煤自燃初期的反应机理研究

从实验得到的可能引起煤自燃的8个活性基团入手，提出了一系列简单煤分子模型，利用密度泛函DFT/6-31G对其完成了几何优化，计算了包括反应焓变、吉布斯自由能和活化能等，从热力学和动力学角度分析了计算结果。基于理论计算获得了煤活性基团的活泼性次序，得出了煤自燃初期的反应机理主要是氧分子先进攻煤分子中的活性基团，产生活泼性很高的中间体，然后中间体进一步反应得到水或二氧化碳及其他反应产物，计算结果与实验基本符合。     

求解用户平衡与系统最优模型的新算法

近些年,国内外许多学者针对交通规划提出了诸如用户平衡(UE)、系统最优(SO)等模型,但由于交通网络的复杂性,这些模型的求解相对困难,考虑到在一般的UE、S0模型中,其约束条件为线性约束与非负约束,给出一种求解交通规划模型的新算法,算法不需使用任何线搜索,只要通过求解一个简单的二次规划问题得到下降方向即可,最后,将该算法应用到简单的交通网络中,并通过与相继平均法(MSA)进行比较,验证了该算法的收敛速度较快。     

蛋白质巯基亚硝基化分子机制及其疾病相关性

蛋白质翻译后修饰对蛋白质生物学功能起着至关重要的作用.蛋白质巯基亚硝基化(S-nitrosylation,SNO)是一种一氧化氮相关的氧化还原型可逆修饰.它广泛存在于动物、植物和微生物中.近年来的研究表明SNO与蛋白质修饰位点的精细化学结构紧密关联,其中可能存在多种尚未证实的中间体.另一方面,研究发现SNO与肿瘤、炎症、衰老、阿尔茨海默症和帕金森综合症等许多重大疾病相关.为了进一步药物发现与疾病治疗研究的需要,本文对SNO的形成机理与研究现状进行了系统总结,并着重介绍了SNO与相关疾病的研究进展.     

一种利用同一表面等离子体共振传感器检测多种残留物的方法

提出了一种新的利用基于表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)的生物光学传感器检测多种残留物的方法. 引入分子标记技术, 在修饰有羧甲基葡聚糖的芯片表面固定一层抗分子标记物的抗体, 通过对待测样品的两步孵育, 将对多种残留物的检测转化为对同一标记物的测量. 实验采用的分子标记物为牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin, BSA), 分别标记了四种被测物: 卡那霉素、三聚氰胺、氨苄青霉素和链霉素. 对四种被测物的水溶液进行了检测, 检测限分别为50, 10, 1.25和10 ng/mL, 均低于各自的最大残留检出限(Maximum Residue Limit, MRL). 该检测方法解决了原有竞争抑制法在检测时传感器的专一性问题, 实现了传感器的通用性, 同时该方法可推广到其他免疫法检测的领域, 使免疫传感器、免疫试纸等通用性增强.     

喹啉加氧酶中氧气扩散的通道分析

通过生物信息学分析、量化计算优化、CAVER和MDpocket预测、随机加速分子动力学及伞状抽样动力学模拟等方法,对喹啉加氧酶(HOD)中的氧气扩散途径进行了计算预测.结果表明,氧气在HOD中的反应位点包埋在蛋白内部,而HOD中有数条可能的通道供氧气进出,其中长度最短的通道具有最高的优先度,不仅在随机加速动力学模拟中具有最高的氧气逸出概率,而且伞状抽样方法计算得到的自由能也最低.此通道的内端位于底物Re面的氧气结合位点,较好地解释了HOD的相关实验数据.     

漆酶与酚类模式底物的结合及反应活性的理论研究

通过生物信息学分析、分子动力学模拟及量子化学计算,对21种邻对位取代酚类模式底物与漆酶的结合能力以及反应活性进行了探讨.生物信息学结构比对分析发现漆酶的活性口袋含有Asp/Glu206,Asn/His208,Asn264,Gly392和His458等保守的氨基酸残基(氨基酸残基编号以Trametes versicolor漆酶为例,PDB:1KYA);采用MM-GBSA方法计算了21种酚类模式底物与T.versicolor漆酶的结合自由能.分子力学计算结果表明,漆酶与底物的结合力主要来自Asp206和Asn264等残基与底物分子形成的分子间氢键,并且Phe265残基和酚类底物的芳香环形成π-π相互作用.量子化学计算表明,芳环上取代基的推拉电子效应显著影响协同电子转移的底物去质子化过程,其中推电子能力较强的—NH2,—OH,—OCH3和—CH CHCH3等基团能够明显增强酚羟基反应活性,而吸电子的—CONH2和—Cl则具有相反的效应.     

基态H2O+的全域多体势能面

基态H₂O⁺分子离子是重要的星际反应中间体.用MRCISD/cc-pVTZ先计算H₂O⁺势能面,然后拟合成多体势能函数.全域势能面能很好地描述基态H₂O⁺的行为.与两条反应通道的实验能变和其构型翻转反应能垒比较,表明计算结果与实验值相符.对计算点完成了力场的多项式拟合,对其振动模式进行了分析