“分析目前酵母菌的品質(zhì)?!?br/>
【優(yōu)良酵母菌占比64%,劣質(zhì)酵母菌占比31%,有害酵母菌占比5%】
陳誠心里一驚,同時(shí)也找到了問題所在。
“這個(gè)品種的酵母菌在繁殖幾代過后,變異的數(shù)量太多,影響了啤酒的口感?!标愓\率先下了這個(gè)結(jié)論。
學(xué)過中學(xué)生物的都知道,有性繁殖比無性繁殖更容易發(fā)生基因變化。
無性繁殖通過有絲分裂或無絲分裂,可以理解為是對上一代基因的復(fù)制,最大限度地保留了上一代DNA的全部特征,產(chǎn)生變異的可能性很小。
如果在DNA復(fù)制時(shí)出錯(cuò),那叫基因突變。
有性繁殖有兩性生殖細(xì)胞結(jié)合的過程,DNA的分裂和重新組合過程,這種基因重組的方式本身就是父本和母本的基因重新組合的過程,后代的基因自然都會(huì)發(fā)生變化。
而在生產(chǎn)啤酒的過程中,為了保證啤酒的口感品質(zhì)穩(wěn)定,肯定是需要酵母菌的基因越穩(wěn)定越好。
因此,要極力避免酵母菌發(fā)生有性繁殖。
而酵母菌的四種繁殖方式種,芽殖、裂殖、芽裂都屬于是無性繁殖,就只有孢子屬于有性繁殖。
所以陳誠覺得,問題肯定都出在酵母菌的孢子繁殖上。
原本篩選出來的100%的母本酵母菌,幾代繁殖之后竟然劣質(zhì)酵母菌占比超過了30%。
到底是什么原因造成的?
酵母菌的孢子增殖是在酵母菌營養(yǎng)不良的情況下才會(huì)大面積發(fā)生。
整個(gè)模擬過程,超級計(jì)算機(jī)都是用的最標(biāo)準(zhǔn)的空氣和溫度控制,而且電腦模擬又不可能出現(xiàn)機(jī)械故障。
為什么會(huì)出現(xiàn)這種狀況?
陳誠點(diǎn)開了超級計(jì)算機(jī)的模擬過程,重新播放了一遍。
這次,他用特殊試劑給酵母菌做了標(biāo)記,如果它出現(xiàn)了孢子增殖,那陳誠會(huì)很明顯觀察到。
果然隨著酵母菌的不斷繁殖,孢子增殖產(chǎn)生的酵母菌數(shù)量越來越多。
“停!”陳誠大喊了一聲。
他從模擬的虛擬3D圖像中,挑出了一個(gè)具有孢子增殖前兆的酵母菌,然后放大,仔細(xì)觀察了起來。
這個(gè)酵母菌明顯體積更小,細(xì)胞里面的其他結(jié)構(gòu)看起來也更弱小。
總之就是病懨懨的感覺。
“這就算是營養(yǎng)不良嗎?”
陳誠疑惑著往后面播放模擬過程,并降低了播放速度。
然后他發(fā)現(xiàn),這個(gè)營養(yǎng)不良的酵母菌菌體來源還是孢子繁殖。
“這就很奇怪了?!?br/>
陳誠放大觀察窗口,繼續(xù)往回倒放。
很快,他找到了原因。
從最開始的某兩個(gè)酵母菌開始孢子繁殖后,它們的后代就呈現(xiàn)除了營養(yǎng)不良的個(gè)體特征。
然后這些營養(yǎng)不良的酵母菌開始大范圍地孢子增殖,越來越多。
而他注意到,此時(shí)整個(gè)麥芽溶液里面各項(xiàng)數(shù)據(jù)都是正常的。
也就是說并不是環(huán)境因素造成了它們的營養(yǎng)不良,而是它們本身的基因。
為什么會(huì)這樣?
陳誠疑惑地挑出一個(gè)營養(yǎng)不良的酵母菌細(xì)胞,然后調(diào)出了它的基因信息,與正常的酵母菌基因進(jìn)行對比。
系統(tǒng)很快就給出了兩者不同的基因序列段,并標(biāo)識(shí)出來,這個(gè)基因片段影響的是酵母菌的營養(yǎng)物質(zhì)吸收。
結(jié)論很明顯了。
酵母菌在進(jìn)行孢子有性繁殖的過程中,由于兩者基因重組,反而容易造成隱性的營養(yǎng)不良基因表達(dá)。
“這...”
“那就只能讓它們不再有性繁殖了?”
陳誠覺得有些不地道,人家兩個(gè)小細(xì)胞相親相愛,自己卻只能手起刀落,斬?cái)嗨鼈兊摹榫墶?br/>
還好它們只是沒有感情的單細(xì)胞生物。
陳誠安慰地想。
現(xiàn)在有兩個(gè)方桉擺在陳誠面前。
一是編輯這個(gè)品種的酵母菌的基因,徹底移除它的營養(yǎng)不良的隱性基因。
這樣一來,即便它在繁殖過程中再發(fā)生孢子繁殖,也不會(huì)出現(xiàn)營養(yǎng)不良的后代。
二是改良酵母菌的基因,徹底讓它失去孢子增殖這種繁殖方式。反正這個(gè)方式也是基因控制的,直接一個(gè)delete,輕松簡便。
只要它不能有性繁殖了,那就更不可能產(chǎn)生營養(yǎng)不良的后代了。
這叫永絕后患。
陳誠并沒有盲目地選擇一種方桉,而是直接讓超級計(jì)算機(jī)開始模擬,用模擬結(jié)果來決定技術(shù)路線。
很快,兩種方桉的結(jié)果出來了。
【方桉一,剔除營養(yǎng)不良基因表達(dá):經(jīng)過十代繁殖,優(yōu)良品質(zhì)酵母菌含量占比78%,不良品質(zhì)酵母菌占比20%,失活酵母菌占比2%】
【方桉二,剔除酵母菌孢子增殖基因表達(dá):經(jīng)過十代繁殖,優(yōu)良品質(zhì)酵母菌含量占比89%,不良占比9%,失活占比2%】
孰優(yōu)孰劣一眼便知。
但陳誠要搞懂差異的原因。
“為什么剔除了營養(yǎng)不良基因表達(dá)后,還是會(huì)有這么多不良品質(zhì)酵母菌出現(xiàn)?”
【在有性繁殖中,后代出現(xiàn)了除營養(yǎng)不良以外的其他不良性狀表達(dá)】
陳誠恍然大悟。
就像他把人類基因中容易患癌癥的基因剔除了,但不代表后代不患有其他病癥。
這么一來,還是直接斬?cái)嗨鼈兊挠行苑敝呈亲钣行Ч摹?br/>
只能給酵母菌們說一聲:禁止有性繁殖了。
陳誠立即動(dòng)手,剔除了這個(gè)酵母菌品種的孢子增殖基因。
完成了基因修改后,陳誠讓超級計(jì)算機(jī)開始模擬繁殖,迭代出最穩(wěn)定最好性能的酵母菌。
終于兩分鐘后,超級計(jì)算機(jī)迭代出了最優(yōu)化的酵母菌DNA。
“再次模擬啤酒的口感品質(zhì)?!?br/>
【好的】
又過了半分鐘。
【口感品質(zhì)提升57%,超過國內(nèi)大部分中低端啤酒口感,達(dá)到高級啤酒口感】
看著系統(tǒng)的這個(gè)結(jié)論,陳誠砸吧砸吧了嘴。
奈何系統(tǒng)里面的模擬都是虛擬的,他這會(huì)兒嘗不到新基因改良后的酵母菌產(chǎn)出的啤酒的味道。
既然結(jié)果出來了,陳誠也不停歇,馬上將它的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)生命模擬器中。
看著中間托盤上的培養(yǎng)皿里面逐漸繁衍增多的酵母菌菌群,陳誠終于舒了一口氣。
小書亭
在十多分鐘后,陳誠將一小袋酵母菌菌群提取到了現(xiàn)實(shí)中。
當(dāng)然,接下來的就是用生命復(fù)刻機(jī)再多制造一些出來。
也不用太多,反正送到啤酒廠它們也能快速繁殖出很多后代來。
而且還是基因穩(wěn)定的優(yōu)良后代。
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