一个复杂的分子,无论是福勒烯、蛋白质,还是DNA,都是难以描述的。虽然用棒一球模型能够显示它们的结构,但是,当它伸屈和折迭时是怎样运动的还只能进行猜测。
现在,生物化学家与数学家联合用计算机模拟了复杂的分子——有时由数千个原子组成的运动。
劳伦斯堪萨斯大学的数学家本尼迪克特 · 利姆库莱(Benedict J. Leimkuhler)和埃里克 · 巴思(Eric J. Barth)称,他们已设计出一种模拟大分子运动的模型。以此用来解释“约束分子力学”的规则,该模型不但捕捉到了大分子内的运动状态,而且还加速了对模拟本身的研究。
为了模拟由10000个原子组成的蛋白质的运动,该规则将分子分解成许多小组分。“它确定了分子的每一步的状态。在任何时刻,这一规则都知道该分子运动到什么位置,接着预言下一步的状态”,利姆库莱说。
进一步地显示,该程序就表示出了分子的组分是怎样互相作用的以及怎样影响其它分子的我们的目标是,这一规则能够有效地表示出一某时刻的真实运动。”利姆库莱说,“现在,我们每一步的时间间隔为毫微微秒,即10-15秒。最终,我们想搞清蛋白质是怎样折迭的,尼龙是怎样伸缩的,巴基球是怎样润滑其表面的。这些运动的产生在1秒或1秒以上,因此,我们有足够的时间来进行研究。”
[孙家明译自Science News,1994年8月6日]