Глава 399. Появление суперанзима •
"Боже мой, брат Лун, я так тобой восхищаюсь, неудивительно, что они все называют тебя убийцей проблем, ты действительно крут!"
Уильямс сидел перед электронным микроскопом, не отрывая глаз от чашки Петри, и издавал время от времени восклицания.
Вэньжэнь Лун был одет в простую лабораторную одежду и стоял в стороне, показывая довольную улыбку.
"Как улучшенный суперанзим показал себя в эксперименте?"
Уильямс кивал как сумасшедший, но не хотел отрывать глаз от объектива ни на секунду, и непрерывно говорил.
"Очень хорошо, первоначальные три фермента были все мономерными ферментами, обладали только одной функцией и не были очень эффективными, после нашей модификации и усиления скорость деградации каждого фермента увеличилась в 20 раз, это уже очень хорошо".
"Мы наблюдали 3D-молекулярную структуру трех ферментов, использовали результаты наблюдений для разработки связи между тремя ферментами, а затем просто объединили три модифицированных фермента вместе, и не ожидали, что это вызовет такую сильную реакцию".
"Эта специально разработанная связь объединяет три фермента вместе, создавая "суперанзим", который может увеличить скорость разложения пластика в сотни раз".
"Пластик, который раньше требовал недели для разложения, теперь может быть полностью разложен на пластиковые мономеры менее чем за час, это просто волшебно".
"Это как если бы CPU, память и жесткий диск были соединены вместе через материнскую плату, образуя суперкомпьютер".
"Такой мультиферментный комплекс - это именно то, что я хотел, "суперанзим"!"
После того, как он сказал это, Вэньжэнь Лун оттащил его от микроскопа.
Вэньжэнь Лун поднес глаза к объективу, посмотрел на чашку Петри некоторое время, прежде чем воскликнуть.
"Это чудо природы, и еще больше чудо человеческого творения".
Уильямс усмехнулся и сказал: "В чашке Петри происходит только разложение микропластиковых частиц, эффект, хотя и удивительный, но требует более глубоких и подробных экспериментов для подтверждения".
"Далее я буду использовать суперанзим для разложения различных необработанных пластиковых изделий, таких как пластиковые контейнеры, пластиковые пакеты, полиэфирные волокна и ткани и т.д., чтобы записать эффективность и эффективность суперанзима для разложения различных пластиковых изделий".
Вэньжэнь Лун кивнул и повернулся, чтобы уйти: "Остальное - твоя забота, моя работа завершена, если возникнут проблемы, зови меня в любое время".
Следующие эксперименты прошли гладко, Уильямс с членами группы попробовали более 60 видов пластиковых изделий, охватив почти все распространенные виды пластика.
Они замочили пластиковые изделия в воде, добавили суперанзим, и эти пластики стали заметно растворяться невооруженным глазом.
Через 6 часов на пластиковых изделиях стали появляться отверстия толщиной с палец.
Через 12 часов пластиковые изделия уже потеряли свою первоначальную форму, как кусок разорванной ткани, и были разложены на куски и куски.
Через 18 часов большая часть пластиковых изделий превратилась в микропластик, невидимый невооруженным глазом, и только некоторые более твердые части сохранили форму хлопьев.
Через 24 часа микропластик исчез под микроскопом.
Эксперименты показали, что все пластмассы полностью разлагаются в течение 2-3 дней, а самые быстрые - всего за 4 часа.
Этот результат потряс всех в лаборатории.
Даже Уильямс не ожидал, что эффект будет таким потрясающим.
Все ликовали по поводу этого достижения.
Нет сомнений в том, что с суперанзимом предприятия смогут осуществлять рециркуляцию и повторное использование пластика на молекулярном уровне, тем самым уменьшая негативное воздействие на окружающую среду.
Эта самая передовая технология переработки пластика не только приведет к резким изменениям в производстве пластика и индустрии утилизации отходов, но и позволит другим отраслям увидеть бесконечные возможности.
Однако, получить суперанзим только в лаборатории далеко не достаточно.
Чтобы миллиарды тонн пластикового мусора во всем мире исчезли как можно скорее, команде Уильямса предстоит сделать еще одно дело.
Это модифицировать генно-инженерную бактерию для крупномасштабного промышленного производства суперанзима.
Такие белковые макромолекулы с высокой каталитической эффективностью, как суперанзим, производятся живыми клетками.
Хотя их также можно получить путем химического синтеза, но в этом случае стоимость слишком высока, и обычно этот метод не используется.
Обычный метод - это производство ферментов путем микробной ферментации.
Дешево, высокопроизводительно, стабильно и эффективно.
Но этот метод предъявляет довольно высокие требования к микроорганизмам, производящим ферменты, и трудно удовлетворить их одновременно, поэтому все они должны быть модифицированы с помощью генной инженерии.
Они должны быть непатогенными, безопасными и надежными, нетоксичными, с коротким периодом ферментации, высоким выходом ферментов, не склонными к мутациям или деградации, и лучше всего, чтобы это были штаммы, которые могут производить внеклеточные ферменты, что облегчает разделение и очистку.
Поэтому бактерии, поглощающие пластик, извлеченные Уильямсом из сточных вод, даже после улучшения, трудно соответствовать требованиям.
Чтобы осуществить крупномасштабное промышленное производство, он должен использовать обычные генно-инженерные ферменты.
Только так можно добиться достаточной дешевизны, низкой стоимости и крупномасштабного производства в существующих производственных условиях.
"Кишечная палочка, бациллы и т.п. обычно используются в промышленности для производства различных ферментных препаратов, органических кислот, аминокислот и т.д. Можно рассмотреть".
"Актиномицеты используются очень часто, но в основном для производства различных антибиотиков, не подходят для ферментных препаратов, таких как суперанзим. Исключено!"
"Дрожжи в основном используются в производстве ферментных препаратов в пищевой, медицинской и кормовой областях. Исключено!"
"Что касается последнего вида плесени, они также широко используются для производства ферментных препаратов. Можно рассматривать в качестве кандидата".
"Начнем с модификации наиболее распространенных генно-инженерных ферментов класса бацилл".
Уильямс задумался, и после долгих раздумий он остановил свой выбор на кишечной палочке и бациллах.
Кишечная палочка - это распространенная бактерия желудочно-кишечного тракта, которая на протяжении многих лет сосуществует с людьми в любви и ненависти, но ее роль не ограничивается этим.
Это любимый учеными модельный организм, который неоднократно совершал чудеса, имеет репутацию "звезды лаборатории", является главным героем шести Нобелевских премий и внес выдающийся вклад в укрепление научного статуса генетики.
Но ее самая большая легенда началась с искусственного инсулина и расцвела в бурно развивающейся технологии генной инженерии.
Раньше люди могли извлекать инсулин только из поджелудочной железы коров и свиней для лечения больных диабетом, но выход был очень мал.
Выхода одной коровы недостаточно для ежедневной дозы одного пациента, этот примитивный метод, очевидно, устарел, поэтому ученые обратили внимание на эту маленькую милашку - кишечную палочку.
Инсулин - это белковая макромолекула-гормон, которая производится живыми клетками, почему люди и коровы могут производить, а бактерии не могут? Поэтому ученые объединили ген человеческого инсулина с ДНК кишечной палочки, и ген человеческого инсулина в клетках кишечной палочки руководил кишечной палочкой, производящей человеческий инсулин.
По мере ее размножения ген инсулина передавался из поколения в поколение, и потомки кишечной палочки также могли производить инсулин.
Эта бактерия, получившая новые наследственные признаки, данные искусственно, называется генно-инженерной бактерией.
Люди помещают генно-инженерные бактерии с геном человеческого инсулина в большие ферментеры, предоставляют им подходящие условия и питательные вещества, проводят искусственное культивирование, могут размножаться в больших количествах и производить большое количество человеческого инсулина.
Скоро эта трудолюбивая, позволяющая себя мять маленькая милашка снова станет живой фабрикой по производству суперанзима.
Уильямс сначала извлек соответствующие гены, разлагающие пластик, из исходных бактерий, поглощающих пластик. Затем он рекомбинировал их с ДНК кишечной палочки.
Он попытался заставить ее производить суперанзим.
Однако вскоре он потерпел неудачу.
Суперанзим - это собранный продукт из трех отдельных ферментов, и его трудно произвести с помощью одного гена.
Даже если произвести три фермента по отдельности, их трудно автоматически собрать вместе в бактерии.
"Черт, почему все терпит неудачу".
"Фух, я слишком упростил".
После многочисленных неудач Уильямс вытер пот со лба и, наконец, понял.
Бесполезно просто модифицировать суперанзим, нужно также модифицировать исходные бактерии, поглощающие пластик.
Только когда исходные бактерии смогут напрямую производить суперанзим, можно будет извлечь соответствующие гены и собрать их в кишечную палочку.
Поэтому он снова позвал Вэньжэнь Луна и, основываясь на больших данных о микроорганизмах в лаборатории, провел повторное математическое моделирование.
На этот раз речь идет о модификации генов исходных бактерий, чтобы они могли напрямую производить суперанзим.
Моделирование и прогнозирование на компьютере, очевидно, намного быстрее, чем пробовать по одному в лаборатории.
После многочисленных попыток двое, наконец, извлекли генный фрагмент, производящий суперанзим.
Дальнейшая работа прошла гладко.
Уильямс успешно привил соответствующие гены суперанзима к кишечной палочке и получил микробную живую фабрику, способную производить суперанзим.
"Ура!"
Двое радостно хлопнули в ладоши в воздухе, чтобы отпраздновать.
Если бы между ними не было лабораторного стола, они бы чуть не обнялись от волнения.
В этот период времени работа была просто самозабвенной, они ели вместе, спали тоже вместе - на раскладной кровати в офисе.
Чувства развивались стремительно, и завязалась глубокая боевая дружба.
Особенно после того, как Вэньжэнь Лун узнал, что Уильямс подал заявление на вступление в гражданство Китая, он стал смотреть на него с большим уважением, и прежние предубеждения исчезли.
После небольшого празднования они, обнявшись за плечи, пошли по дороге, чтобы доложить боссу.
Вэньжэнь Лун вдруг хлопнул себя по лбу, вспомнив кое-что, и спросил: "Да Вэй, уже конец декабря, скоро Новый год. Я помню, что церемония вручения Нобелевской премии вроде бы проводится в начале месяца, ты не ездил? Неужели они отменили твою премию мира?"
Уильямс слабо улыбнулся: "Я не поехал, я боялся, что старый работодатель тайком меня прикончит, поэтому заплатил другу, чтобы он поехал вместо меня за наградой. У нас с ней обычные отношения, но, учитывая щедрое вознаграждение, она все же поехала".
"Я уже получил денежный приз, а что касается трофея, она пришлет его мне по почте, он, наверное, уже в пути".
"Этот ход неплох, круто!" - Вэньжэнь Лун поднял большой палец вверх, хваля его.
"Да, если бы они не принимали людей из Саньцин для получения награды, я бы вообще хотел, чтобы зарубежный филиал прислал кого-нибудь".
Уильямс вздохнул: "Денежный приз нужно разделить на троих, его и так немного, а если подумать, что еще нужно дать другу деньги, мне становится немного жаль".
"Да ладно тебе, Да Вэй, с этим суперанзимом ты будешь нуждаться в деньгах в будущем?" - Вэньжэнь Лун громко рассмеялся.
"Что ты имеешь в виду?"
Вэньжэнь Лун подробно рассказал о политике распределения прибыли и воодушевил: "Пока ты будешь постоянно разрабатывать новые продукты, микробиологическая лаборатория рано или поздно отделится, и тогда ты станешь директором, и каждый год будешь получать большую сумму в качестве дивидендов, перспективы безграничны".
Уильямс взволнованно покраснел и потер руки: "Отлично, еще бы несколько таких суперанзимов, и я думаю, что скоро стану финансово независимым".
Вскоре они стояли перед Вэй Каном.
Уильямс, как сокровище, передал отчет об эксперименте, его лицо расплылось в улыбке: "Босс, суперанзим разработан успешно, технология массового производства тоже решена, все цели достигнуты".
Вэй Кан сидел за своим столом, внимательно просматривая подробные экспериментальные данные, и, читая, удовлетворенно кивал.
"Отлично, вы двое, объединив усилия, действительно круты. Этот суперанзим обязательно станет флагманским продуктом микробиологической лаборатории".
"Однако у меня есть одно дополнение, не хотите ли вы его рассмотреть?" - с улыбкой спросил Вэй Кан.
Двое переглянулись, в их глазах промелькнуло недоумение, и в их сердцах одновременно что-то дрогнуло.
Неужели босс заметил какую-то проблему? Пока они с тревогой ждали, Вэй Кан задумчиво произнес: "Вы не рассматривали применение суперанзима в медицинской сфере?"
Уильямс немного поколебался и осторожно сказал.
"Хотя уже есть сообщения о том, что в крови человека обнаружены микропластиковые частицы, но еще не было случаев серьезного вреда здоровью человека, поэтому в фармацевтике суперанзим, боюсь, еще не пригодится".
"Ха-ха, вы неправильно поняли", - с улыбкой объяснил Вэй Кан: "Я говорю не о лекарствах, а о продуктах для здоровья".
"Продукты для здоровья?" - Двое выглядели озадаченными.
"Именно, современные люди каждый день едят различные заказы на вынос, пьют молочный чай, бутилированную воду, и со временем в организме легко накапливаются микропластиковые частицы. Если говорить о том, вредно ли это, то, безусловно, вредно для здоровья, но если говорить о том, является ли это болезнью? Это еще далеко, не настолько, чтобы сразу вызвать болезнь".
Вэй Кан непринужденно рассуждал: "Но в долгосрочной перспективе вред, наносимый организму, безусловно, будет постепенно углубляться, и даже может вызвать воспаление, откладываться во внутренних органах, поэтому, заботясь о здоровье, можно ли есть какие-то профилактические продукты для здоровья, например, ежедневно принимать суперанзим, чтобы очистить организм от микропластиковых частиц и тем самым поддерживать здоровье?"
"И, как вы знаете, в океане тоже много пластикового мусора, что серьезно влияет на выживание морских организмов".
"Я смотрел документальный фильм, в котором многие морские организмы получили серьезные травмы из-за проглатывания пластика, у них не только много пластиковых частиц в организме, но и часто пластик застревает в организме, и его невозможно удалить, что приводит к опасности для жизни".
"Поэтому я думаю, что в определенной степени применение суперанзима будет очень широким, помимо промышленных мест, таких как переработка отходов, его также можно давать животным, включая людей, чтобы очистить организм от пластикового загрязнения и поддерживать здоровье".
"Что вы об этом думаете?"
Уильямс тут же загорелся: "Босс не зря босс, его коммерческая проницательность, безусловно, намного сильнее, чем у нас, он не упустит ни одной возможности, даже если нет возможности, он создаст новую возможность. Этому я обязательно должен научиться у босса".
Вэньжэнь Лун тоже кивнул, погрузившись в раздумья: "Верно, животным и людям тоже нужно принимать суперанзим для разложения микропластиковых частиц в организме, как я не додумался? Продукты для здоровья, это же золотая идея".
"Хорошо, я организую персонал, чтобы сначала провести эксперимент с заводом по переработке отходов, чтобы посмотреть, каков эффект на месте, а затем провести дальнейшую разработку, коммерческие вопросы предоставьте компании".
Вэй Кан махнул рукой: "Да Вэй, ты вернись и разработай еще один продукт для здоровья на основе суперанзима, Саньцин уже давно не выпускала продукты для здоровья, постарайся торжественно выпустить его в следующем году".
"Хорошо, босс".
Двое сказали в один голос.