关于氨基酸(生化学笔记之氨基酸)

味精厂，如何绊倒全球半导体产业？最近芯片慌，其实还隐藏着另外一个隐形炸弹。

上个世纪初发明了味精的这家公司，以“家有味之素，白水变鸡汤”的广告一炮走红，随后就从氨基酸出发，不仅仅做调味品，而且延伸到了其他的领域。在1997年哈佛商学院的“多元化的是与非”案例讨论会上，正准备进军增甜剂、加工食品甚至医药品的味之素，成为哈佛高材生关注的焦点，他们一致认为这是不务正业，不够聚焦。
哈佛商学院会不会出错？
其实也是一大把。给日本味之素Ajinomoto就开错了处方。事实上证明，味之素大举成功。在多元化的路线上，味之素越走越远，甚至拓展到香料、化妆品和电子材料。2012年味之素开始跟东丽的尼龙、普利司通的橡胶、花王的健康体检试剂合作，看上去更加不务正业。
但其实植物氨基酸，是可以制作尼龙和橡胶的；而人体大脑、肌肉等都含有大量氨基酸。而这三者，都跟氨基酸有关。实际上，味之素都把氨基酸与生物相关技术作为核心竞争力等。凭借这种多元化，味之素目前收入接近800亿元人民币，全球十大食品制造商。除了食品，生命支持及医药健康等五大板块。速冻饺子居然也很有生命力，它在2006年则收购中国排名第二的淘大酱油，一时引起不小轰动。

不太好理解的业务是它的电子产品，就是封装芯片的电子薄膜ABF，就是味精的副产品。最近市场芯片吃紧，其实封装材料也碰到问题，就是味之素的这种绝缘膜产量供给不上，台积电存货也告紧了。没有味之素的ABF，无论是苹果、高通，还是PlayStation 5，以及各种汽车、AI、5G芯片，统统无法制造。一家日本味精公司，可以绊倒整个全世界半导体产业。

如果从技术向心力的角度来看，这就是从底层技术出发，在上层应用技术进行拓展，从而形成了不同的产品线。看上去风马牛不相及，其实它们都有着共性的技术内核。没有技术背景的人，即使是商学院教授，可能也很难理解这种多元化的内在逻辑。#技术向心力#

生物学家劳伦斯·赫斯特和斯蒂芬·弗里兰在20世纪90年代末把天然基因密码和计算机随机产生的几百万组密码拿去比对，结果轰动一时。他们想知道，如果发生点突变这种把一个字母换掉的变异，哪一套密码系统能保留最多正确的氨基酸，或将它代换成另一个性质相似的氨基酸。

结果他们发现，天然的基因密码最经得起突变的考验。点突变常常不会影响氨基酸序列，而如果突变真的改变了氨基酸，也会由另一个物理特性相似的氨基酸来取代。据此，赫斯特与弗里兰宣称，天然的遗传密码比成千上万套随机产生的密码要优良得多。它不但不是大自然密码学家愚蠢而盲目的作品，而是万里挑一的密码系统。

天然的三联基因密码的第一个字母都有特定的对应方式。举例来说，所有以丙酮酸为前体合成的氨基酸，它们密码的第一个字母都是T。所有由α-酮戊二酸所合成的氨基酸，其三联密码第一个字母都是C；所有由草酰乙酸合成的氨基酸，第一个字母都是A；最后，几种简单前体通过单一步骤所合成的氨基酸，第一个字母都是G。

三联密码的第二个字母和氨基酸是否容易溶于水有关，或者说和氨基酸的疏水性有关。亲水性氨基酸会溶于水，疏水性氨基酸不会溶于水，但会溶在脂肪或油里，比如溶在含有脂质的细胞膜里。所有的氨基酸，可以从“非常疏水”到“非常亲水”排列成一张图谱，而正是这张图谱决定了氨基酸与第二个密码字母之间的关系。疏水性最强的六个氨基酸里有五个，第二个字母都是T，所有亲水性最强的氨基酸第二个字母都是A。介于中间的有些是G有些是C。

三联密码的第三个字母不含任何信息，不管接上哪一个字母都没关系，这组密码子都会翻译出一样的氨基酸。以甘氨酸为例，它的密码子是GGG，但是最后一个G可以代换成T、A或C。

第三个字母的随机性暗示了一些有趣的事情。二联密码可以编码16种氨基酸。如果我们从20个氨基酸里拿掉5个结构最复杂的（剩下15个氨基酸，再加上一个终止密码子）这样前两个字母与这15个氨基酸特性之间的关联就更明显了。因此，最原始的密码可能只是二联密码，后来才靠“密码子捕捉”的方式成为三联密码，也就是各氨基酸彼此竞争第三个字母。

第一个字母和氨基酸前体之间的关系直截了当，第二个字母和氨基酸的疏水性相关，第三个字母可以随机选择。这套密码系统除了可以忍受突变，还可以降低灾难发生时造成的损失，同时可以加快进化的脚步。因为如果突变不是灾难性的，那应该会带来更多的好处。