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广义等温等压系综-分子动力学模拟全原子水的气液共存形貌被引量：1: 2017年; 探测相变过程中瞬时共存相的形貌等特征对理解其微观机制十分重要.本文应用广义等温等压系综-分子动力学模拟方法,研究全原子水模型的气液两相平衡及相变的中间过程.研究发现,此广义系综方法能够通过持续降温,连续地历经从气态、气液共存到液态的整个相变过程,通过持续升温历经其相反过程,而不会发生标准正则系综中的过饱和热滞现象.该方法不需要使用副本交换等增强抽样方法,因此可以用于较大体系的研究,多个独立的模拟即能获得整个气态液态区的平衡性质及共存相特征.本文还提出了计算气液共存界面面积的新方法,给出了水的气液共存界面形状随温度、压强的变化规律.结果表明,低压时水的气液共存界面因其较大的表面张力而接近球面,符合经典成核理论的描述,但随着压强升高接近其临界压强时,气态和液态的差别减小,界面的表面张力变小,界面形状变为无规则的枝杈结构,表现为二阶相变特征.; 尹灵康徐顺Seongmin JeongYongseok Jho王健君周昕; 关键词：分子动力学

液态水中的多种局域结构: 2016年; 对于液态水中的微观结构到底是均匀的还是由多种结构混合而成,这一问题的争论已经持续了一个多世纪.随着多种水的非晶体的发现以及计算机技术的进步,混合模型逐渐得到更多的关注.本文首先介绍在模拟和实验上验证液态水中存在多种微观结构的最新进展;然后使用主成分分析方法研究液态水的拉曼谱和四面体序分布,发现它们可以通过两个基本的函数线性叠加而得到,对应液态水中存在两种微观结构;最后介绍了使用二元溶液理论来解释水的一些热力学性质的工作,以及水的液液相变理论的进展.; 杨成周昕; 关键词：液态水混合模型

DNA超分子水凝胶的粗粒化建模与模拟被引量：1: 2017年; DNA超分子水凝胶在生物、医学领域具有广阔的应用前景,基于计算模拟技术研究其分子结构与其宏观性能关系具有重要意义.归因于其复杂的结构和较大的相关时间空间尺度,目前针对DNA水凝胶的分子建模与模拟研究比较缺乏.本文建立了一种DNA水凝胶的粗粒化模型,采用分子动力学模拟的方法针对一种模块化纯DNA水凝胶进行了研究.模拟结果表明其凝胶态介观结构为多孔海绵状,其交联度与水凝胶的浓度成正相关,并得出了其转变温度的范围等.模拟结果与相关实验定性或半定量符合,表明该模型可能用于该模块化DNA水凝胶等类似系统的结构功能关系研究.; 王曦黎明叶方富周昕; 关键词：分子动力学模拟

基于氨基酸位置特异性的蛋白质Loop区结构预测改进方法: 2016年; 蛋白质loop区的结构预测是理解蛋白质功能的重要一环,而长loop区的结构预测至今还是生物信息学中的难题.目前己经出现了多种loop结构的算法,其中LEAP是预测精度最高的算法之一,但它在长loop区初始主链构象采样上仍有较大的改进余地.本文中我们将蛋白质二级结构预测算法SPINE X与LEAP算法结合起来,构建了新的主链扭转角分布图(拉氏图),在主链初始构象采样中引入氨基酸在蛋白序列中的位置特异性信息,使得初始构象的采样更具针对性,对取自CASP10单链蛋白的loop测试集的分析表明,对长度为10,11,12个氨基酸的长loop区,改进后算法都比原始LEAP算法的预测精度有显著提升.这种引入氨基酸位置特异性从而提高预测精度的思路有望进一步推广至loop结构预测的其他算法.; 袁飞张传彪周昕黎明

碳纳米管中水孤立子扩散现象的模拟研究: 2016年; 受限于人造或天然纳米通道的分子运动已成为纳米科学的研究热点,对生物和化学也具有重要意义.本文采用分子动力学模拟的方法研究了水分子在单壁扶手椅型碳纳米管内的运动.针对基于水密度缺陷的孤立子输运机理,我们发展了新的方法用以准确鉴别孤立子,在此基础上细致研究了孤立子的运动行为,发现其满足标准一维扩散运动的特征.我们的模拟还表明,温度越高,孤立子扩散速度越大;孤立子数密度越大,其扩散速度越小.这与前人提出的孤立子之间存在弱排斥的设想是一致的.; 李阳宋永顺黎明周昕; 关键词：碳纳米管分子动力学孤立子

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周昕