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APR 28, 2026

分子动力学 (MD) 基础与应用短期课程

分子动力学 (MD) 基础与应用短期课程

分子模拟融合了物理、化学、数学、编程等许多领域,而这些领域在年轻学子心中往往是相互割裂的。根据我的经验,搭建这些学科之间的桥梁,并展示它们如何应用于现实世界,不仅能显著提升学习其他学科的积极性,还能为学生确立一个明确的职业发展目标。然而,正因为这种跨学科性,教授分子模拟可能颇具挑战。 我在推广分子模拟知识方面的主要贡献,是担任小团体或个别学生(通常是大一新生)的导师。

这些年来,我设计了一个“玩具项目”练习,用来向感兴趣的学生介绍分子模拟。我还利用这个“玩具项目”作为筛选机制,向莫斯科物理技术学院(MIPT)和普林斯顿大学的研究组推荐招聘本科生研究助理。事实证明,被选中的本科生与各研究组非常契合,因此我想简要介绍一下这个“玩具项目”的各个阶段以及我的实施方法。

我是在本科期间开始这个项目的,大四时指导了9名学生,大五时指导了5名学生。其中3人被莫斯科物理技术学院(MIPT)的研究组录用,1人被CECAM关于LAMMPS的研究生级暑期项目录取。后来在普林斯顿大学,这个“小项目”帮助我每年至少选拔一名本科生,我们随后每年都成功为他们争取到了全额暑期资助。 有两名本科生选择了其他暑期项目,另有两名与我合作。如今,他们两人都已成为我会议报告和论文的合著者。

幻灯片|文档

我们的演讲嘉宾

尤里·波利亚琴科

普林斯顿大学博士生

我叫尤里,目前正在普林斯顿大学攻读理论化学博士学位。小时候,我最喜欢做两件事:一是探究现实世界中事物的运作原理,二是玩电子游戏。我很幸运能找到一份工作,既能做这两件事又能获得报酬,我很乐意分享我的故事。 计算机模拟完美地融合了我的这两大热情。在攻读应用数学与物理学学士学位期间,我尝试过模拟恒星动力学、中子散射和弹性波等现象。当我尝试在分子尺度上对物质进行建模时,我意识到自己找到了属于自己的研究领域——因为这一领域既充分植根于我们已基本理解的物理学原理,又足够丰富且具有应用价值,能够带来诸如新药和新材料等创新性见解。 其他人也对这一领域充满热情;例如,诺贝尔奖得主理查德·费曼曾发表过那篇著名的演讲《底层有广阔的空间》,激励人们正视这一点:在原子层面操控物质所开启的种种可能性。计算机在此方面尤为有用,因为许多分子效应是集体性的,而人类的大脑并不具备同时追踪数千个事物的能力。 更令人兴奋的是,计算机模型还允许我们进行“实验”,这些实验虽然会打破某些物理定律,却能高效地得出有用的预测。在我的求学历程中,我掌握了许多实用的方法,利用计算机对蛋白质晶体、膜纳米孔、GPCR受体、无序蛋白质的自组装、蛋白质与药物之间的结合,以及表面吸附化学、半导体 等离子体处理和离子碰撞进行建模。 我很乐意分享这些内容,以及它们如何在我整个大学阶段、研究生申请过程中乃至之后的职业生涯中给予我帮助。