神系统:从高三开始引领科技革命

罗曼黑斯廷斯

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第35章 在生物学与工程学的交汇处(上)

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那道关于顺反异构的化学题被解开后,顾知夏的心却再也无法平静。

智力上的快感如同退潮后的暖流,余温久久不散,但更让她在意的,是那份源自陈启明的、跨越学科壁垒的思维震撼。它像一束精准的激光,穿透了她习惯的知识体系,照亮了一片她从未涉足过的、名为“底层逻辑”的新大陆。

她想靠近他,想更深入地了解那个由精妙结构和严谨逻辑构成的世界。

这个念头一旦萌生,便如藤蔓般疯长,缠绕住她所有的思绪。

又一个课间,教室里人声嘈杂,同学们三三两两地聚在一起,或讨论题目,或闲聊八卦。

而陈启明和刘利伟的角落,一如既往地自成一隅。

刘利伟正拿着那份“作战蓝图”,认认真真的学习着生物的知识,因为他觉得高中生物就是理科中的文科,相比其他理科,生物对于他来说比较难以掌握。

陈启明则依旧沉浸在他的《工程制图》里。

两人对外界的热闹置若罔闻。

顾知夏的手心微微出汗,指尖紧紧捏着一本生物习题册。册子被她翻到了某一页,上面是一道关于豚鼠毛色遗传的难题。这道题她已经琢磨了很久,虽然大致有了思路,但其中最关键的一步概率计算,却让她陷入了困境。

她知道,这种题给她多花一些时间,是能够解出来的,但是她想到刚刚的陈启明,以及前几天解数学题的陈启明,不由得想向他请教学习,看看生物也能不能有独特的思路快速解题。

她深吸一口气,心脏在胸腔里“怦怦”地跳着,像是要挣脱束缚。她告诉自己,这只是一次正常的学术探讨。对,就是这样。

她用手指轻轻戳了戳陈启明的肩膀,低声说:“那个……陈启明同学。”

陈启明从图纸中抬起头,那双深邃的眼眸望了过来,带着一丝询问:“顾知夏同学,有事吗?”

他的目光平静而专注,不带任何杂质,反而让顾知夏的紧张感消散了不少。她将习题册递了过去,指着那道豚鼠遗传题,轻声说:“这道题……我有点想不明白,特别是第三问,关于F2代白毛豚鼠随机交配的问题,感觉计算起来太复杂了。我想,你思考问题的方式很特别,或许能给我一些不一样的启发。”

她没有说谎,这确实是她最真实的想法。

面对少女的提问,尤其是这般好看的女子,陈启明必定要帮忙,而且这说不定也能给到此刻迷茫的自己所启发。

很快他的视线落在题目上。

【现有两个黑毛和白毛豚鼠纯合品系……实验一:黑毛x白毛→F1全为白毛。实验二:F1自交→F2中白毛:黑毛=13:3。已知毛色受两对独立遗传的等位基因控制(A\/a, b\/b),且黑毛为隐性性状。请分析……3. 若让F2中的白毛豚鼠随机交配,其后代中黑毛个体出现的概率是多少?】

正在埋头苦学的刘利伟听到动静,也好奇地凑了过来。当他看清题目时,顿时发出一声哀嚎:“哎呀!就是这道题!我买的生物练习册上也有,这个13:3简直就是魔鬼!什么上位基因,什么抑制效应,我感觉脑子都快打结了。”

陈启明没有理会刘利伟的抱怨,他修长的手指在题目上轻轻划过,目光沉静如水。

顾知夏见他看得认真,便主动开口,将自己的思路和盘托出:“前面的推导我都完成了。13:3是9:3:3:1的变式,说明是两对基因互作。根据题意,黑毛的基因型应该是aab_,而A基因是抑制基因,相当于一个‘开关’,只要有A存在,豚鼠就是白毛。aabb因为没有b这个‘色素合成基因’,所以也是白毛。”

她的分析条理清晰,逻辑严密,让一旁的刘利伟心中暗道:“学霸的世界果然不一样。”

“我的困惑在第三问。”顾知夏的眉头轻轻蹙起,那认真的模样在午后的阳光下显得格外动人,“F2的白毛群体里,包含了A_b_、A_bb和aabb这三种基因型,按照孟德尔定律,它们的比例是9:3:1。要计算它们随机交配产生黑毛后代的概率,就得把所有可能的婚配组合都列出来,比如A_b_和A_b_交配,A_b_和A_bb交配……每一种组合内部又包含多种不同的基因型,这简直就是一场计算灾难。我觉得一定有更简洁的方法。”

这确实是问题的核心,一道看似考察生物知识的题目,真正的难点却隐藏在复杂的数学概率之中。

陈启明听完,嘴角微微上扬,他并没有直接切入生物学的概念,反而问了一个让顾知夏和刘利伟都感到意外的问题:“你们觉得,一条自动化生产线是怎么工作的?”

“啊?”刘利伟第一个没跟上节奏,挠了挠头,一脸茫然,“生产线?不就是……人使用工具或机器‘哐当哐当’,东西就出来了?”

这个回答朴实无华,却也引得顾知夏忍不住弯了弯嘴角。

陈启明笑了笑,没有否定,而是将目光转向顾知夏。他的眼神像是在说:你呢?你怎么看?

顾知夏的心跳漏了一拍,她定了定神,顺着他的思路往下想:“生产线……应该是有很多环节的。有原材料输入,有多个加工步骤,每个步骤都有自己的开关和控制器,最后才是成品输出。任何一个环节出错了,都可能导致生产失败。”

“说得很好。”陈启明赞许地点了点头,他拿起笔,在草稿纸上画了两个方框。

“我们就把豚鼠的毛色看作是一个产品的生产。这个产品,叫‘黑色素’。”他指着一个方框,在里面写上‘b\/b’,“这个b基因,就是‘黑色素生产线’。当它是b_(显性)时,生产线能正常工作;当它是bb(隐性纯合)时,这条生产线本身就是坏的,造不出东西。”

这个比喻简单直白,刘利伟立刻就懂了:“哦!我明白了!所以bb的豚鼠,不管怎样都是白毛,因为它‘工厂’就坏了!”

“没错。”陈启明接着指向另一个方框,在里面写上‘A\/a’。“而这个A基因,更关键。它不是生产线的零件,而是整条生产线的‘总电源开关’,或者说是‘紧急制动按钮’。”

他的声音沉稳而清晰,带着一种奇特的魔力,让复杂的生物学概念瞬间变得可视化、可触摸。

“当A基因存在时(A_),这个‘紧急制动’就是按下的状态,无论生产线是好是坏,整个系统都被强制停止,所以最终产品是‘无’,也就是白毛。只有当它是aa(隐性纯合)时,这个‘制动’才被松开,生产线才被允许启动。”

他用笔尖将两个方框连接起来,形成一个简单的流程图。

“所以,我们想要得到‘黑色素’这个成品,需要满足两个条件:第一,总开关必须松开(aa);第二,生产线本身必须是好的(b_)。两者同时满足,才能生产出黑毛(aab_)。其他任何情况——开关按下(A_b_)、开关按下且生产线坏了(A_bb)、开关松开但生产线坏了(aabb)——最终都得不到产品,全是白毛。”

一番话下来,醍醐灌顶。

……

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