领域|物理学家冈拉克的奇幻漂流:从引力、暗物质到DNA纳米孔( 二 )


随后 , 他参与了“DNA纳米孔测序” 。 “学习全新的东西是令人兴奋的 , 我从我妻子的生物化学教科书开始 。 幸运的是 , 在朋友的帮助下 , 我设法与比我对生物物理学了解得更多的人一起竞争 。 ”进入这个新领域后 , 冈拉克的第一个发现是 , 成为一名科学家所需的技能中 , 有大约90%在不同领域是共通的 。
在第四届世界顶尖科学家论坛上 , 冈拉克吐露了他是如何跨界进入DNA纳米孔测序、另辟蹊径的 。
冈拉克笑着说 , 生物物理学 , 一开始你可能认为这两个领域没有任何的联系 。 其实验室聚焦DNA纳米孔测序 , 他对此进行了一个非常简化的抽象解释 , “这就像是有一个桶在中间是有一个孔 , 它里面灌满了盐水 , 中间的这个孔可以让DNA进入 , 这个孔带有负电荷的 , DNA要通过这里 , 因为已经加了一个电压在里面了 , DNA可以流入到这个孔里 。 ”

领域|物理学家冈拉克的奇幻漂流:从引力、暗物质到DNA纳米孔
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和所有的物理学系教授分道扬镳
DNA如何通过这个孔 , 当时并没有一个共识 , 它只是一个概念 。 冈拉克说 , 在这个问题上 , “我和所有的物理学系教授就分道扬镳了 。 ”
“我当然是一个物理学家 , 但是每一个物理学家都和我说你必须用氧化硅或者是其他的一些材料 , 需要用纳米的设施 , 在大学实验室才能做这一件事 。 但是我觉得自然界已经有了一切所需要的元素了 , 我们为什么不使用自然界就存在的生物呢?“
冈拉克谈到 , 比如说我们可以使用一个双层的结构 , 叫MspA , “它来自一个非常小的细菌 , 是分枝杆菌属的 , 它有合适的几何学特征 , 这些都是很重要的 。 ”
分枝杆菌细长略弯曲 , 有时有分枝或出现丝状体 。 冈拉克说 , DNA原则上是能够通过分枝杆菌二层结构里的这个孔的 , 所以我们就试了一下 , 很快就发现了这些孔确实是非常具有韧性的 , 把它放到任何PH值环境中 , 都还可以继续工作 。
我差一点就放弃了
虽然一切都很好 , 但是 , “只有一个小问题 , 我发现DNA进不去 。 ”冈拉克笑着说 。
“我差一点就放弃了 , 因为没能取得进展 。 然后我就对我生物学领域的同事说了其中的挫折 , 他们说你们可以针对蛋白进行工程改造” , 冈拉克说 , “我对于生物工程当时没有什么认识 , 它因为也是负电荷的 , 所以它就没有办法进去 , 那时候我根本就不知道对于蛋白质也可以进行工程 , 而且很简单就可以做到了 。
冈拉克接下来请教了大学里熟悉生物工程的同事 , 在他们的帮助下 , 冈拉克把电荷变成了中性的 , 然后还有一些其他的电荷在里面 , 就让DNA能够通过了 。

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