项目类别：自然科学基金大科学装置联合基金
项目编号：U1932161
参与人员：程贺，左太森，马长利，焦贵省，韩泽华等
起止日期：2020.01-2022.12

使用中子全散射、分子动力学模拟为主要研究手段，在水溶性大分子的亚浓、浓溶液

和溶胀体系中，建立水合壳层的最可几全原子结构，明确水合壳层中的水分子在大分子表

面的亲水、憎水区的最可几排列方式，和密度变化情况；阐明水合壳层的结构对大分子动

力学、动态学转变的影响。由于水溶性大分子表面既有亲水，又有疏水基团，所以水合壳

层的结构非常复杂。X射线对氢元素不敏感；核磁、介电、荧光等实验手段只能在能量空

间测量水合壳层的各种动态驰豫，并以此反推其作用机理。这种间接推断的方法存在固有

缺陷，对一些基本物理问题的研究产生不同的解释，比如：大分子表面水合壳层中水分子

的结构模型、水合壳层的动态转变与蛋白质活性的关系。中子全散射与计算模拟技术的发

展，使我们能够使用氘代的方法，在倒空间观察无序大分子的最可几全原子结构，建立直

观的水合壳层中水分子的全原子结构模型，为明确水合壳层在蛋白质功能化中的作用打下

基础。