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地球上的大多数生命都是基于 20 种氨基酸的聚合物，这些氨基酸已经进化成数十万种不同的、高度专业化的蛋白质。它们催化反应，形成脊柱和肌肉，甚至产生运动。

但所有这些多样性都是必要的吗?生物学可以用更少的构建块和更简单的聚合物同样有效吗?

加州大学伯克利分校的聚合物科学家 Ting Xu 这样认为。她开发了一种方法，仅使用两种、四种或六种不同的构建块来模拟天然蛋白质的特定功能;目前用于塑料的那些 -;并发现这些替代聚合物与真正的蛋白质一样有效，并且比试图复制大自然的设计更容易合成。

作为概念验证，她使用基于机器学习或人工智能的设计方法来合成模拟血浆的聚合物。人造生物液在不冷藏的情况下保持天然蛋白质生物标志物完好无损，甚至使天然蛋白质更耐高温——;比真正的血浆有所改进。

蛋白质替代品或随机杂聚物 (RHP) 可能会改变生物医学应用的游戏规则，因为当今的许多努力都在调整天然蛋白质以完成它们最初设计无法完成的事情，或试图重建 3D天然蛋白质的结构。模拟天然人类蛋白质的小分子药物递送是一个热门研究领域。

相反，人工智能可以选择正确数量、类型和排列的塑料积木——;类似于牙科填充物中使用的那些，例如 -;为了模拟蛋白质的所需功能，可以使用简单的聚合物化学来制造它。

例如，在血浆的情况下，人造聚合物被设计用来溶解和稳定血液中的天然蛋白质生物标志物。徐和她的团队还创造了一种合成聚合物的混合物来代替细胞的内脏，即所谓的胞质溶胶。在一个装满人造生物液体的试管中，细胞的纳米机器，即核糖体，继续泵出天然蛋白质，好像它们并不关心液体是天然的还是人造的。