分子結(jié)構(gòu)逆推
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-04
分子結(jié)構(gòu)逆推的實例教程
眾所周知，采用機器學(xué)習(xí)方法，基于定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系(QSPR)，可以從分子和晶體結(jié)構(gòu)預(yù)測物理性質(zhì)。現(xiàn)在，「J-OCTA軟件」1可以進行逆分析，利用京都大學(xué)長町實驗室開發(fā)的mol-infer數(shù)據(jù)接口，可以實現(xiàn)從物理性質(zhì)逆推分子結(jié)構(gòu)。這是一種非常新穎的分子結(jié)構(gòu)生成方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
第一，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network, ANN)從分子結(jié)構(gòu)預(yù)測物理性質(zhì)。第二，通過混合整數(shù)線性規(guī)劃(Mixed Integer Linear Programming, MILP)求解人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的逆運算，能夠在相反的方向上執(zhí)行快速而準(zhǔn)確的運算，這是單獨使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)所不可能實現(xiàn)的。
首先，基于1297組數(shù)據(jù)集訓(xùn)練分子結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)之間的關(guān)系。圖1展示的是測試過程中使用的分配系數(shù)。
圖1. mol-infer的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集和目標(biāo)性質(zhì)（分配系數(shù)=10.0）
其次，使用MILP執(zhí)行逆運算。設(shè)目標(biāo)分配系數(shù)為10.0，生成種子分子的圖結(jié)構(gòu)和對應(yīng)官能團的樹結(jié)構(gòu)（見圖2），用來預(yù)測分子結(jié)構(gòu)。
通過「J-OCTA軟件」1預(yù)測的分子結(jié)構(gòu)如圖3所示，得到了4種同分異構(gòu)體。對于預(yù)測的分子結(jié)構(gòu)，再次采用正向方法計算其物理性質(zhì)，結(jié)果表明其分配系數(shù)為9.8，證明預(yù)測的分子結(jié)構(gòu)基本滿足目標(biāo)物性。
【1】J-OCTA分子動力學(xué)軟件 —— 通過對材料從原子級別到微米級別的模擬計算，從本質(zhì)上理解元素組成和性能之間的關(guān)系。軟件可以滿足幾乎所有材料的分析，比如橡膠、塑料、薄膜、涂料及電解質(zhì)材料等。可將其作為“ 知識發(fā)現(xiàn)工具 ”進行靈活運用。
展開 本案例建立一二維軸對稱腔道結(jié)構(gòu)，如圖1所示。結(jié)構(gòu)內(nèi)存在阻擋壁面結(jié)構(gòu)、吸附面結(jié)構(gòu)、包含一入口。吸附壁面溫度為4.5K，吸附系數(shù)為0.7，其他壁面結(jié)構(gòu)的壁面溫度為80K。在入口受到3mPa的抽吸壓力下，計算得到腔體內(nèi)的數(shù)密度分布云圖，如圖2所示。腔體內(nèi)顆粒粒子追蹤He氣體分子的運動，如圖3所示。由圖可知，最終在吸附壁面上吸附了一定數(shù)量的氣體分子顆粒。
圖1 幾何模型
圖2 數(shù)密度分布
圖3 He氣體分子顆粒的運動分布
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展開 高聚物的每個分子就好像是一根長長的線，通常情況下它們可互相雜亂無章地繞在起，被稱為“無規(guī)線團”，這樣形成的高聚物內(nèi)部不存在規(guī)整的結(jié)構(gòu)，是類非晶態(tài)的高聚物。許多高聚物都有這樣的結(jié)構(gòu)，如聚氯乙烯、聚苯乙烯和有機玻璃等，以及幾乎所有的橡膠。
但是也有少數(shù)聚合物，當(dāng)它們在塑料加工機器中被加熱熔解，然后從熔體中冷卻成型時，支鏈的分子會按照一定順序規(guī)整的排列起來，形成有序的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。
由于高分子的相對分子量很大，分子運動受到牽制，因此在通常情況下，它們不能像小分子化合物那樣形成完美的單晶結(jié)構(gòu)，也不能形成100% 的結(jié)晶；所謂的結(jié)晶聚合物實際上只是一部分結(jié)晶的高分子，在這類聚合物中包含許多非晶區(qū)，我們常用結(jié)晶部分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)或體積分?jǐn)?shù)來表示高分子的結(jié)晶度。
還有與小分子不同的是，高聚物結(jié)晶的熔融通常發(fā)生在幾度甚至十幾度的寬范圍內(nèi)，這個溫度范圍稱為“熔限”。這是因為高聚物結(jié)晶的形態(tài)和完善程度很不相同，升溫時尺寸較小、不太完善的晶體首先熔融，尺寸較大、比較完善的晶體則在較高的溫度下才能熔融。
結(jié)晶影響了聚合物的性能，主要是力學(xué)性能和光學(xué)性能。結(jié)晶度越大，塑料越脆。結(jié)晶度越大，高聚物越不透明，因為光線在晶區(qū)和非晶區(qū)界面發(fā)生光散射。
線形高分子長鏈具有顯著的幾何不對稱性，其長度一般為其寬度的幾百倍至幾萬倍。在外場作用下分子鏈將沿著外場方向排列，這過程稱為取向。高聚物的取向現(xiàn)象，包括分子鏈、鏈段、晶片和微纖等沿外場方向的擇優(yōu)排列。
取向結(jié)構(gòu)與結(jié)晶結(jié)構(gòu)不同，它是一維或二維有序結(jié)構(gòu)。因而能夠很好取向的聚合物不一定能結(jié)晶。很多聚合物產(chǎn)品如合成纖維、薄膜等都是在一定條件下經(jīng)過不同形式的拉伸工藝制成的。研究取向有著重要的實際應(yīng)用意義。
展開 渦輪分子泵是一種精密高速旋轉(zhuǎn)機械，在設(shè)計過程中對主軸、轉(zhuǎn)子等關(guān)鍵件的設(shè)計作科學(xué)準(zhǔn)確的計算、校核尤為重要。文章闡述了借助PRO/E、PRO/MECHANICA?軟件（試用版）對渦輪分子泵的渦輪葉片進行結(jié)構(gòu)設(shè)計、有限元分析（應(yīng)力分析及位移分析），大大提高了設(shè)計的準(zhǔn)確率、增強了設(shè)計的可靠性及縮短了產(chǎn)品的研發(fā)周期。把CAD、CAE有效地應(yīng)用于實際的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計中，將會對產(chǎn)品的研發(fā)起很大的作用。
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渦輪分子泵是一種精密高速旋轉(zhuǎn)機械系統(tǒng)，主要用來獲得高真空和超高真空。目前國內(nèi)外飛速發(fā)展的半導(dǎo)體電子產(chǎn)業(yè)、半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)、平板顯示產(chǎn)業(yè)、太陽能電池產(chǎn)業(yè)、光學(xué)元器件產(chǎn)業(yè)、薄膜產(chǎn)業(yè)推動了分子泵的快速發(fā)展；與此同時，介于時代及行業(yè)的迫切要求，在分子泵的設(shè)計過程中，一種“短周期性、高可靠性”的設(shè)計理念應(yīng)運而生，然而分子泵的設(shè)計本身就是一個相對比較復(fù)雜的過程，要實現(xiàn)“短周期性、高可靠性”的設(shè)計理念，單憑傳統(tǒng)的設(shè)計方法遠遠做不到，必須借助當(dāng)今的主流CAD、CAE?軟件協(xié)作方可實現(xiàn)。
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PRO/MECHANICA是PTC公司開發(fā)的有限元分析軟件，該軟件與該公司的PRO/E完全無縫集成，即通過PRO/E構(gòu)建的3D幾何模型，可以直接引入PRO/MECHANICA?里做結(jié)構(gòu)或熱力學(xué)分析，而當(dāng)3D幾何結(jié)構(gòu)有變更時，PRO/MECHANICA里所建立的結(jié)構(gòu)或熱力學(xué)分析經(jīng)過簡單的“分析更新”即可方便讓分析結(jié)果隨著更新，完全做到無數(shù)據(jù)損失，這樣，PRO/MECHANICA就能讓結(jié)構(gòu)設(shè)計師們將精力集中在設(shè)計工作上，在設(shè)計初期就能因為結(jié)合了分析，實時優(yōu)化結(jié)構(gòu)，而縮短整個設(shè)計周期，從而降低設(shè)計成本，這也是其他主流CAE?軟件無法比擬的優(yōu)點。
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展開 1-1 概述
2-1-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能組成
2-2-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和相互作用
2-3-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能α螺旋和β片
2-4-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和Ramachandran圖
2-5-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)合能
2-6-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)如何折疊
2-7-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)水平
2-8-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能功能水平
2-9-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能酶動力學(xué)基本概念
3-1-可用的蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)
3-2-制備的蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)
3-3-蛋白質(zhì)制備同源性建模
3-4-蛋白制備穿線法
3-5-蛋白質(zhì)制備α折疊
3-6-PDB結(jié)構(gòu)的6-蛋白制備選擇
3-7-蛋白質(zhì)制劑缺失殘留問題
3-8-蛋白質(zhì)制備結(jié)構(gòu)驗證
4-1-分子對接算法
4-2-分子對接類型
4-3-分子對接模式
4-4-分子對接軟件
4-5-分子對接自動對接VINA高分子制劑
4-6-分子對接自動對接VINA配體制備
4-7-分子對接自動對接VINA網(wǎng)格制備
5-1-自動對接VINA腳本
5-2-自動對接VINA分析-I
5-3-Autodock VINA分析- II
6-1-虛擬篩選為什么它很重要
6-2-虛擬篩選簡要信息
6-3-虛擬篩選大分子和配體的制備
6-4-虛擬篩選網(wǎng)格準(zhǔn)備
6-5-虛擬篩選ADMET分析
6-6-虛擬篩查Lipinksi五規(guī)則
6-7-虛擬篩查結(jié)果分析
6-8-虛擬篩選腳本
7-1-故障診斷問題
7-2-出版質(zhì)量圖制備
展開 
分子結(jié)構(gòu)逆推的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
分子結(jié)構(gòu)逆推的最新內(nèi)容
1-1 概述
2-1-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能組成
2-2-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和相互作用
2-3-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能α螺旋和β片
2-4-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能肽鍵和Ramachandran圖
2-5-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)合能
2-6-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)如何折疊
2-7-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)水平
2-8-蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能功能水平
<p>透射電子顯微鏡(縮寫TEM)，簡稱透射電鏡，是把經(jīng)加速和聚集的電子?xùn)|投射到非常薄的樣品上，電子與樣品中的原子碰撞而改變方向，從而產(chǎn)生立體角散射。散射角的大小與樣品的密度、厚度相關(guān)，因此可以形成明暗不同的影像，影像將在放大、聚焦后在成像器件(如熒光屏、膠片、以及感光耦合組件)上顯示出來。由于電子的德布羅意波長非常短，透射電子顯微鏡的分辨率比光學(xué)顯微鏡高的很多，可以達到0.1~0.2nm，放大倍數(shù)為幾萬
關(guān)鍵詞：CP2K；沸石；小分子吸附；結(jié)構(gòu)優(yōu)化
沸石（Zeolite）是一類含鋁硅酸鹽微孔材料，兼具可調(diào)孔徑、大比表面積與優(yōu)異熱穩(wěn)定性，在離子交換、吸附分離及催化等工業(yè)領(lǐng)域占據(jù)重要地位。目前已鑒定出 200 余種不同的沸石骨架類型。
在其晶體結(jié)構(gòu)中，若四面體 SiO? 單元中的 Si 被 Al 等價取代，就會生成帶負電荷的 [AlO?]? 位點，需通過陽離子進行電荷補償。Si/Al 比是決定沸石性能的關(guān)鍵參數(shù)之一
時間
名稱
內(nèi)容
第一天上午
生物分子互作基礎(chǔ)
1.生物分子相互作用研究方法
1.1蛋白-小分子、蛋白-蛋白相互作用原理
1.2 分子對接研究生物分子相互作用1.3 蛋白蛋白對接研究分子相互作用
蛋白數(shù)據(jù)庫
1. PDB 數(shù)據(jù)庫介紹
1.1 PDB蛋白數(shù)據(jù)庫功能
1.2 PDB
現(xiàn)在，「J-OCTA軟件」1可以進行逆分析，利用京都大學(xué)長町實驗室開發(fā)的mol-infer數(shù)據(jù)接口，可以實現(xiàn)從物理性質(zhì)逆推分子結(jié)構(gòu)。這是一種非常新穎的分子結(jié)構(gòu)生成方法，具有廣闊的應(yīng)用前景。
第一，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Artificial Neural Network, ANN)從分子結(jié)構(gòu)預(yù)測物理性質(zhì)。
本案例建立一二維軸對稱腔道結(jié)構(gòu)，如圖1所示。結(jié)構(gòu)內(nèi)存在阻擋壁面結(jié)構(gòu)、吸附面結(jié)構(gòu)、包含一入口。吸附壁面溫度為4.5K，吸附系數(shù)為0.7，其他壁面結(jié)構(gòu)的壁面溫度為80K。在入口受到3mPa的抽吸壓力下，計算得到腔體內(nèi)的數(shù)密度分布云圖，如圖2所示。腔體內(nèi)顆粒粒子追蹤He氣體分子的運動，如圖3所示。由圖可知，最終在吸附壁面上吸附了一定數(shù)量的氣體分子顆粒。
圖1 幾何模型
圖2 數(shù)密度分布
新冠病毒（SARS-CoV-2）可在高分子材料表面存活長達3天，對肉制品食品包裝、國際冷鏈運輸?shù)仍斐珊艽笸{。薄膜包裝材料成為傳播新冠病毒的一個確認(rèn)重要途徑。仿生微納米結(jié)構(gòu)可通過物理作用‘刺破’細菌，而新冠病毒尺寸僅為100納米左右，無法直接利用微納米結(jié)構(gòu)殺滅。納米銀/銅懸浮液可有效殺滅病毒。如何提高納米銀/銅在薄膜表面殺滅新冠病毒效率降低間接傳播病毒風(fēng)險
摘要
RNA 和 DNA 是化學(xué)和生物進化的產(chǎn)物的假設(shè)促使我們尋找替代核酸，這些核酸可能在生命出現(xiàn)的早期出現(xiàn)——具有共價和非共價自組裝傾向的聚合物，RNA 沒有表現(xiàn)出來.
佐治亞理工學(xué)院
Nicholas V. Hud
教授
團隊
的研究揭示了一小組候選的祖先核堿基，它們自組裝成六聚體玫瑰花結(jié)，在水中堆積形成長的、扭曲的、剛性的超分子聚合物。這些結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出的特性為阻礙尋找益生元核酸合成的長期存在的問題提供了強有力的解決方案
形狀變形軟材料，能夠響應(yīng)外界環(huán)境刺激（如熱，光和磁場等），切換其幾何結(jié)構(gòu)與外形，在軟體機器人、柔性電子和生物醫(yī)用等諸多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。其中，磁驅(qū)軟材料，由化學(xué)交聯(lián)彈性體與磁性顆粒組成，具有遠程控制、快速可逆形變的能力，在受限與密閉空間（如微創(chuàng)手術(shù)）的變形驅(qū)動應(yīng)用引起了廣泛關(guān)注。加工制備具有復(fù)雜形狀與磁化分布的磁驅(qū)軟材料
塑膠材料的種類繁多，性能各異，雖然常用的材料還不算太多，但是有些材料性能差異很大，有些則比較相似，如果我們光靠記憶各材料的性能來熟悉材料，顯然是比較低效的，特別是一些你不常使用的材料，即使當(dāng)時你能記住它具體性能用途，但是估計也會很快忘記。所以，這個時候，理論、原理性的知識就顯得尤為重要，以下內(nèi)容實際上在上學(xué)時我們都學(xué)過，只是當(dāng)時很難去理解，現(xiàn)在回過頭來看，其實還是有些收獲的。
高分子鏈的結(jié)構(gòu)
