| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-12页 |
| 图表清单 | 第12-16页 |
| 注释表 | 第16-17页 |
| 第一章 绪论 | 第17-34页 |
| 1.1 引言 | 第17-19页 |
| 1.2 常见纳米受限体系的研究进展 | 第19-32页 |
| 1.2.1 离子通道的一维传输孔道的传导特性 | 第19-23页 |
| 1.2.2 一维纳米通道中受限分子的输运 | 第23-27页 |
| 1.2.3 石墨烯纳米孔的输运特性 | 第27-29页 |
| 1.2.4 两平行板间二维受限流体的相行为 | 第29-32页 |
| 1.3 本文的主要研究工作 | 第32-34页 |
| 第二章 理论与方法 | 第34-49页 |
| 2.1 分子动力学的基本原理 | 第34-43页 |
| 2.1.1 牛顿运动方程的数值求解 | 第34-35页 |
| 2.1.2 分子系统的力场 | 第35-37页 |
| 2.1.3 周期性边界条件和非键作用处理 | 第37-41页 |
| 2.1.4 水模型 | 第41-42页 |
| 2.1.5 拉伸分子动力学 | 第42-43页 |
| 2.2 系综理论及温度和压强控制 | 第43-47页 |
| 2.2.1 系综理论及分类 | 第43-44页 |
| 2.2.2 温度控制 | 第44-46页 |
| 2.2.3 压强控制 | 第46-47页 |
| 2.3 常用的分子动力学模拟软件介绍 | 第47页 |
| 2.4 第一性原理计算简介 | 第47-49页 |
| 第三章 钠离子通道过滤器中受限离子的水合特性及蛋白稳定性 | 第49-60页 |
| 摘要 | 第49页 |
| 3.1 研究背景 | 第49-50页 |
| 3.2 建模及计算方法 | 第50-52页 |
| 3.3 结果和讨论 | 第52-59页 |
| 3.3.1 NavAb 钠通道选择性过滤器的结构特征 | 第52-53页 |
| 3.3.2 选择性过滤器及整个通道蛋白质的结构稳定性 | 第53-56页 |
| 3.3.3 过滤器中钠离子的水合特性和绑定特性 | 第56-58页 |
| 3.3.4 离子导通过程及平均力势自由能 | 第58-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第四章 振动碳纳米管中受限水链的输运研究 | 第60-71页 |
| 摘要 | 第60页 |
| 4.1 研究背景 | 第60-63页 |
| 4.1.1 纳尺度受限流体输运研究的意义 | 第60-61页 |
| 4.1.2 传统的实现纳尺度流动的方式 | 第61页 |
| 4.1.3 实现纳米通道中分子输运的新颖途径 | 第61-62页 |
| 4.1.4 碳纳米管振动的研究 | 第62-63页 |
| 4.2 建模及计算方法 | 第63-65页 |
| 4.3 结果和讨论 | 第65-70页 |
| 4.3.1 振动碳纳米管中水链的连续性 | 第65-66页 |
| 4.3.2 振动碳纳米管中受限水链的运动特征 | 第66-68页 |
| 4.3.3 纳米管的管径对水分子导通速率的影响 | 第68-70页 |
| 4.4 本章总结 | 第70-71页 |
| 第五章 基于石墨烯纳米孔的单个核苷酸分辨率的 DNA 测序 | 第71-83页 |
| 摘要 | 第71页 |
| 5.1 研究背景 | 第71-74页 |
| 5.1.1 DNA 测序的研究意义及传统的 DNA 测序方法 | 第71-72页 |
| 5.1.2 传统的纳米孔 DNA 测序方法 | 第72-73页 |
| 5.1.3 基于石墨烯纳米孔的 DNA 测序技术 | 第73-74页 |
| 5.2 建模及计算方法 | 第74-76页 |
| 5.3 结果和讨论 | 第76-82页 |
| 5.3.1 DNA 单链分子通过石墨烯纳米孔的动力学特征 | 第76-77页 |
| 5.3.2 基于石墨烯纳米孔的单个核苷酸分辨率的碱基识别 | 第77-79页 |
| 5.3.3 实际实验中影响模型辨别能力的可能因素 | 第79-82页 |
| 5.4 本章总结 | 第82-83页 |
| 第六章 垂直电场作用下二维受限单层冰的反常融化 | 第83-94页 |
| 摘要 | 第83页 |
| 6.1 研究背景 | 第83-84页 |
| 6.2 建模及计算方法 | 第84-85页 |
| 6.3 结果和讨论 | 第85-93页 |
| 6.3.1 电场导致受限水扩散系数的变化 | 第85-86页 |
| 6.3.2 不同电场强度下受限水的结构特征 | 第86-88页 |
| 6.3.3 两个氧平面的间距和氢键网络随电场的变化 | 第88-90页 |
| 6.3.4 电场对受限单层冰融点的影响 | 第90页 |
| 6.3.5 影响电致融化的可能因素 | 第90-93页 |
| 6.4 本章总结 | 第93-94页 |
| 第七章 总结和展望 | 第94-97页 |
| 7.1 全文内容及创新点 | 第94-95页 |
| 7.2 后续工作展望 | 第95-97页 |
| 参考文献 | 第97-114页 |
| 致谢 | 第114-115页 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 | 第115-117页 |
| 附录 20 种常见的氨基酸 | 第117页 |
