分子模拟中的增强抽样方法

分子模拟在化学、物理、生物、材料等多学科的发展中起着越来越重要的作用。然而,受到当前计算机处理速度的限制,分子模拟计算所能够达到的时间尺度同实验或实际应用中要求的时间尺度相比还存在着巨大的差距。增强抽样方法的发展和应用可以有效地拓宽分子模拟所能研究体系的时间尺度,极大地提高分子模拟的热力学和动力学计算能力。本文中先简单介绍增强抽样方法的发展以及几类增强抽样方法的优缺点,然后重点介绍了我们研究组所发展的温度积分抽样方法(Integrated Tempering Sampling, ITS)的基本思路及其在蛋白质折叠研究中的应用。文章最后总结了增强抽样方法发展的新需求,同时也对此研究方向的广阔发展前景进行了展望。     

4-乙烯吡啶型聚皂与表面活性剂相互作用的研究

１实验部分１１试剂Ｎ－乙基聚４－乙烯吡啶溴化盐（ＱＰＶＰＥ）和Ｎ－十二烷基聚４－乙烯吡啶溴化盐（ＱＰＶＰＤ）是根据文献方法合成〔７〕,其中ＱＰＶＰＤ－２０、ＱＰＶＰＤ－３０分别表示溴十二烷与４－乙烯吡啶投料的物质的量比为２０％和３０％．ＳＤＳ（北京化工厂,分析纯）,ＢＤＤＡＣ（北京化工厂,分析纯）使用前未做进一步提纯．１２待测溶液的配制向５×１０－５ｍｏｌ／Ｌ的表面活性剂溶液（ＳＤＳ、ＢＤＤＡＣ）中,在缓慢搅拌下加入质量浓度为２５ｇ／Ｌ的ＱＰＶＰＥ和ＱＰＶＰＤ溶液,最后加入蒸馏水定容．温度保持在３０℃,溶液静置２４ｈ后进行测定．１３实验方法相对粘度采用乌氏粘度计在（３０±１）℃水浴中测定．ＱＰＶＰＥ、ＱＰＶＰＤ与ＳＤＳ混合溶液的可见光透射率采用７２１分光光度计在室温下测定．以质量浓度为５ｇ／Ｌ的聚合物溶液为参比,波长为４２０ｎｍ,比色皿厚度为１ｍｍ．采用ＤＤＳ－１２Ａ数字式电导率仪（电极为ＤＪＳ－１光亮电极）．温度补偿为２５℃．２结果与讨论ＱＰＶＰＤ分子链上的长链疏水烷基在水溶液中可聚集成胶束,形成紧缩构象,这种聚集体又称为疏水微区（Ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｍｉｃｒｏｄｏｍａｉｎ）．同聚电解质类似,聚皂     

PROPERTIES OF DILUTE SOLUTIONS OF HYDROPHOBICALLY MODIFIED POLY (4-VINYL PYRIDINE) (POLYSOAPS)

Hydrophobically modified poly(4-vinyl pyridines) by alkyl bromides arekinds of polysoap similar to the surfactant. Properties of dilute solutions were studiedthrough the viscosity measurements in pure water and NaCl solutions. In aqueous solu-tions of polysoaps hydrophobic interaction can be attributed to aggregation of hydrophobicgroups of the polysoap main chains. The hydrophobic groups of polysoap can aggregate toform hydrophobic microdomains (micelles) in aqueous solution. This is a compact confor-mation. The formation of such microdomains is a process of dynamic equilibrium.     

尿素/氧化三甲胺混合溶剂影响单壁碳纳米管内部水合性质的分子动力学模拟

尿素是早已被人们认识的蛋白质变性剂,而氧化三甲胺则是最常用的蛋白质结构保护剂。虽然多年来被广泛应用在生物实验中,但是它们是如何在蛋白质结构形成中起作用,特别是氧化三甲胺是如何在高浓度尿素环境中起到抑制尿素蛋白变性作用的分子机制,至今仍然没有得到圆满解答。本文以单壁碳纳米管为模型疏水体系,采用分子动力学模拟研究尿素/氧化三甲胺混合溶液中纳米管内部水合性质,结果表明氧化三甲胺更易与水分子和尿素分子形成较强相互作用从而稳定了水溶液结构,这一结果亦表明了氧化三甲胺可以通过间接机制抵消尿素分子对于碳纳米管内部水合性质的影响。