科技日報(bào)訊 （記者房琳琳 通訊員曹霞）最近在美國科羅拉多州丹佛市舉辦的第249屆美國化學(xué)學(xué)會（ACS）會議上，北卡羅萊納州立大學(xué)發(fā)布的新型計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)——隱性溶劑離子強(qiáng)度法（ISIS）獲得計(jì)算化學(xué)分項(xiàng)研究優(yōu)秀獎(jiǎng)，理由是“向用計(jì)算機(jī)高效準(zhǔn)確模擬各種聚電解質(zhì)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用前景邁出重要一步”。

　　該成果由北卡羅萊納州立大學(xué)博士研究生李楠和分子模擬科學(xué)家亞奧斯拉瓦·英靈教授主持完成，研究結(jié)果作為封面文章曾發(fā)表在2015年1月《大分子理論與模擬》雜志上，并被物理學(xué)家組織網(wǎng)等多家網(wǎng)站報(bào)道。

　　李楠說，新型模擬技術(shù)主要是用單一參數(shù)自動(dòng)模擬系統(tǒng)中的離子效應(yīng)，使得計(jì)算機(jī)模擬效率“提高到前所未有的程度”。通常，模擬一個(gè)復(fù)雜聚電解質(zhì)的水溶液系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源，主要工作在于追蹤每個(gè)分子或離子與每個(gè)聚電解質(zhì)單體的相互作用，但系統(tǒng)通常包含大量的分子、離子和聚合物單體。因此，“對復(fù)雜聚電解質(zhì)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬有一定難度，用一般的原子級別和粗粒化模擬方法，模擬的效率和準(zhǔn)確性都不太理想”。

　　聚電解質(zhì)有著廣泛的工業(yè)用途，例如增稠劑、分散劑、乳化劑等，使用這種新型技術(shù)可以用來模擬大尺度的聚電解質(zhì)系統(tǒng)，快速鑒別出潛在的聚電解質(zhì)系統(tǒng)候選物。李楠說：“這種方法可以更快速完成復(fù)雜聚電解質(zhì)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)模擬研究，從而有助于科研人員設(shè)計(jì)新型聚電解質(zhì)材料?！?/p>

　　值得關(guān)注的是，除了大大加快新型聚電解質(zhì)材料的研發(fā)進(jìn)程，該技術(shù)還有助于天然聚電解質(zhì)的研究。人體中與生命健康息息相關(guān)的生物大分子DNA、RNA及多種蛋白質(zhì)、多肽均為聚電解質(zhì)，因此該技術(shù)將在遺傳疾病診斷、基因修復(fù)探索、癌癥藥物大規(guī)模篩選和研發(fā)，以及生命結(jié)構(gòu)揭秘等生命與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮重大作用。