《量子化学在生物学领域的应用与研究进展》-毕业论文.doc

2012/5/9编号 本科生毕业论文 毕业论文中文题目 The Subject of Graduation Project 学 生 姓 名 这 专 业 学 号 指 导 教 师 学 院 摘要 量子化学的方法对生物学研究的发展提供了全新的思路和方法。本文介绍了量子化学的基本计算方法,以及在生物学领域研究中所发挥的重要作用，提出量子化学在生物学领域研究中的不足之处以及未来的发展方向。并综述了近两年来量子化学方法在生物分子领域的研究进展。 关键词:生物分子;量子化学;生物活性;计算方法;不足之处;发展方向 Abstract The method of quantum chemistry to the study of biology of development provides new ideas and methods.This paper introduces the basic calculation method of quantum chemistry, as well as in the field of biology research played an important role in the field of biology, quantum chemistry study deficiency and the development direction in the future.In recent years and reviews the methods of quantum chemistry in biomolecule field. Key words: biological molecules; quantum chemistry; biological activity; Calculation method; defects; development direction PAGEREF _Toc296162094 \h I目录 摘要 Abstract PAGEREF _Toc296162095 \h II… 第一章 绪论 PAGEREF _Toc296162096 \h 1 1.1　引　言 1.2 量子化学 1.2.2量子化学的发展 1.2.3量子化学的研究范围 1.2.4量子化学的计算方法 第二章 量子生物化学中的新方法 2.1量子生物化学 2.1.1量子生物化学的研究内容 2.1.2量子生物化学计算方法新进展 第三章 量子化学在生物学研究中的应用进展 3.1　量子化学在生物分子结构模拟中的研究进展 3.2生物分子波谱预测中的研究进展 第四章 结论 参考文献 致谢 第一章 绪论 1.1　引　言 量子化学是把量子力学的方法应用于化学研究的一门学科,而生物分子是由大大小小的化学分子结构组成的。把量子化学的方法应用于生物分子的研究,有利于更好地解释复杂的生物分子的生物活性机理问题。在计算机技术发展初期,面对分子量较大的生物大分子,用理论计算来获取分子性质相关数据是望尘莫及的。研究仅仅局限于生物小分子。随着量子化学理论以及计算机技术的飞速发展,科学家几乎可以用量子化学的方法研究任何分子的性质,包括一些生物大分子。然而这几十年里,计算能力仍然是制约生物大分子理论研究的重要因素。尽管科学家发展了许多半经验式的计算方法 ,对生物大分子的高精度理论计算还是很困难的。尽管如此,量子化学对生物分子的研究提供了新的思路和方法,它对生物分子的理论发展是功不可没的。本文就量子化学为生物学领域研究提供的一些新概念、新思想和新方法, 以及量子化学在生物学领域研究中所发挥的重要作用，并提出量子化学在生物学领域研究中的不足之处以及未来的发展方向。 1.2 量子化学 根据 HYPERLINK /wiki/%E9%87%8F%E5%AD%90%E5%8C%96%E5%AD%A6 \o 量子化学 量子化学及休克尔(Huckel)分子轨道理论，有机化合物呈现不同的颜色是由于该物质吸收不同波长的电磁波而使其内部的电子发生跃迁所致。 1748年罗蒙诺索夫建立了质量守恒定律，1808年道尔顿提出了原子论，1811年阿佛加德罗提出了分子的概念，化学终于从炼金术的阴影中走了出来，成为一门独立的科学。尽管在以后的100年间，化学学科有了很大的发展和进步，但作为实验科学，化学缺少其根本的理论基础，因而始终在经验之中徘徊，难以成为一门真正的中心科学。1900年，普朗克在研究黑体辐射现象的规律时发现了它与经典物理学的矛盾，提出能量量子化的观点，这就是著名量子论的起点。1905年，爱因斯坦在光电效应的实验中指出光具有粒子性，并提出光的量子论。1913年，玻尔提出把角动量量子化的概