DNA碱基对上剩余电子自相互作用的参数化修正方法开题报告
2021-12-12 18:31:21
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
目的:针对dna碱基对上剩余电子的分布,我们可以利用dft理论模拟,但是鉴于dft会引起非局域性问题,故采用sic方法以期达到更好的效果。而通过模拟电子的行为和状态,可以更进一步地了解辐射的作用机理。
意义:利用自相互作用的参数化修正方法,可以更加准确地计算电子在分子间的分布和能量,从而通过模拟低能电子在dna上的演化,来研究辐射对生物分子的影响。
国内外研究现状
对电子行为和结构的描述需要量子化学的理论。但是由于dft会产生非局域性问题,故现如今多采用ccsd、ump2、hybrid dft、sic等理论。其中sic有相对便捷的计算,当采用合适的参数组时,sic也能给出精确的答案,故成为了现如今比较主流的方法。而研究的对象主要是DNA中胸腺嘧啶及其阴离子上的电子行为,这是目前仍未见报道的新问题。
2. 研究的基本内容
低能电子对DNA的损伤是电离辐射生物效应的重要原因。本文在介绍电离辐射及其生物损伤的基础上,给出密度泛函理论描述剩余电子的自相互作用问题。在此基础上运用自相互作用的参数化修正方法,模拟胸腺嘧啶及其阴离子(TT-)二聚体上单电子的分布,并与高阶MP2方法比较得到了最优参数对,并对此结果进行分析和讨论。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
方案:利用计算机数据模拟,先构建分子模型,再采用自相互作用的参数化修正方法,准确地模拟分子间的电子分布情况,并与密度泛函理论、ump2的结果比较,得到最优参数。
进度安排:前一个星期阅读相关参考文献,之后一个月做模拟实验,最后两个星期整理数据和结果并写出论文。
预期结果:通过实验得到最优参数。
4. 参考文献
[1]j.p. perdew, k. burke, m. ernzerhof, phys. rev. lett.77, 3865 (1996)
[2]j.p. perdew, a. zunger, phys. rev. b23, 5048 (1981)
[3]e. tapavicza, i. tavernelli, u. rothlisberger, phys. rev. lett.98, 023001 (2007)