与蛋白质调控DNA空穴迁移相关的具有负离解能特征的亚稳态氢键

利用密度泛函理论方法研究了作为空穴迁移载体的蛋白质复合的DNA三聚体(Protonated arginine…guanine…cytosine, ArgH⁺-GC)的氢键性质. 结果表明, 空穴迁移通过该载体单元时此类氢键表现为亚稳态, 且具有明显的负离解能. 正常情况下ArgH⁺基团在大小沟均能与GC碱对形成氢键, 且具有正的离解能. 然而, 当空穴转移至此将削弱氢键至亚稳态, 使之具有一定的离解势垒和负的离解能. 这种势垒抑制的负离解能现象意味着由于空穴俘获导致此三聚体结构单元在它的ArgH⁺…N7/O6键区储存了一定的能量(约108.78 kJ/mol). 该氢键离解通道受控于此键区两个相关组分之间的静电排斥和氢键吸引之间的平衡以及这两个相反作用随氢键距离不同的衰减速率. 基于电子密度分布的拓扑性质以及键临界点的Laplacian数值分析澄清了此类特殊的能量现象主要源自通过高能氢键(ArgH⁺…N7/O6)连接的授受体间的静电排斥. 进一步空穴俘获诱导的G→C质子转移可扩展负离解能区至ArgH⁺…N7/O6和Watson-Crick(WC) 氢键区. 另外, ArgH⁺ 结合到GC的大小沟增加其电离势, 因此削弱其空穴传导能力, 削弱程度取决于ArgH⁺与GC的距离. 推而广之, 在protonated lysine-GC和protonated histidine-GC体系也可观察到类似的现象. 显然, 此类性质可调的亚稳态氢键可调控DNA空穴迁移机理. 此工作为理解蛋白质调控的DNA空穴迁移机理提供了重要的能量学信息.     

双组分玻色-爱因斯坦凝聚体中亚稳态存在条件及其寿命

本文对双势阱中凝聚的冷原子通过约瑟夫森结隧穿时所形成的亚稳态进行研究.通过介观自旋算符建立了体系的精确量子相位模型,利用对量子自旋的势场描述给出了在两阱中振荡的原子之间相位差为时,即亚稳态时所要满足的物理条件,并用瞬子方法计算了该亚稳态存在的寿命.     

氦氩射频容性放电发射光谱分析

光抽运亚稳态稀有气体激光器利用放电等离子体作为激光的增益介质.为掌握容性射频放电的放电参数对等离子体各项参数的影响的基本规律,利用等离子体发射光谱法研究了氦氩混合气体在不同装置、不同Ar组分、不同气压和不同射频注入功率下的等离子体参数.利用残留水蒸气产生的OH自由基A~2Σ~+→X~2Π的转动光谱分析获得气体温度;利用电子态光谱的玻尔兹曼做图法获得电子激发温度,利用Ar原子696.5 nm谱线的斯塔克展宽获得电子密度.结果表明:气体温度随气压增加略微上升,在一个大气压下改变组分和放电功率,气体温度变化不大;电子激发温度随总气压的下降而上升,且随着Ar组分的增加而略微下降;目前放电条件下的电子密度均在10~(15)cm~(-3)量级;长时间放电监测表明,残留的水蒸气会导致电子温度的下降,从而降低Ar亚稳态的产率.     

回旋加速器生产锝-99m

在核反应堆上生产的医用同位素锝-99m（Tc-99m）可以在医院生产（m表示亚稳态）.这是加拿大的研究人员得出的结论.     

基于跟车行为的双车道交通流元胞自动机模型：

结合跟车行为中车辆相对运动的影响和安全驾驶条件,引入换道规则,提出了基于跟车行为的双车道元胞自动机模型．模型可以描述系统在临界密度附近的亚稳态性质,其仿真结果与实测数据符合很好．在对车辆换道仿真数据采集处理的基础上,研究满足换道条件的车辆数和车辆密度间的关系,定义了换道函数描述标准驾驶行为下的车辆换道过程,求得函数的解析解并使用函数预测经换道达到稳定的车辆密度值,为量化和深入研究车辆的换道行为提供参考．     

应用反射式飞行时间质谱仪研究氨团簇离子解离动力学

用直射式和反射式飞行时间质谱研究了氨分子团簇体系在 355 nm激光下的多光子电离,得到一系列的质子化团簇离子 (NH3)nH+,同时还观察到超价氨团簇离子 (NH3)n H2＋。在反射式飞行时间质谱研究中观测到质子化氨团簇离子在自由飞行过程中的解离现象,表明在该实验条件下生成的质子化氨团簇离子是一些亚稳态团簇离子。对子离子产率的分析,得到质子化团簇离子解离速率常数,从而可以估计亚稳态团簇离子的寿命。团簇尺寸从 n＝3增大到 20,其寿命从 21 ms减小到 120 μs,大约小了两个数量级。解离速率在 n＝5到 6有一个阶跃式上升,这是由于 5个氨组成的质子化团簇离子(NH3)4NH4+ 的结构相对比较稳定。     

蛋白质分子与配体结合过程构象变化的研究

蛋白质分子与配体的作用模式主要有直接的环区结合及铰链式结合两种方式。针对这两种不同的作用方式,我们提出采用不同的策略进行结合过程的构象研究。对于直接的环区结合模式,通过建立环区主链构象库,来实现蛋白质环区与配体的准柔性对接,并以链霉抗生物素蛋白体系为例对构象库建立的可行性进行了验证计算。对铰链结合方式,采用分步对接的方法进行计算,并具体应用于HIV蛋白酶与其小分子配体的结合过程。计算结果表明,这两种处理方法分别能较好地模拟不同类型的蛋白质与配体结合的的构象变化。     

Monte Carlo simulation of magnetic nanostructured thin films

Using Monte Carlo simulation, we have compared the magnetic properties between nanostructured thin films and two-dimensional crystalline solids. The dependence of nanostructured properties on the interaction between particles that constitute the nanostructured thin films is also studied. The result shows that the parameters in the interaction potential have an important effect on the properties of nanostructured thin films at the transition temperatures.     

碳钢在NaNO_2-NaCl溶液中的电流波动

用动电位和恒电位极化法研究了A3碳钢在NaNO2＿NaCl溶液体系中的电流波动特征.A3钢在不含Cl-的0.1mol/LNaNO2溶液中能保持良好的钝态,当加入一定浓度的Cl-后,电流出现了明显的快速上升,再缓慢下降的波动特征,表明此时碳钢表面生成了溶解较快而再钝化相对较慢的亚稳态孔蚀.实验中可观察到因电流波动而产生的累积腐蚀损伤的蚀孔.实验表明,随着Cl-浓度的增加,出现亚稳态孔蚀的初始电位Em降低,相应的电流波动峰值增大,峰频增加;而升高电位,则电流波动的峰值和峰频也都增加,况且再钝化时间延长,由此可见电位的升高促进了亚稳态孔的溶解,并能激活更多的活性点使孔诱发速率增大.     

Self－Assembled Monolayers Exposed by Metastable Helium for Nano－Patterning： Octanethiol and Dodecanethiol

A large-area gold pattern with nanoscale edge on muscovite mica was fabricated by using a metastable helium beam and octanethiol (OT) and dodecanethiol (DDT) self-assembled monolayers (SAM), in which the width of edge was typically ～70nm for the OT SAM and ～90nm for the DDT SAM, respectively. The mask was reproduced with high fidelity. Combined the analysis of roughness with grain size, more fiat surface and sharper edge of patterns were obtained by using the shorter chain molecules such as the OT. All the information indicated that the OT SAMs on atomically ttat surfaces can be used as a resist for exposure to metastable atom beams.