预测[Si，C，S]^＋和[Si，C，S]^-体系的稳定异构体

采用DFT,QCISD及CCSD(T)方法分别对二重态的[Si,C,S] 和[Si,C,S]-体系势能面进行理论计算,用QCISD/6-311 G(d)方法,在[Si,C,S] 和[Si,C,S]-体系中,我们分别得到了2个过渡态连接的3个稳定体和2个过渡态连接的4个稳定体,经热力学及动力学分析发现,[Si,C,S] 上体系只有二重态线性的离子[Si-C-S] 可能稳定存在,而[Si,C,S]-体系有二重态线性的离子[Si-C-S]-和三元环c-[SiCS]-可能稳定存在.     

精氨酸酶Ⅰ与丁基苯酞的相互作用

利用代谢物组学推测出精氨酸酶Ⅰ作为丁基苯酞的作用靶点的可能性, 然后用分子对接和分子动力学模拟研究了单一手性的左旋(L)和右旋(D)丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ的相互作用, 结果发现, L-丁基苯酞与精氨酸酶Ⅰ形成的复合物比较稳定. 随后的酶学实验也证实, L-丁基苯酞对精氨酸酶Ⅰ有明显的激活作用, 而D-丁基苯酞对其活性无明显影响.     

多尺度分子模拟研究来自于无类囊体蓝藻的五聚体门控离子通道门控机理

五聚体门控离子通道是一个重要膜蛋白家族, 在生理学过程中起到重要作用. 我们以来自无类囊体蓝藻(Gloebacter violaceus: GLIC)的五聚体门控离子通道X-ray结构为模型, 进行总共1.05 μs的粗粒化分子模拟, 并结合原子级分子模拟方法, 观察到其离子通道的闭合和相应的四级结构扭转. 我们发现其位于跨膜区组成通道的M2螺旋通过倾斜-旋转(指向通道中心)的协调运动来完成通道闭合. 进一步分析并结合前人的实验结果, 我们提出了该离子通道门控过程的可能的“连锁反应”机理: 由单独亚基的M2螺旋前部构象变化引发, 使该亚基发生整体的构象变化, 并且将这种变化传递到了邻近的亚基, 进而带动整个通道的构象变化, 最终完成通道的闭合.     

B2F2分子异构体结构的量子化学计算研究

采用abinitio方法对B₂F₂分子异构体的结构进行了计算研究,并与Al₂F₂分子进行了比较.结果表明,B₂F₂具有D_∞h对称性,³Σ_g电子态的直线型结构FBBF是B₂F₂分子的最稳定异构体,对文献的结果进行了修正.在UCCSD(T,full)/6－311+G(2df)水平下,F-B和B-B键长分别为0.12942和0.14820nm,振动频率出现在1860.00和1320.62cm^-1处.在UQCISD(T,full)/6－311+G(2df)//UMP2(full)/6－311+G(d)+ZPVE水平下,³Σ_g态的线性FBBF分子的垂直电离势为848.58kJ/mol,而由³Σ_g电子态的BF二聚为³Σ_g态的线性FBBF分子的焓变为59.86kJ/mol,此二聚化反应是放热反应,说明二聚化过程在能量上是有利的.     

亚甲基氰自由基(HCCN)与一氧化氮(NO)反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE水平上对反应HCCN+NO的二重态反应势能面进行了计算,得到了4种产物:P1(HCN+NCO),P2(OH+NCCN),P₃[HCN+(CNO)]和P4(HCN+CNO).其中产物P1为主要产物,P2为次要产物,P₃和P4很难得到.在G2(B3LYP/MP2/CC)水平,对产物P1和P2的反应通道的单点能量进行了校正.     

C120O2的分子结构和光谱性质的理论研究

用INDO系列方法研究双笼氧化物C₁₂₀O₂分子可能异构体的结构,两个氧以桥键形式分别加成到两个碳笼上,在两个碳笼中间形成呋喃型五元环结构,有6/6连接和6/5连接两种C₂v构型.计算表明,C₁₂₀O₂两种构型中6/6连接的C₂v构型更稳定,其光谱与实验值相符.双笼氧化物C₁₂₀O₂的形成既缓解了C₆₀O环氧处的角张力,又比C₁₂₀O分子获得了更强的笼间相互作用,两个C₆₀靠两个呋喃型五元环连接在一起.两个碳笼的多位置直接键连使两碳笼距离较近,有较强的相互作用,但仍各自表现出一定的独立性.C₁₂₀O₂可发生分解生成新的化合物.     

银硫二元团簇[Ag.(Ag~2S)~n]^+(n=3,4)的从头算研究

用abinitio分子轨道限制性Hartree-Fock(RHF)和密度泛函(DFT)方法对银硫二元团簇[Ag.(AgS)~n]^+(n=3,4)的结构进行研究.结果表明,具有环状结构的团簇最为稳定.得到了相应的几何构型和电子结构,并且对这两种团簇可为硫敏化中心自由电子深陷阱的存在形式作出合理解释。     

C60O3的结构和电子光谱的理论研究

用INDO系列方法对C₆₀O₃的可能构型进行研究,结果表明:环氧结构邻近的6-6键易发生进一步的加成反应.其中3个氧原子加在同一个六元环的6-6边上,形成环氧结构最稳定的C₃v构型,第3个氧原子加在2个环氧结构相邻的六元环的6-6边上的C₂、C_s构型也相当稳定,C₂、C_s构型的部分¹³C NMR谱与实验吻合.C₆₀O₃可能有较好的反应活性,其电子光谱属于理论预测.     

Single-photon compressive imaging with some performance benefits over raster scanning

A single-photon imaging system based on compressed sensing has been developed to image objects under ultra-low illumination. With this system, we have successfully realized imaging at the single-photon level with a single-pixel avalanche photodiode without point-by-point raster scanning. From analysis of the signal-to-noise ratio in the measurement we find that our system has much higher sensitivity than conventional ones based on point-by-point raster scanning, while the measurement time is also reduced.     

Compressive imaging based on multi-scale modulation and reconstruction in spatial frequency domain

Imaging quality is a critical component of compressive imaging in real applications. In this study, we propose a compressive imaging method based on multi-scale modulation and reconstruction in the spatial frequency domain. Theoretical analysis and simulation show the relation between the measurement matrix resolution and compressive sensing(CS)imaging quality. The matrix design is improved to provide multi-scale modulations, followed by individual reconstruction of images of different spatial frequencies. Compared with traditional single-scale CS imaging, the multi-scale method provides high quality imaging in both high and low frequencies, and effectively decreases the overall reconstruction error.Experimental results confirm the feasibility of this technique, especially at low sampling rate. The method may thus be helpful in promoting the implementation of compressive imaging in real applications.