计算化学探秘-上海有机所“魅力有机化学”科普拓展课程在南洋中学顺利开展
2月28日,“魅力有机化学”科普拓展课程在上海市南洋中学开始了新学年的课程。本次课程的志愿者是来自王任小课题组的韩莉,课程简要介绍了计算化学的理论基础及应用实例,并让同学们亲自动手操作分子模拟软件,使得同学们对计算化学有了初步的了解。
首先,韩莉从自然科学领域最享有盛誉的奖项——诺贝尔奖谈起。2013诺贝尔化学奖授予了三位计算化学家,以表彰他们在发展“多尺度模型研究复杂化学体系”上的贡献。通过运用同学们在中学课程中学习过的化学反应实例和在以前的科普课程介绍过的蛋白质体系,直观地为同学们解释了何为“多尺度模型”,并进而引出了计算化学的两大理论基础——量子力学和分子力学。
鉴于同学们对蛋白质体系相对熟悉,韩莉老师向同学们介绍了计算化学针对蛋白质体系的两类应用:分子对接和分子动力学模拟。分子对接描述的是两个或多个分子之间的识别关系,通过直观的演示,同学们了解了分子对接中构象搜索和打分的基本流程,并且,借助红蓝立体眼镜,同学们观察了蛋白质分子的三维立体结构及其与小分子相互作用的结合口袋。随后,在分子动力学模拟的实例中,通过动画展示了蛋白质折叠的过程,同学们在觉得新奇有趣的同时,很容易地理解了蛋白质三维结构的预测过程。
之后,同学们亲自操作了计算化学软件VMD和MOE,分布用其观察了蛋白质折叠过程的分子动力学模拟轨迹和配体分子的能量优化过程。这使得同学们对计算化学的研究领域和研究方法有了更深刻的理解。此次课程带领同学们踏足了一个未曾接触过的科研领域,拓宽了同学们的科学视野。
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