第36章 在生物学与工程学的交汇处（下）

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…… 顾知夏的眼睛里迸发出惊人的亮光。她之前理解的“上位抑制基因”，在这个“生产线与总开关”的模型面前，显得如此苍白和抽象。陈启明用一种近乎于工业设计的思维，将基因间的相互作用，活生生地“搭建”了出来。这不仅仅是解题，这是一种思维方式上的降维打击！ “天哪……这么一说，我好像彻底懂了13:3是怎么来的了！”刘利伟兴奋地一拍大腿，“9份a_b_和3份a_bb都是因为‘总开关’按下了，所以是白色。1份aabb是因为‘生产线’坏了，也是白色。9+3+1=13，都是残次品！只有那3份aab_，是‘总开关’松开，‘生产线’也好的，所以是黑毛正品！卧槽，启明，你简直是天才！” 面对刘利伟夸张的赞美，陈启明只是淡然一笑，将话题拉回了正轨：“模型建好了，现在来看第三问。这个计算灾难，其实也可以用工程学的思路来简化。” 他指着题目中的“f2中的白毛豚鼠”：“别把它们看成一团乱麻。它们是我们的‘原料仓库’。这个仓库里有三种规格的原料：a_b_（占比9/13），a_bb（占比3/13），和aabb（占比1/13）。我们现在的任务是，从这个复杂的原料仓库里随机取两种原料进行‘反应’，看能生成多少‘黑毛成品’（aab_）。” “直接分析原料之间的反应太复杂了。”陈启明话锋一转，眼神变得锐利起来，“一个优秀的工程师，会先分析这个‘原料仓库’到底能提供出什么样的‘基础粒子’。在这里，‘基础粒子’就是配子。” 顾知夏的心猛地一颤。配子频率！她怎么就没想到！她被那些复杂的基因型比例给困住了，忘记了回归遗传学的本源——无论亲本多复杂，最终都是通过配子来传递遗传物质的！ “我们来计算整个仓库能产生的四种配子——ab、ab、ab、ab——的频率。” 陈启明的笔尖在纸上飞快地舞动，一行行清晰的演算过程流淌而出。他的计算过程，就像是在进行精密零件的参数拆解，充满了理性的美感。 “f2白毛群体中，a基因频率p = 4/13，a基因频率p = 9/13；b基因频率p=…等等，用基因频率法对初学者来说太抽象，我们还是用更直观的拆解法。”他迅速调整了策略，选择了对顾知夏他们更友好的方式。 “a_b_群体（占9/13）中，基因型为1aabb:2aabb:2aabb:4aabb。它产生的配子是4ab:2ab:2ab:1ab。” “a_bb群体（占3/13）中，基因型为1aabb:2aabb。它产生的配子是2ab:1ab。” “aabb群体（占1/13）只产生ab配子。” “现在，我们把所有配子加权平均，就能得到‘原料仓库’的整体产出效率：” p = = 2/13 p = + + 1 = 1/13 + 1/13 + 1/13 = 3/13 …… 顾知夏几乎是屏着呼吸看着他的演算。她发现自己完全跟得上他的节奏，甚至能在他落笔之前，就预判出下一步的计算。这是一种奇妙的思维共振，仿佛她的大脑与他那台高速运转的精密仪器，在某一刻实现了同步。 很快，四种配子的最终频率被计算了出来。 “现在，问题就变成了，从这个提供四种基础粒子的池子里，随机取两次，能组合出‘aab_’的概率是多少。”陈启明停下笔，看向顾知夏，将最后一步留给了她。 这是一种无声的邀请和信任。 顾知夏的心底涌起一股暖流，她接过话头，声音清亮而自信：“要组合出aab_，需要a系配子和b系配子的结合。有两种组合方式：ab配子和ab配子结合，或者ab配子和ab配子结合。” 她迅速提笔，在自己的草稿纸上写下最后的算式，几乎与陈启明同时完成了思考： p = p x p + 2 x p x p = 2 + 2 x x = 4/169 + 12/169 = 16/169 当那个带着分数线，显得无比精确的答案“16/169”跃然纸上时，顾知夏感觉心中最后一道枷锁“咔”的一声被解开了。那是一种纯粹的、巨大的智力满足感，让她整个人都轻松了下来。 她抬起头，迎上陈启明的目光，脸上绽放出灿烂的笑容，那双漂亮的杏眼里，像是落入了揉碎的星光，明亮得惊人。 “谢谢你，陈启明！我完全明白了！你的‘生产线’模型和‘原料仓库’理论……真是太棒了！”她的赞美发自肺腑，不带一丝一毫的客套。 而就在这一刻，陈启明的心，毫无征兆地，被这道明亮的光狠狠地撞了一下。 他一直知道顾知夏是个很漂亮的女孩，文静、秀气，像一朵需要人精心呵护的栀子花。但此时此刻，当她因为解开一道难题而展露出如此纯粹、闪耀的笑容时，一种前所未有的美感，瞬间击中了他。 那不是单纯的容貌之美，而是一种智慧与喜悦交织而成的、充满生命力的、动人心魄的美。阳光恰好从窗外洒进来，为她的发梢和脸颊镀上了一层柔和的金色光晕，她亮晶晶的眼眸里，清晰地倒映出自己的身影。 原来，一个女孩认真思考和由衷欢笑的样子，可以这么好看。 陈启明的心跳，第一次因为一个女孩，而微微失序。 而更奇妙的是，在顾知夏说出那句“随机交配，就像在计算一堆不同规格的零件随机组合，能拼出目标零件的所有可能途径”时，一道电光石火般的灵感，也猛地劈开了他脑海中关于那张工程图纸的迷雾！ 他一直在纠结那个齿轮组的最优设计方案，试图找到一个“唯一解”，一个在所有工况下都表现完美的方案。但顾知夏的话提醒了他——现实中的工况是变化的，是带有“随机性”的！他为什么要去追求一个僵化的“最优解”，而不是去设计一个能够适应概率分布、在大多数情况下保持高效率、并且拥有足够容错率的“鲁棒性”系统 放弃寻找唯一解，转而评估几种可能方案的风险收益比和概率分布…… 这不就是生物学中“随机交配”和“性状分离”所体现的智慧吗在不确定性中寻求最优的群体适应性！ 一瞬间，生物学的概率思维与工程学的精确设计，在他的脑海中发生了奇妙的化学反应。困扰他许久的难题，豁然开朗！ 他看着顾知夏，眼神里除了刚才的惊艳，更多了一丝难以言喻的感激和遇到知己般的欣喜。 他正想说些什么，一旁的刘利伟却用他那标志性的大嗓门打破了这片刻的安静。 “我的天！解决了！真的解决了！16/169！”他看着草稿纸上的答案，激动得手舞足蹈，“陈启明你简直是神！顾知夏同学你也太强了！你们俩这脑袋是怎么长的一个敢讲，一个真能跟得上！” 刘利伟的话虽然大大咧咧，却像是一颗投入水中的石子，在陈启明和顾知夏之间漾开了一圈恰到好处的涟漪，冲淡了两人之间那丝若有若无的暧昧，又巧妙地将他们联系得更紧。 陈启明看着笑得一脸真诚的刘利伟，又看了看旁边脸颊微红、带着浅笑的顾知夏，心中的某个角落，悄然变得柔软。 阳光正好，微风不燥。 在这个普通的课间，三颗年轻的心，因为一道题，一次思维的碰撞，一次不经意的对视，开始奏响了一段属于他们的、独一无二的青春序曲。