近日，我院馬玉臣教授在DNA激發(fā)態(tài)理論研究方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以“Charge-Transfer Excited States in Aqueous DNA: Insights from Many-Body Green’s Function Theory”為題發(fā)表在近期出版的物理學(xué)國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《Physical Review Letters》(112, 228301, 2014 )上。
生命體系DNA吸收紫外線可以發(fā)生一系列的光物理和光化學(xué)過程，可能導(dǎo)致生物遺傳過程中的基因突變和變異。了解DNA激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)過程的機(jī)理對(duì)于生命體系具有重要意義，例如預(yù)防皮膚癌變和組織細(xì)胞光損傷等。然而，由于生物系統(tǒng)的復(fù)雜性，該方面的理論研究面臨巨大的挑戰(zhàn)?，F(xiàn)有的理論研究結(jié)果與實(shí)驗(yàn)存在很大的偏差，需要新的理論計(jì)算方法來更精確地研究DNA激發(fā)態(tài)過程中存在的爭(zhēng)議性問題。馬玉臣教授課題組采用獨(dú)特的多體格林函數(shù)理論方法系統(tǒng)研究了DNA在氣相和水溶液環(huán)境中的激發(fā)態(tài)過程，發(fā)現(xiàn)了堿基周圍水分子產(chǎn)生的偶極靜電場(chǎng)對(duì)DNA分子軌道能級(jí)和電荷轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)能量的重要影響，為今后生物系統(tǒng)激發(fā)態(tài)研究提供了指導(dǎo)。
激發(fā)態(tài)動(dòng)力學(xué)研究是生物和材料體系中的重要課題，越來越多的科學(xué)工作者開始從事激發(fā)態(tài)的第一性原理計(jì)算。多體格林函數(shù)理論在激發(fā)態(tài)研究上具有其它第一性原理方法無可比擬的優(yōu)勢(shì)。近幾年，馬玉臣教授課題組致力于多體格林函數(shù)理論計(jì)算方法和程序的發(fā)展，及對(duì)多種體系激發(fā)態(tài)和光學(xué)性質(zhì)的研究。該科研成果是繼去年發(fā)表Physical Review Letters 111, 137401（2013）之后的又一突破。
相關(guān)連接：https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.112.228301
（文：陰化冰）
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