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该文包括两个部分,前部分工作主要包括分子模拟中溶剂化效应的静电相互作用部分的计算方法的完善和改进,将溶剂处理为连续介质,其中可能包含运动的带电离子,广义Poisson-Boltzmann(PB)方程描述了这一溶质溶剂体系的静电性质.采用了两种数值计算方法来求解PB方程,将得到的静电水化效应的静电性质.采用了两种数值计算方法来求解PB方程,将得到的静电水化效应融合到随机动力学模拟中去.另一部分是关于蛋白质折叠预测的非格点模型优化方法的研究.论文的主要研究内容包括以下方面:(1)在该课题组以前工作的基础上,将边界元方法(BEM)与广义朗之万动力学(GLD)结合,得到了GLDBEM程序.该程序首次将水化力和溶剂分子对溶质原子的摩擦记忆效应同时加入到了随机动力学模拟中.以环苞霉素A(CPA)为研究对象,并将GLDBEM模拟结果与分子动力学(MD)模拟和通常的随机动力学(SD)模拟结果作了比较.结果表明,GLDBEM模拟方法对研究分子的结构和动力学性质均比SD模拟有明显改善.(2)将有限差分法求解PB方程的方法(FDPB)与随机动力学相结合,得到FDSD模拟程序.全部的静电相互作用(包括分子内库仑相互作用和静电溶剂化力)由PB方程的解决定,而不仅仅是静电溶剂化力,并且仅用单次FDPB计算.由于单次FDPB计算难以消除格点电荷的自能多余项以及近程库仑作用的计算不准确性,又对胰岛素二聚体作了不同格点精度下的模拟,通过分析它们的能量,动力学等性质表明单次PB计算的动力学模拟是可行的并且粗网格的FD方法对动力学模拟也并无显著影响.(3)提出了一个简单快速的从头算的非格点模型折叠预测算法,这一方法完全基于物理原理,从根本上有别于其它的利用同源性建模、Threading和基于对已知晶体结构作统计比较等的结构预测方法.算法类似于能量优化算法.