世界首个GPU加速MD程序建立
近日,中科院过程工程研究所高性能计算与化学信息学课题组建立了世界首个基于单GPU(图形处理器)加速的化学反应分子动力学(MD)程序GMD-Reax,其单节点计算能力(相比于8核CPU)比国际先进水平提升数倍。这将使煤热解等复杂化学反应模拟成为可能。 近年来,将专门用于图像处理的GPU卡应用于分子动力学计算的尝试成为热点,但经典MD模拟的主要是分子体系的物理过程,不能应用于含化学反应的过程。应用量子力学(化学)方法从分子水平计算化学反应,其单一计算节点可应用规模只有数百个原子;国外科学家提出的化学反应力场ReaxFF与经典MD结合可提高到数千个原子。而如果利用GPU加速ReaxFF MD,则能提高到数万个原子甚至更多,从而使一些大规模体系的复杂化学反应(如煤热解)的模拟成为可能。 ......阅读全文
大连化物所实现化学反应的立体动力学精准调控
化学反应无处不在。如何精确调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。在化工生产过程中,工程师通过添加催化剂、改变化学过程的温度与压力等宏观参数,可以在一定程度上控制化学反应,得到所需的化学反应产物。随着人类对化学反应的认识不断深入到原子分子尺度和量子态的层面,如何在微观水平上进一步发展精确调控化
大连化物所实现化学反应的立体动力学精准调控
近日,大连化物所分子反应动力学国家重点实验室(十一室)杨学明院士、肖春雷研究员实验团队联合张东辉院士、张兆军副研究员理论团队,在分子反应动力学领域取得重要进展,通过控制分子化学键方向,实现了化学反应的立体动力学精准调控。 化学反应无处不在。如何精确调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。在化
气相分子吸收光谱仪化学反应原理
化学反应原理编辑1、亚硝酸盐氮的测定[2] 亚硝酸盐在柠檬酸和乙醇的作用下生成NO2,分析NO2浓度,从而得出亚硝酸盐含量。NO2-+H++CH3CH2OH→NO2↑2、硝酸盐氮的测定(类似方法测定总氮,现将不同价态氮全部消解为+5价)[3-4] 70℃下,硝酸盐被三氯化钛-盐酸溶液还原成NO,分析
单分子高速AFM:每秒50帧实时跟踪分子动力学
分析测试百科网讯 布鲁克今天宣布发布NanoRacer高速AFM系统。凭借每秒50帧的前所未有的成像速度,这为高速扫描功能树立了新的里程碑,从而可以使用原子力显微镜(AFM)实时实时显示动态生物过程。与该领域的领先专家紧密合作开发的NanoRacer还具有原子分辨率和无与伦比的用户友好性,有望提
光化学反应仪测定反应动力学常数等功能
1、产品电气控制部分与保护反应暗箱分开,装配、维护、升级方便合理,整机大气美观! 2、该型号主控电源控制器光照时间数显灵活控制,适合记时作业和数据对比实验使用! 3、专业稳定的模拟光源和稳定、节省空间的体积设计,特别适合空间有限的实验室配备! 4、配套有多试管磁力搅拌器反应器功能,弥补了多试
气相分子吸收光谱法的化学反应原理
气相分子吸收光谱法是20世纪70年代兴起的一种简便、快速的分析手段,利用基态的气体分子吸收特定紫外光谱进行定量的一种测量方法。在水质监测领域中,主要是对水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、硫化物、氨氮等物质的测量,通过在特定的分析条件下,将待测成分转变成气体分子载入测量系统,测定其特征光谱吸收。这种
气相分子吸收光谱法的化学反应原理
原理气相分子吸收光谱法(Gas-PHase Molecular Absorption Spectrometry)的理论基础是朗伯-比尔定律。气体分子在不受外界影响的情况下,通常处于相对稳定的状态,称之为基态气体分子。如果这些气体分子接收到特定波长的光辐射,很容易产生相应的分子震动。依照上述理论,在测
气相分子吸收光谱法的化学反应原理
气相分子吸收光谱法是20世纪70年代兴起的一种简便、快速的分析手段,利用基态的气体分子吸收特定紫外光谱进行定量的一种测量方法。在水质监测领域中,主要是对水中亚硝酸盐氮、硝酸盐氮、总氮、硫化物、氨氮等物质的测量,通过在特定的分析条件下,将待测成分转变成气体分子载入测量系统,测定其特征光谱吸收。这种
研究揭示分子伴侣的动力学机制
3月20日,国际期刊《美国国家科学院院刊》(PNAS)在线发表了中国科学院生物物理研究所柯莎(Sarah Perrett)研究组题为Kinetics of the conformational cycle of Hsp70 reveals the importance of the dynami
使用分子动力学模拟红外光谱
化学中经常用红外光谱来分析溶液的组成和变化,因为某些分子基团有红外特征指纹。问题是,溶剂和溶质的峰常常叠在一起,分析起来甚是棘手。所以,我们可以借助于分子动力学模拟来模拟溶剂的红外光谱,以便帮助分析整个溶液的红外光谱。 要想计算一种物质的红外光谱,最简单的方法是用量子化学计算气相中的一个单分子
全新反应描述语言可编码化学反应中分子编辑操作
中国科学院上海药物研究所研究员郑明月团队,报道了一种名为ReactSeq反应描述语言,该语言可以编码化学反应中的分子编辑操作,使自然语言处理模型(NLP)在逆合成预测、反应表征检索、交互问答等方面表现得更为出色。5月13日,相关研究发表于《自然-机器智能》。 以大语言模型为代表的人工智能(AI
双剑合璧!科学家“掌舵”分子论证基础化学反应
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/1/492592.shtm 化学反应无处不在,如何精确调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。 在化工生产过程中,工程师们常常通过添加催化剂、改变化学过程的温度、压力等宏观参数,在一定程度上控制化学反
人工智能技术能高效发现新化学反应和分子
英国研究人员18日说,他们开发出一种由人工智能驱动的机器人系统,能高效发现新的化学反应和分子。这项技术未来有望用于药物研发,从而达到缩短研发流程、降低成本的目的。 格拉斯哥大学研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说,他们选取了18种不同化学物质组合出的大约1000种化学反应,验证采用深度学
双剑合璧!科学家“掌舵”分子论证基础化学反应
化学反应无处不在,如何精确调控化学反应是化学科学研究的核心目标之一。 在化工生产过程中,工程师们常常通过添加催化剂、改变化学过程的温度、压力等宏观参数,在一定程度上控制化学反应,得到了所需的化学反应产物。但是随着人类对化学反应的认识不断深入,目前已经达到了原子分子尺度和量子态的水平,能够在更精
蛋白质结构预测和分子动力学
作为结构基因组研究的互补,蛋白质结构预测的目标是发展出有效的能够提供未知结构(未通过实验方法得到)蛋白质的可信的结构模型。目前最为成功的结构预测方法是同源建模;这一方法是利用序列相似的蛋白质(已知结构)的结构作为“模板”。而结构基因组的目标正是通过解析大量蛋白质的结构来为同源建模提供足够的模板
简述低分子肝素的药代动力学
低分子肝素的抗凝血因子Xa活性t1/2。明显长于普通肝素,体内t1/2约为普通肝素的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。静注维持12h,皮下给药的生物利用度几乎达100%。1次/d即可,使用方便。
化学所在DNA光化学反应动力学机理研究方面取得系列进展
光化学反应导致DNA损伤,引发疾病和衰老。DNA光化学反应是分子生物学与物理化学交叉的基础前沿研究课题。在基金委、科技部、中科院支持下,中国科学院化学研究所光化学重点实验室的科研人员致力于发展时间分辨激光光谱方法,在分子和量子态层次上深入研究DNA光化学反应的复杂过程和机理,取得系列进展。 在
聚焦“超分子组装”--建设“高分子结构与动力学”研究平台
鸡蛋煮熟后为何会凝固?肥皂为何能去除污物?如何精准控制材料的功能与性质……这些看似寻常的问题中蕴含着丰富的科学原理,是基础研究领域科学家们孜孜以求的课题。 11月21日至23日,美国工程院院士Edwin L. Thomas,欧洲科学院院士Egbert W. Meijer,以色列科学院、欧洲科
双分子亲核取代反应的反应动力学
SN2属于二级反应,决速步与两个反应物的浓度相关:亲核试剂[Nu]和底物[RX]。r=k[RX][Nu]与此相对比的是单分子亲核取代反应—SN1反应,亲核取代反应的另一种机理。此类反应中,底物中的C-X键首先异裂为碳正离子和X-,是较慢的一步,然后亲核试剂Nu立即与碳正离子结合,得到含C-Nu键的产
化学反应和电化学反应的区别
电化学是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学. 电化学反应必定是氧化还原反应,存在电子转移,才能将该反应中的化学能转化成电能.有电子的转移或偏向是电化学的本质.电化学反应中有原电池与电解池自发的氧化还原反应理论上都可制成原电池,电解池是在外加电源条件下发生,不要求自发.化学反应包
化学反应和电化学反应的区别
电化学是研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学. 电化学反应必定是氧化还原反应,存在电子转移,才能将该反应中的化学能转化成电能.有电子的转移或偏向是电化学的本质.电化学反应中有原电池与电解池自发的氧化还原反应理论上都可制成原电池,电解池是在外加电源条件下发生,不要求自发.化学反应包
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,
飞秒激光场原子分子动力学研究取得进展
不同原子分子体系在飞秒激光场中的光电子角分布 强飞秒激光诱导产生的电离电子束具有超高时间(亚飞秒尺度)和空间(亚埃尺度)分辨特征,是一种探测原子分子内部结构及超快动力学演化的有力工具。原子分子在强飞秒激光场中的高阶阈上电离现象由电离电子与母核发生弹性碰撞引起。由于电离电子携带了初始原子分子结构信息
复杂分子体系反应动力学研究获新进展
近日,中科院大连化物所研究员韩克利带领复杂分子体系反应动力学研究团队,在全无机钙钛矿光电探测器动力学研究中取得新进展。该研究团队发现全无机钙钛矿微晶激发态载流子存在快速扩散行为,以此制备出的光电探测器具有超高灵敏度和快速时间响应。相关研究成果发表在《先进材料》上。 光电探测器在信号处理、通讯、
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,是研
PCCP:分子动力学模拟可提高质谱仪检测精度
质谱仪(MS)具有快速识别样品中化学成分的能力,如放射性碳定年、蛋白质分析和监测药物代谢等,已经成为化学和生物实验室中必不可少的工具,用于各种实验。质谱仪器的工作原理是给分析物分子一个电荷,然后让其通过一个均匀电场的空间区域,电场使它们的轨迹弯曲成一个圆。该圆的半径,取决于分子质量与电荷的比例,被检
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理:
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,是研
PCCP:分子动力学模拟可提高质谱仪检测精度
质谱仪(MS)具有快速识别样品中化学成分的能力,如放射性碳定年、蛋白质分析和监测药物代谢等,已经成为化学和生物实验室中必不可少的工具,用于各种实验。 质谱仪器的工作原理是给分析物分子一个电荷,然后让其通过一个均匀电场的空间区域,电场使它们的轨迹弯曲成一个圆。该圆的半径,取决于分子质量与电荷的比
单分子动力学研究阐释UvrD解旋酶的工作机理
解旋酶是一种常见的马达蛋白,它以核酸单链为轨道沿着核酸链定向移动,并利用ATP水解提供的能量打开互补的核酸双链, 获得单链。解旋酶在DNA的复制、修复、重组以及转录等代谢过程都起着重要作用。但是人们迄今还没有完全理解解旋酶的解旋机制。单分子操纵技术帮助人们在单分子水平定量研究解旋酶的解旋动力学,
大化所揭示硫化氢分子转动激发依赖的光化学反应机理
近日,我所大连光源科学研究室袁开军研究员团队和英国布里斯托大学Mike Ashfold教授、澳大利亚新南威尔士大学Chris Hansen博士合作,发现硫化氢分子光解离行为存在强烈的转动激发依赖特性,为星际介质中观测到SH自由基耗散以及彗星中硫单质来源提供了新依据。 硫化氢分子是太阳星云中最重