DNA凝聚的高分子场论研究：强带电聚电解质溶液中的涨落与关联效应

项目名称： DNA凝聚的高分子场论研究：强带电聚电解质溶液中的涨落与关联效应

项目编号： No.21404003

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 满兴坤

作者单位： 北京航空航天大学

项目金额： 25万元

中文摘要： DNA凝聚是指在高价盐离子溶液中带有相同电荷的DNA分子（强带电聚电解质）在较低盐离子浓度时相互吸引聚合，发生与溶剂宏观相分离，以及当盐离子浓度超过临界值时，DNA再次溶解的现象。由于电荷涨落和电荷之间的关联对DNA凝聚起着决定性的作用，传统的自洽平均场理论不适于研究此类问题，目前的认识仅停留在唯象理论的层面。本项目拟在高分子辅助场理论的基础上，构建强带电聚电解质和高价盐离子溶液体系的相干态高分子场论，推导与之对应的含有电势的复数朗之万方程。运用赝谱法、数值重整化群等方法，实现该方程的高效、稳定的数值模拟，精确给出强带电体系中热力学量的系综平均值，在超越平均场近似的层面上，探讨DNA凝聚的物理机制。为DNA分子在生物体这一强带电、高价盐离子的环境中生理技能的实现提供全面的、清晰的物理图像。

中文关键词： 嵌段共聚物；自洽场理论；昂萨格变分理论；液滴蒸发；

英文摘要： In aqueous solutions DNA molecules are strongly negatively charged due to dissociated phosphate groups along the chain back bone, resulting bare base-pair charge of unit charge per 0.17 nm length of DNA, engendering strong repulsive interactions along and

英文关键词： block copolymer；self-consistent field theory；Onsager variational theory；drying of droplets；