《生物分子連續模型中的數值方法與程式實現》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由盧本卓擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：生物分子連續模型中的數值方法與程式實現
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：盧本卓
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
離散和連續模型模擬的方法是分子動力學模擬與計算中的兩種主要方法。連續模型方法計算效率高，研究對象的時間空間尺度跨度大，但模型的近似性和數值方法上的困難使得這一方法的套用範圍受到極大的限制。我們近年在生物分子體系的靜電相互作用以及真實生物分子的電擴散耦合過程的數值計算與模擬方面有一些領先性的工作，但離實際的廣泛運用仍有距離。本課題目的在於發展完善我們的Poisson-Boltzmann靜電的快速邊界元計算方法，實現應用程式AFMPB（Adaptive Fast Multipole Poisson-Boltzmann Electrostatics），發布AFMPB併力圖使其獲得國際計算化學和生物學界的廣泛套用。同時研究和實現求解一類完全耦合的描述電擴散反應的非線性偏微分方程組的有限元方法，實現從簡單模型到實際生物分子體系的套用，如離子通道中的輸運現象，研究粒子尺寸效應及分子疏水相互作用等。
結題摘要
離散和連續模型模擬的方法是分子動力學模擬與計算中的兩種主要方法。連續模型方法計算效率高，研究對象的時間空間尺度跨度大，但模型的近似性和數值方法上的困難使得這一方法的套用範圍受到極大的限制。我們近年在生物分子體系的靜電相互作用以及真實生物分子的電擴散耦合過程的數值計算與模擬方面有一些領先性的工作，但離實際的廣泛運用仍有距離。本課發展和完善了我們的Poisson-Boltzmann靜電的快速邊界元計算方法，編制實現並發布了應用程式AFMPB（Adaptive Fast Multipole Poisson-Boltzmann Electrostatics），得到國際計算化學和生物學界的關注。同時，我們研究和實現了求解一類完全耦合的描述電擴散反應的非線性偏微分方程組的有限元方法，實現從簡單模型到實際生物分子體系的套用，如離子通道中的輸運現象，研究粒子尺寸效應等。
