計算化學探秘——“魅力有機化學”科普拓展課程(十一)
3月11日，“魅力有機化學”科普拓展課程第十一講在上海市零陵中學進行。來自生命有機化學國家重點實驗室的韓莉和劉志海帶領同學們一起，揭開了計算化學的神秘面紗。本次課程簡要介紹了計算化學的理論基礎及應用實例，并讓同學們親自動手操作分子模擬軟件，使得同學們對計算化學有了初步的了解。
首先，從自然科學領域最享有盛譽的獎項——諾貝爾獎談起。2013諾貝爾化學獎授予了三位計算化學家，以表彰他們在發(fā)展“多尺度模型研究復雜化學體系”上的貢獻。韓莉結合同學們在中學課程中學習過的化學反應實例和以前的科普課程介紹過的蛋白質(zhì)體系，直觀地為同學們解釋了何為“多尺度模型”，并概念性的介紹了計算化學的兩大理論基礎——量子力學和分子力學。
鑒于同學們通過科普課程的學習對蛋白質(zhì)體系已經(jīng)有一定的認識，韓莉向同學們介紹了計算化學針對蛋白質(zhì)體系的兩類應用：分子對接和分子動力學模擬。分子對接描述的是兩個或多個分子之間的識別關系，通過直觀的演示，同學們了解了分子對接中構象搜索和打分的基本流程，并且借助紅藍立體眼鏡，同學們觀察了蛋白質(zhì)分子的三維立體結構及其與小分子相互作用的結合口袋。隨后，在分子動力學模擬的實例中，通過動畫展示了蛋白質(zhì)折疊的過程，同學們在覺得新奇有趣的同時，很容易地理解了蛋白質(zhì)三維結構的預測過程。
生動的展示模式和互動使得課堂氣氛非常熱烈，同學們踴躍提問，劉志?；卮鹆送瑢W們提出的問題，并介紹了計算化學的幾個應用實例，例如：在2003年抗SARS藥物和疫苗的研發(fā)中，科研工作者運用計算化學方法取得突破性進展等。
最后，在韓莉和劉志海的指導下，同學們親自操作了可視化軟件VMD，并用其觀察了蛋白質(zhì)折疊過程的分子動力學模擬軌跡。這使得同學們對計算化學的研究領域和研究方法有了更生動的理解。
本次拓展課程深入淺出，用豐富的內(nèi)容和直觀的展示讓同學們對計算化學有了初步的了解。此次課程帶領同學們踏足了一個未曾接觸過的科研領域，拓寬了同學們的科學視野。
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