进行辅助呼吸，将外界的空气传入经过相同的路径传入肺部。
另一方面，口腔作为食物的第一消化场所，既有牙齿能切碎和磨碎食物，增加食物的表面积，舌的搅拌能使食物与唾液充分混合，它们都不直接改变淀粉的分子结构；又有唾液能使部分淀粉消化成麦芽糖。
若存在一种营养物质能够借助空气传入口腔中，又恰好能被唾液淀粉酶消化，那不就能够通过吸食空气来进行营养供给了吗？
说到这里，肯定会有人说，直接吸面粉不就好了吗？
面粉既能够飞舞在空气当中，又能被唾液淀粉酶消化，这不就是完美的“仙气”吗？
但是淀粉存在一个致命的缺陷，颗粒太大，吸食过程中会携带空气中大量的灰尘和微生物进入人体。
作为一种粉尘，长期吸入淀粉的话，会在肺内潴留而引起的以肺组织弥漫性纤维化为主的全身性疾病。
同时因为呼吸道受阻后直接受影响肺活量，肺脏内循环不足如同河道水少，久之会被尘垢所埋。
因此，这种营养物质的首要条件，便是要小。
方舟换回了办公常用的文到死系统，开始在知网上和国外的学术论坛上大量搜索有关糖类物质的相关资料。
但这也是徒劳，早在前往西贝大学之前，方舟就看过了大量的营养学资料，如果能有对应的物质，那方舟一定会第一时间知道并加以实验。
现实世界没有，只能自己造了。
这又是一个全新的领域，生物学和化工学交织的学术领域。
就如同化学专业的研究生制备化合物时常用的方法一样，方舟也开始和化学生一样来进行多糖物质的设计。
正常的化合物合成路线是这样的：先确定目标化合物的结构，再设计合成路线，合成目标化合物，最后对样品进行结构测定试验其性质或功能。
路线的核心，必然是确定目标化合物的结构。
对于方舟来说，目标化合物并不存在，也无从考证，一切都需要方舟重新开始进行设计。
从原始的单糖类物质的葡萄糖开始，分子式C6H12O6，结构为最基本的五个羟基，一个醛基，具有多元醇和醛开始进行设计。
逐渐增加数量，设计各种角度的连接方式。
以旋光性、溶解度、甜度等为评价函数，对每一个合成的大分子进行测定。
以某些已经存在的大分子糖类物质测定数据作为参考，回去自己房间的魏莱似乎洗完澡之后就进入了梦乡，并没有来打扰方舟。
方舟就这样在电脑前做了一整夜。
先是在利用强大的计算机能力，在原有的HyperChem化学分子结构计算软件基础上进行修改，使其具有快速自动拼接的功能。
这是一款以分子力学、分子动力学和半经验分子轨道方法和密度泛函理论为理论依据设计的外国软件，对于进行蛋白质分析的化学生来说颇为好用，但是用来分析糖类物质时，功能就有些别扭。
后半夜，方舟面前的这台笔记本开始了疯狂的工作状态，一晚上仅从单糖推导至三糖，就生成了上万组数据。
方舟的将这些数据拉入建模软件进行分子性质的计算分析、单点能、几何优化、分子轨道分析，蒙特卡罗和分子力学计算模拟。
虽然是一台全球最高配的笔记本电脑，但也架不住方舟如此的使用。
磅礴的风扇声回响在整个房间里，带着充足的热量，使夜晚的房间都带着几分温暖。
所幸，虽然电量消耗的飞快，但是电源也是特制的电源，勉强能够供应芯片的计算量。
陷入工作状态的方舟对着风扇声充耳不闻，完全把电脑当成了一台永远耕不坏的地，尽情的蹂躏着。
但很可惜，直到天亮的时候，模拟出来的上万组分子结构都没有能够满足方舟的功能要求。
方舟正欲接着加入更多糖分子结构的计算，但是电脑叮了一声，屏幕很快陷入了黑暗之中。chaptere