世界首個GPU加速MD程序建立
近日,中科院過程工程研究所高性能計算與化學信息學課題組建立了世界首個基于單GPU(圖形處理器)加速的化學反應分子動力學(MD)程序GMD-Reax,其單節點計算能力(相比于8核CPU)比國際先進水平提升數倍。這將使煤熱解等復雜化學反應模擬成為可能。 近年來,將專門用于圖像處理的GPU卡應用于分子動力學計算的嘗試成為熱點,但經典MD模擬的主要是分子體系的物理過程,不能應用于含化學反應的過程。應用量子力學(化學)方法從分子水平計算化學反應,其單一計算節點可應用規模只有數百個原子;國外科學家提出的化學反應力場ReaxFF與經典MD結合可提高到數千個原子。而如果利用GPU加速ReaxFF MD,則能提高到數萬個原子甚至更多,從而使一些大規模體系的復雜化學反應(如煤熱解)的模擬成為可能。 ......閱讀全文
大連化物所實現化學反應的立體動力學精準調控
近日,大連化物所分子反應動力學國家重點實驗室(十一室)楊學明院士、肖春雷研究員實驗團隊聯合張東輝院士、張兆軍副研究員理論團隊,在分子反應動力學領域取得重要進展,通過控制分子化學鍵方向,實現了化學反應的立體動力學精準調控。 化學反應無處不在。如何精確調控化學反應是化學科學研究的核心目標之一。在化
大連化物所實現化學反應的立體動力學精準調控
化學反應無處不在。如何精確調控化學反應是化學科學研究的核心目標之一。在化工生產過程中,工程師通過添加催化劑、改變化學過程的溫度與壓力等宏觀參數,可以在一定程度上控制化學反應,得到所需的化學反應產物。隨著人類對化學反應的認識不斷深入到原子分子尺度和量子態的層面,如何在微觀水平上進一步發展精確調控化
氣相分子吸收光譜儀化學反應原理
化學反應原理編輯1、亞硝酸鹽氮的測定[2]?亞硝酸鹽在檸檬酸和乙醇的作用下生成NO2,分析NO2濃度,從而得出亞硝酸鹽含量。NO2-+H++CH3CH2OH→NO2↑2、硝酸鹽氮的測定(類似方法測定總氮,現將不同價態氮全部消解為+5價)[3-4]?70℃下,硝酸鹽被三氯化鈦-鹽酸溶液還原成NO,分析
單分子高速AFM:每秒50幀實時跟蹤分子動力學
分析測試百科網訊 布魯克今天宣布發布NanoRacer高速AFM系統。憑借每秒50幀的前所未有的成像速度,這為高速掃描功能樹立了新的里程碑,從而可以使用原子力顯微鏡(AFM)實時實時顯示動態生物過程。與該領域的領先專家緊密合作開發的NanoRacer還具有原子分辨率和無與倫比的用戶友好性,有望提
光化學反應儀測定反應動力學常數等功能
1、產品電氣控制部分與保護反應暗箱分開,裝配、維護、升級方便合理,整機大氣美觀! 2、該型號主控電源控制器光照時間數顯靈活控制,適合記時作業和數據對比實驗使用! 3、專業穩定的模擬光源和穩定、節省空間的體積設計,特別適合空間有限的實驗室配備! 4、配套有多試管磁力攪拌器反應器功能,彌補了多試
氣相分子吸收光譜法的化學反應原理
原理氣相分子吸收光譜法(Gas-PHase Molecular Absorption Spectrometry)的理論基礎是朗伯-比爾定律。氣體分子在不受外界影響的情況下,通常處于相對穩定的狀態,稱之為基態氣體分子。如果這些氣體分子接收到特定波長的光輻射,很容易產生相應的分子震動。依照上述理論,在測
氣相分子吸收光譜法的化學反應原理
氣相分子吸收光譜法是20世紀70年代興起的一種簡便、快速的分析手段,利用基態的氣體分子吸收特定紫外光譜進行定量的一種測量方法。在水質監測領域中,主要是對水中亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總氮、硫化物、氨氮等物質的測量,通過在特定的分析條件下,將待測成分轉變成氣體分子載入測量系統,測定其特征光譜吸收。這種
氣相分子吸收光譜法的化學反應原理
氣相分子吸收光譜法是20世紀70年代興起的一種簡便、快速的分析手段,利用基態的氣體分子吸收特定紫外光譜進行定量的一種測量方法。在水質監測領域中,主要是對水中亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、總氮、硫化物、氨氮等物質的測量,通過在特定的分析條件下,將待測成分轉變成氣體分子載入測量系統,測定其特征光譜吸收。這種
研究揭示分子伴侶的動力學機制
3月20日,國際期刊《美國國家科學院院刊》(PNAS)在線發表了中國科學院生物物理研究所柯莎(Sarah Perrett)研究組題為Kinetics of the conformational cycle of Hsp70 reveals the importance of the dynami
使用分子動力學模擬紅外光譜
化學中經常用紅外光譜來分析溶液的組成和變化,因為某些分子基團有紅外特征指紋。問題是,溶劑和溶質的峰常常疊在一起,分析起來甚是棘手。所以,我們可以借助于分子動力學模擬來模擬溶劑的紅外光譜,以便幫助分析整個溶液的紅外光譜。 要想計算一種物質的紅外光譜,最簡單的方法是用量子化學計算氣相中的一個單分子
全新反應描述語言可編碼化學反應中分子編輯操作
中國科學院上海藥物研究所研究員鄭明月團隊,報道了一種名為ReactSeq反應描述語言,該語言可以編碼化學反應中的分子編輯操作,使自然語言處理模型(NLP)在逆合成預測、反應表征檢索、交互問答等方面表現得更為出色。5月13日,相關研究發表于《自然-機器智能》。 以大語言模型為代表的人工智能(AI
人工智能技術能高效發現新化學反應和分子
?? 英國研究人員18日說,他們開發出一種由人工智能驅動的機器人系統,能高效發現新的化學反應和分子。這項技術未來有望用于藥物研發,從而達到縮短研發流程、降低成本的目的。 格拉斯哥大學研究人員在新一期英國《自然》雜志上報告說,他們選取了18種不同化學物質組合出的大約1000種化學反應,驗證采用深度學
雙劍合璧!科學家“掌舵”分子論證基礎化學反應
化學反應無處不在,如何精確調控化學反應是化學科學研究的核心目標之一。 在化工生產過程中,工程師們常常通過添加催化劑、改變化學過程的溫度、壓力等宏觀參數,在一定程度上控制化學反應,得到了所需的化學反應產物。但是隨著人類對化學反應的認識不斷深入,目前已經達到了原子分子尺度和量子態的水平,能夠在更精
雙劍合璧!科學家“掌舵”分子論證基礎化學反應
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492592.shtm 化學反應無處不在,如何精確調控化學反應是化學科學研究的核心目標之一。 在化工生產過程中,工程師們常常通過添加催化劑、改變化學過程的溫度、壓力等宏觀參數,在一定程度上控制化學反
蛋白質結構預測和分子動力學
作為結構基因組研究的互補,蛋白質結構預測的目標是發展出有效的能夠提供未知結構(未通過實驗方法得到)蛋白質的可信的結構模型。目前最為成功的結構預測方法是同源建模;這一方法是利用序列相似的蛋白質(已知結構)的結構作為“模板”。而結構基因組的目標正是通過解析大量蛋白質的結構來為同源建模提供足夠的模板
簡述低分子肝素的藥代動力學
低分子肝素的抗凝血因子Xa活性t1/2。明顯長于普通肝素,體內t1/2約為普通肝素的8倍,其抗凝血因子Xa活性的生物利用度是普通肝素的3倍。靜注維持12h,皮下給藥的生物利用度幾乎達100%。1次/d即可,使用方便。
化學所在DNA光化學反應動力學機理研究方面取得系列進展
光化學反應導致DNA損傷,引發疾病和衰老。DNA光化學反應是分子生物學與物理化學交叉的基礎前沿研究課題。在基金委、科技部、中科院支持下,中國科學院化學研究所光化學重點實驗室的科研人員致力于發展時間分辨激光光譜方法,在分子和量子態層次上深入研究DNA光化學反應的復雜過程和機理,取得系列進展。 在
聚焦“超分子組裝”--建設“高分子結構與動力學”研究平臺
雞蛋煮熟后為何會凝固?肥皂為何能去除污物?如何精準控制材料的功能與性質……這些看似尋常的問題中蘊含著豐富的科學原理,是基礎研究領域科學家們孜孜以求的課題。 11月21日至23日,美國工程院院士Edwin L. Thomas,歐洲科學院院士Egbert W. Meijer,以色列科學院、歐洲科
雙分子親核取代反應的反應動力學
SN2屬于二級反應,決速步與兩個反應物的濃度相關:親核試劑[Nu]和底物[RX]。r=k[RX][Nu]與此相對比的是單分子親核取代反應—SN1反應,親核取代反應的另一種機理。此類反應中,底物中的C-X鍵首先異裂為碳正離子和X-,是較慢的一步,然后親核試劑Nu立即與碳正離子結合,得到含C-Nu鍵的產
化學反應和電化學反應的區別
電化學是研究電能和化學能之間的相互轉化及轉化過程中有關規律的科學. 電化學反應必定是氧化還原反應,存在電子轉移,才能將該反應中的化學能轉化成電能.有電子的轉移或偏向是電化學的本質.電化學反應中有原電池與電解池自發的氧化還原反應理論上都可制成原電池,電解池是在外加電源條件下發生,不要求自發.化學反應包
化學反應和電化學反應的區別
電化學是研究電能和化學能之間的相互轉化及轉化過程中有關規律的科學. 電化學反應必定是氧化還原反應,存在電子轉移,才能將該反應中的化學能轉化成電能.有電子的轉移或偏向是電化學的本質.電化學反應中有原電池與電解池自發的氧化還原反應理論上都可制成原電池,電解池是在外加電源條件下發生,不要求自發.化學反應包
單分子動力學研究闡釋UvrD解旋酶的工作機理
解旋酶是一種常見的馬達蛋白,它以核酸單鏈為軌道沿著核酸鏈定向移動,并利用ATP水解提供的能量打開互補的核酸雙鏈, 獲得單鏈。解旋酶在DNA的復制、修復、重組以及轉錄等代謝過程都起著重要作用。但是人們迄今還沒有完全理解解旋酶的解旋機制。單分子操縱技術幫助人們在單分子水平定量研究解旋酶的解旋動力學,是研
復雜分子體系反應動力學研究獲新進展
近日,中科院大連化物所研究員韓克利帶領復雜分子體系反應動力學研究團隊,在全無機鈣鈦礦光電探測器動力學研究中取得新進展。該研究團隊發現全無機鈣鈦礦微晶激發態載流子存在快速擴散行為,以此制備出的光電探測器具有超高靈敏度和快速時間響應。相關研究成果發表在《先進材料》上。 光電探測器在信號處理、通訊、
單分子動力學研究闡釋UvrD解旋酶的工作機理
解旋酶是一種常見的馬達蛋白,它以核酸單鏈為軌道沿著核酸鏈定向移動,并利用ATP水解提供的能量打開互補的核酸雙鏈, 獲得單鏈。解旋酶在DNA的復制、修復、重組以及轉錄等代謝過程都起著重要作用。但是人們迄今還沒有完全理解解旋酶的解旋機制。單分子操縱技術幫助人們在單分子水平定量研究解旋酶的解旋動力學,
飛秒激光場原子分子動力學研究取得進展
不同原子分子體系在飛秒激光場中的光電子角分布 強飛秒激光誘導產生的電離電子束具有超高時間(亞飛秒尺度)和空間(亞埃尺度)分辨特征,是一種探測原子分子內部結構及超快動力學演化的有力工具。原子分子在強飛秒激光場中的高階閾上電離現象由電離電子與母核發生彈性碰撞引起。由于電離電子攜帶了初始原子分子結構信息
PCCP:分子動力學模擬可提高質譜儀檢測精度
質譜儀(MS)具有快速識別樣品中化學成分的能力,如放射性碳定年、蛋白質分析和監測藥物代謝等,已經成為化學和生物實驗室中必不可少的工具,用于各種實驗。 質譜儀器的工作原理是給分析物分子一個電荷,然后讓其通過一個均勻電場的空間區域,電場使它們的軌跡彎曲成一個圓。該圓的半徑,取決于分子質量與電荷的比
單分子動力學研究闡釋UvrD解旋酶的工作機理:
解旋酶是一種常見的馬達蛋白,它以核酸單鏈為軌道沿著核酸鏈定向移動,并利用ATP水解提供的能量打開互補的核酸雙鏈, 獲得單鏈。解旋酶在DNA的復制、修復、重組以及轉錄等代謝過程都起著重要作用。但是人們迄今還沒有完全理解解旋酶的解旋機制。單分子操縱技術幫助人們在單分子水平定量研究解旋酶的解旋動力學,是研
單分子動力學研究闡釋UvrD解旋酶的工作機理
解旋酶是一種常見的馬達蛋白,它以核酸單鏈為軌道沿著核酸鏈定向移動,并利用ATP水解提供的能量打開互補的核酸雙鏈, 獲得單鏈。解旋酶在DNA的復制、修復、重組以及轉錄等代謝過程都起著重要作用。但是人們迄今還沒有完全理解解旋酶的解旋機制。單分子操縱技術幫助人們在單分子水平定量研究解旋酶的解旋動力學,
PCCP:分子動力學模擬可提高質譜儀檢測精度
質譜儀(MS)具有快速識別樣品中化學成分的能力,如放射性碳定年、蛋白質分析和監測藥物代謝等,已經成為化學和生物實驗室中必不可少的工具,用于各種實驗。質譜儀器的工作原理是給分析物分子一個電荷,然后讓其通過一個均勻電場的空間區域,電場使它們的軌跡彎曲成一個圓。該圓的半徑,取決于分子質量與電荷的比例,被檢
大化所揭示硫化氫分子轉動激發依賴的光化學反應機理
近日,我所大連光源科學研究室袁開軍研究員團隊和英國布里斯托大學Mike Ashfold教授、澳大利亞新南威爾士大學Chris Hansen博士合作,發現硫化氫分子光解離行為存在強烈的轉動激發依賴特性,為星際介質中觀測到SH自由基耗散以及彗星中硫單質來源提供了新依據。 硫化氫分子是太陽星云中最重