化学空间大。真正的大

我想谈谈化学空间——宇宙可能的化合物——我发现完全没有办法,没有引用道格拉斯·亚当斯在第一个机会。在银河系漫游指南,亚当斯曾断言,而不用担心矛盾的空间大。真的大了。你只是不会相信如何巨大,巨大的,令人难以置信的大。”把这个词“化学”,适用相同的描述。

豪尔赫•路易斯•博尔赫斯短篇小说不同的音符巴别塔图书馆》。像他的许多著名的作品,它是一个超凡脱俗的思想实验。设置在一个看似无穷无尽的库,包含所有可能的排列相同大小的书在一个给定的字母表。每一点知识,可以写下来。和每一个变化是,:所有的拼写错误,所有的稍微错了版本,彻头彻尾的错误和所有的胡言乱语。描述令人信服地使的胡言乱语是迄今为止最著名的集合的一部分。那些曾经的化合物筛选集应该读这篇文章的时候,但他们可能会发现自己瑟瑟发抖。

所以我们自己的巴别塔图书馆有多大?我们的字母表是元素周期表,我们的拼写和语法规则是化学键的形成和复合稳定。有一些计算进军这个问题,最明显的jean - louis Reymond和他的团队在瑞士伯尔尼大学的。他们列举一个设置合理的分子(GDB17) 17重原子(C、N、O S和卤素),其中有超过1660亿的数据库。但在这个过程中,他们不得不做大量的删繁就简持有这一数字。

在化学空间,我们有一个有效的无休止的边界。你可以今天下午

一个惊人的比例的复合骨干由三——四元环连接结构,没有人能确定更稳定,并肯定是超出当前的有机合成能力。添加那些会使复合集许多数量级较大,因为只有0.005%的原始化合物图甚至认为是起点。亚胺分子生成过程消除烯胺,大多数缩醛,最孤立的烯烃化合物,大多数硫醚,以及许多其他类使最后一组更相关(筛选图书馆一定会包含化合物不是GDB17)。然而,它仍然只是一组fragment-space与分子量低于300。

即使如此,精心策划的1660亿小的化合物,这不用说矮星任何可能的片段筛选收集。更大的化合物呢?最好的猜测可能的化合物分子量500的数量,让许多官能团回去,大约是10⁶⁰。这是一个数字人脑没有良好的装备来处理。收集,组合成复合瓶,说,10毫克/瓶,将超过普通物质的数量在整个宇宙。事实上,它可能会超过普通物质的数量大约10000宇宙——这取决于大瓶。我离开等琐碎的细节的重量货架存储系统有关,暗物质和暗能量的影响,复合集合本身的可能性进行引力坍缩形成黑洞。

所以对这些可怕的数字,我们能提供什么?每一个化合物收集曾经是由人是微不足道的,背景。减少子- 500分子量放下残酷,GDB17-style,可能会设法把事情从宇宙学领域,但仍把它远不及可控的人类。我认为,有两种反应。一个是绝望,当然,在研究这始终是一个选择,但不是一个非常有用的一个。另一种是认为这是一个机会。我们不会耗尽有趣和有用的结构,和使用,他们可以也可能超出了我们的想象。在化学空间,我们确实有一个有效的无休止的边界。这是在每一个化学家面前;你可以今天下午。 Go and have a look!

德里克·劳(@Dereklowe)是一种药用化学家致力于在美国临床前药物发现和博客在管道