学霸的模拟器系统 第182节

　　林允宁走了过去：“怎么了？”

　　秦雅抬起头，眼神里带着一丝恳求和不安。

　　“你能……在金陵多留几天吗？”

　　她轻声说道：

　　“我遇到了一个难题。”

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第148章 拓扑催化（求订阅求月票）

　　电视台外面，林允宁和秦雅肩并肩走着。

　　秦雅走得很慢，路灯把她的影子拉得很长。

　　“什么难题？”

　　林允宁问。

　　“一两句说不清，”

　　秦雅摇了摇头，似乎有些难以启齿，“你……有时间吗？明天来我们实验室一趟？”

　　林允宁想了想，点了点头：“行。明早见。”

　　第二天上午，林允宁按照地址，打车来到了熟悉的汉口路，化学化工学院的大楼。

　　秦雅已经在十一楼“配位化学国家重点实验室”的电梯门口等着了。

　　她穿着一身干净的白大褂，头发利落地盘在脑后，戴着一副护目镜挂在胸前，看上去已经颇有几分研究生的模样。

　　“昨天电视上……你那句话说得真好。”

　　秦雅领着他往里走，脸颊微微有点红。

　　“哪句？”

　　“就那句，学习时间比别人多‘一点点’。”

　　她小声说，“我们实验室同学看了节目，都在QQ群里讨论，说你是‘花式炫耀的鼻祖’。”

　　林允宁笑了笑，没接话。

　　实验室里，一股有机溶剂特有的、微甜又刺鼻的味道扑面而来。

　　走廊两边，是一间间挂着“核磁共振室”、“质谱室”、“单晶衍射室”牌子的房间，里面摆满了各种看不懂的、闪着金属光泽的庞大仪器。

　　“这里是我们组的合成室。”

　　秦雅推开一扇门。

　　里面很大，靠墙是一排排通风橱，几个穿着白大褂的博士生正在里面忙碌着，操作着那些布满玻璃导管和活塞的复杂装置。

　　“秦雅师妹，这就是昨天上电视的……林状元？”

　　一个正在操作手套箱的师兄探出头，好奇地打量着林允宁。

　　“李师兄好。”

　　秦雅介绍道，“这是我高中同学，林允宁。”

　　“你好你好，”

　　李师兄隔着手套箱的玻璃对他挥了挥手，“状元大驾光临，我们这小庙蓬荜生辉啊。”

　　秦雅没理会师兄的调侃，直接将林允宁带到自己那台电脑前。

　　“你看这个。”

　　她点开一个叫ChemDraw的软件，屏幕上出现一个复杂的、由各种原子和化学键构成的三维分子模型。

　　“这是一种手性金属有机催化剂，”

　　秦雅指着屏幕，进入了工作状态，语气也变得专业起来，“它的催化活性，关键在于这个金属中心周围的配体，必须形成一个特定的空间扭转角度。就像这样……”

　　她拖动鼠标，那个分子模型在屏幕上旋转，展现出一种类似螺旋桨的结构。

　　“问题是，这个分子有两个版本，就像人的左手和右手，互为镜像，化学性质几乎一模一样，但催化效果天差地别。我们叫它‘对映异构体’。”

　　她调出另一张图，上面是两条完全重叠的色谱峰。

　　“我们试了所有常规的合成方法，得到的全是左右手性各占一半的混合物，根本分不开。我导师，还有组里的师兄们，都被这个课题卡了快半年了。”

　　林允宁看着屏幕，没说话。

　　他花了十几分钟，用秦雅的电脑，快速浏览了几篇相关的化学文献。

　　然后，他闭上了眼睛。

　　【模拟科研启动。】

　　【科研问题：手性控制合成……】

　　【第50小时，你尝试优化金属配体结构，引入不对称基团。模拟结果：空间位阻效应不足以打破过渡态的能量简并，手性选择率低于5%。路径失败。】

　　【第120小时，遍历极性与非极性溶剂环境，试图通过溶剂化效应诱导手性。模拟结果：能量势垒整体平移，但对称性依旧，无法形成有效的手性诱导。路径失败。】

　　【第200小时，放弃传统化学路径。问题本质并非能量，而是构象自由度过高。将反应过程重构为在黎曼流形上的测地线运动……发现过渡态附近存在一个拓扑奇点。若无法改变流形本身的曲率，则必须引入外部几何约束。】

　　【第280小时，开始筛选具备大共轭平面且不参与反应的分子作为‘拓扑模板’。锁定目标：刚果红。模拟显示，其空间结构能有效“翘曲”反应路径，强制形成单一手性过渡态。路径验证成功。】

　　几分钟后，林允宁睁开眼。

　　“白板在哪？”

　　他问。

　　合成室的角落里，立着一块巨大的移动白板，上面还残留着上次组会讨论时留下的化学反应式。

　　林允宁走过去，拿起一支黑色记号笔。

　　实验室里那几个博士生，看热闹不嫌事大，都停下了手里的活，抱着手臂围了过来。

　　他们也想看看，这个传说中的物理天才，要怎么解决一个连化学教授都头疼的难题。

　　然而，林允宁接下来的举动，让所有人都看傻了。

　　他没有画任何一个化学结构式，也没有写任何一个反应方程式。

　　他直接在白板上，将秦雅那个复杂的催化剂分子，抽象成了一系列由点和线连接而成的图形。

　　金属原子是一个中心点，配体上的官能团是几个小点，化学键则变成了连接这些点的弹簧。

　　“师兄，这……画的是什么？”

　　一个年轻的博士生小声问旁边的李师兄。

　　“不知道……看着像……电路图？”

　　李师兄也一头雾水。

　　林允宁完全没理会周围的目光。

　　他开始在白板上绘制复杂的拓扑图形，甚至写下了一些在场化学博士生完全看不懂的积分符号。

　　“秦雅，”

　　他头也不回地开口了，“别把这看成化学反应，把它看成一个几何问题。”

　　他用笔尖在白板上一个扭曲的环形结构上敲了敲。

　　“你们所有的方法，都试图通过改变温度、溶剂、催化剂这些外部条件，来控制反应的走向。但你们忽略了最根本的东西。

　　“你需要改变的不是反应条件，而是分子在形成那个关键的扭转结构时，也就是‘过渡态’时，它所处的‘空间曲率’。”

　　“空间……曲率？”

　　秦雅愣住了，这个词她只在物理科普书上见过。

　　“对。”

　　林允宁在白板上画出一条能量曲线，并在曲线的最高点，画了一个巨大的红色叉。

　　“你们的反应路径，在过渡态这里，存在一个能量极高的‘拓扑奇点’。

　　“分子走到这里，就像汽车开到一个没有任何指示牌的圆形广场，往左拐还是往右拐的概率是完全一样的。所以，你最终得到的产品，必然是左右各半。”

　　他看着秦雅，给出了自己的诊断。

　　“这才是导致手性控制失败的根源。”

　　李师兄忍不住开口了：

　　“同学，这个……理论上听着很高深。但化学实验是实打实的，就算你说的是对的，我们怎么去改变一个分子的‘空间曲率’？这听起来就像科幻小说。”

　　“很简单。”

　　林允宁放下笔，说出了一个让整个实验室陷入死寂的解决方案。

　　“在你们的反应体系里，加入一种东西——刚果红。”

　　“刚果红？”

　　李师兄掏了掏耳朵，以为自己听错了，“你说的是那个……实验室里用来做酸碱指示剂，几块钱一大瓶的，那个刚果红？”