多层次自组装的多尺度模拟

项目名称： 多层次自组装的多尺度模拟

项目编号： No.21373031

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 高靓辉

作者单位： 北京师范大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 基元在外部环境下通过弱键相互作用自组装成有序的高级结构包括了不同的时间和空间尺度内所发生的多种物理化学过程，是一个多层次、跨尺度的问题，充分理解这样的复杂过程需要发展新的理论和方法。本项目拟发展各层次间相互关联的多尺度模拟方法，自下而上逐层由高精度的计算得到更准确的粗粒化力场，实现对自组装复杂体系的动力学过程进行高效能、低成本的模拟，研究金纳米棒的生物识别功能和水凝胶的自组装过程；并在同一体系中实现从原子分子到粗粒化粒子、再到连续体系的同步模拟，以保证模拟能够在较大的介观或宏观环境中进行，同时不丢失所感兴趣的局域的原子或亚原子细节，并以水和磷脂双层膜为例研究其结构和热力学性质。本项目的完成将为建立普适的多尺度方法提供启迪,可以很好地研究软物质和生物体系的自组装过程、以及组装基元或生物大分子在凝聚态介质中的化学性质。

中文关键词： 多尺度模拟；自组装；生物膜；多肽；

英文摘要： The self-assembly of simpler building blocks into complex ordered structures via weak interactions in the external environment involves various physical and chemical processes on different temporal and spacial scales. It is a hierarchical and multiscaled

英文关键词： multiscale simulation；self-assembling；biomembrane；polypeptide；