Ca/P与I型胶原材料的高通量计算研究进展
徐定国1, 2，杨明理2，张兴栋2, 3
1四川大学化学学院， 2四川大学生物材料基因研究中心, 3四川大学生物材料工程研究中心，成都，四川
摘要
骨和软骨材料组成复杂，影响材料服役性能因素众多，现有的单一尺度下的计算方法难以建立骨和软骨生物材料成分、结构与服役性能之间的联系。在材料基因工程框架下，发展适用于从微观、介观到宏观体系的多尺度生物材料计算模型、方法并开发相关计算软件，有利于从理论上研究复杂服役环境下生物材料的材料学及生物学功能，促进新一代生物材料的设计和开发。最近我们发展了骨和软骨诱导性材料的钙磷基和I型胶原基水凝胶等材料体系的高通量计算软件；建立了相关体系的力场参数，通过模拟退火建立了Ca/P基材料的分层模型体系，应用于研究与生物活性分子的相互作用；发展了生物分子与生物材料之间的对接行为的理论和计算方法并程序化；在第一原理及力场水平上研究了典型材料体系的结构性能及生物分子在材料表面的吸附行为及其构象和性质演化。
DOI：10.12110/firstfmge.20171121.119
个人简介：四川大学教授，博士生导师，教育部新世纪优秀人才、四川省学术技术带头人后备人选。2003 年获四川大学博士学位，2003-2008 年美国新墨西哥大学化学系博士后，主要从事生物大分子的多尺度模拟和高通量计算算法研究。主要研究方向包括（1）纤维素材料中活性酶识别长链纤维寡糖分子的动力学研究；（2）生物酶等生物活性分子在生理环境下反应机理的多尺度QM/MM 方法研究；（3）磷酸钙生物陶瓷表面结构的理论研究。国家重点研发项目“基于材料基因工程的组织诱导性骨和软骨修复材料研制”课题负责人，负责骨/软骨诱导性材料的高通量计算模型、方法和软件开发。已在J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed.等期刊上发表论文74 篇。