抗冻蛋白如何抗冻？

抗冻蛋白（antifreeze proteins）是生物界的抗冻剂，许多生活在极地的鱼类、昆虫、植物、菌类、细菌等等都要藉助其抗冻性质来防止体液结冰。抗冻蛋白造成凝固点下降的机制并非单纯的"依数"（colligative），而是经由蛋白吸附到冰的表面，阻止冰晶继续生长。

抗冻蛋白能形成一个较平坦的表面来辨识冰的表面，一旦吸附到冰晶表面，新的冰层必须沿着没有蛋白的缝隙生长，因而造成弯曲的表层，局部凝固点也就跟着下降。然而在微观下，冰的表面并不是真的平坦而有序的，据估计冰与水的界面能厚达10-1（angstroms）。究竟抗冻蛋白如何辨识这样一个无序（disordered）的冰层表面？

德国海德堡大学的科学家藉由分子动力学模拟发现，抗冻蛋白其中一面的水合层能自己形成一种"类冰"（quasi-ice）的结构，当它接近冰晶的时候，冰晶很容易能沿着此"类冰"结构生长，zui后蛋白跟冰晶之间的空间就被填满了，蛋白也就跟冰结合在一起了。与其说是抗冻蛋白直接辨识冰晶，此过程更像是蛋白诱导冰晶来辨识自己。除了这个用来结合冰晶的蛋白表面之外，抗冻蛋白其它表面上的水层相较之下缺乏结构，因此冰晶无法沿着其它的表面生长，也使得抗冻蛋白不至于被冰晶吞噬而失去功能。