聖塔非研究所

熵驅動的分子自組裝過程的模擬與動力學

2026-03-18 · 工作論文 · 更新 2026/03/18 下午11:45

摘要 分子自組裝經常被發現可以在生化系統中產生更高階的功能結構。其中一個例子是脂質在水溶液中自組裝形成膜、膠束和囊泡,另一個例子是細胞骨架的動態形成和重排。這些過程通常由局部短程力驅動,因此,動力學僅基於局部相互作用。在本文中,我們介紹了一種基於元胞自動機的模擬,即晶格分子自動機,其中代表不同分子實體(如水、親水性和疏水性單體)的資料結構共享六邊形二維晶格上的局部傳播力資訊。此…

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論文資訊

  • 類型:工作論文
  • 編號:工作論文 #1226
  • 日期:2026-03-18

摘要

分子自組裝經常被發現可以在生化系統中產生更高階的功能結構。其中一個例子是脂質在水溶液中自組裝形成膜、膠束和囊泡,另一個例子是細胞骨架的動態形成和重排。這些過程通常由局部短程力驅動,因此,動力學僅基於局部相互作用。在本文中,我們介紹了一種基於元胞自動機的模擬,即晶格分子自動機,其中代表不同分子實體(如水、親水性和疏水性單體)的資料結構共享六邊形二維晶格上的局部傳播力資訊。此層級描述的目的是模擬微規範分子係綜中的熵流和焓流,以深入了解分子多粒子系統中的熵驅動過程。展示了三種應用,即極性溶劑的結構特徵建模、極性環境中疏水性單體的簇形成以及聚合物的自組裝。討論了導致分子層面上的相分離的過程。關於格子分子自動機方法的計算細節、優點和局限性的全面討論可以在參考文獻 [1] 中找到。