Re: [问卦] /|||\分子结构生物学的八卦

楼主: mother (老木)   2022-11-08 11:50:19
※ 引述《Qoo2 (科技业鲁蛇王)》之铭言:
: 分子结构生物学主要的工作是测定蛋白质的基因序列,基本上前几年如果能够测序出一个
: 重要的蛋白质就可以发一篇高级论文。对于分子生物学的研究,获得基因序列是起点和基
: 础,只有拿到序列才能方便做后面的功能性研究。
: 谷歌旗下的人工智能公司DeepMind通过深度学习的AI算法开发出了一种蛋白质结构预测程
: 式AlphaFold,2018年推出后,在当年12月份举办的第13届CASP(英语:Critical
: Assessment of protein Structure Prediction,中文:蛋白质结构预测的关键评估)大
: 赛中排名第一,用几天的时间成功地预测了被竞赛组织者评为最困难的目标的最准确结构
: ,而以前这项工作需要至少几个月甚至几年的时间。
: 传统的搞分子生物结构学的这帮人目前基本上被这个新的AI技术给挤兑的半死不活了,传
: 统的结构生物学研究已经属于夕阳产业,没什么前途了。
: 所以颜宁回来算是明智之举,弃学从商从政是个最佳选择。
: 听起来不妙啊 有人知道这门科学吗?
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吃乖乖长大的<~Src~>想对<~Des~>说:<~Say~>
这是一个很好的问题
分子结构生物学是一门很好的学问
所谓师父领进门 修行在个人 人人为我 我为人人
人外有人 天外也有人 外星人 不过也有可能天外有鱼
那就是外星鱼 也就是火星章鱼 或是鱿鱼 或是虱目鱼
至于这门科学是什么科学 那老木建议你要去问你的老师跟同学 或是可以自学
当然你也可以google看wiki学 或是等老木发这篇废文 google wikiw复制贴上学
分子结构,或称分子立体结构、分子形状、分子几何、分子几何构型,建立在光谱学数据
之上,用以描述分子中原子的三维排列方式。分子结构在很大程度上影响了化学物质的反
应性、极性、相态、颜色、磁性和生物活性。[1][2][3]
分子结构最好在接近绝对零度的温度下测定,因为随着温度升高,分子转动也增加。量子
力学和半实验的分子模拟计算可以得出分子形状,固态分子的结构也可通过X射线晶体学
测定。体积较大的分子通常以多个稳定的构象存在,势能面中这些构象之间的能垒较高。
分子结构涉及原子在空间中的位置,与键结的化学键种类有关,包括键长、键角以及相邻
三个键之间的二面角。
温度对其的影响
由于分子中原子的运动由量子力学决定,因此“运动”这个概念也必须要建立在量子力学
基础之上。总体(外部)的量子力学运动——如平移和旋转几乎不改变分子的结构(由旋
转导致的科里奥利力和离心扭曲以及由此导致的形状变化在此可以忽略)。内部运动包括
振动,隶属于谐波,即原子即使在绝对零度仍会在平衡间振荡。此时所有原子都处于振动
基态,具有零点能量,振动模式的波函数也不是一个尖峰,而是有限宽度的指数。随着温
度升高,振动模式(自由度)被热激发,用通俗的话讲是分子振动加快,而它们仍然只在
分子特定部分振荡。
玻尔兹曼分布可以量度温度对分子振动的影响:{\displaystyle \exp \left(-{\frac
{\Delta E}{kT}}\right)}\exp \left(-{\frac {\Delta E}{kT}}\right),其中
{\displaystyle \Delta E}\Delta E是振动模式的激发能,{\displaystyle k}k是玻尔兹
曼常数,{\displaystyle T}T是绝对温度。在298K(25 °C)下,典型的玻尔兹曼因子值
为:ΔE = 500 cm-1 → 0.089;ΔE = 1000 cm-1 → 0.008;ΔE = 1500 cm-1 → 7 *
10-4。即,如果激发能为500 cm-1,那么大约9%的分子在室温时会处于热激发态。对水分
子而言,其弯曲模式具有最低的激发能,大约为1600 cm-1,因此室温下水分子中振动速
度比绝对零度时快的分子占不到0.07%。
虽然转动很难影响分子结构,但作为一个量子力学运动,相对振动而言它在低温下热激发
程度较高。从经典力学角度来看即是,更多分子在高温下转动更快(它们具有更大的角速
度和角动量);而从量子力学角度看则是,随温度升高,更多角动量较大的本征态开始聚
集。典型的转动激发能数量级在几cm-1。
由于涉及转动态,很多光谱学的实验数据都被扩大了。而转动运动随温度升高而变得激烈
,因此,低温下的分子结构数据往往更加可靠,而从高温下的光谱很难得出分子结构。
成键
根据定义,分子中的原子是由共价键连结起来的,包括单键、双键、A郑b춃nﰊ
上面在说什么其实老木也看不懂 不是木不想学 去吃争鲜回转寿司吃完更好学<(@[email protected])b

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