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一块橡胶在轮胎里承受千万次形变而不破裂,一根聚乙烯纤维在防弹衣里分散冲击能量,一层聚酰亚胺薄膜在航天器表面抵御极端温差——这些司空见惯的高分子材料,其性能根源都藏在原子尺度的链段运动中。问题是,你无法用显微镜直接看见一根高分子链在热浴中如何蜷曲、滑移、缠结。这正是分子动力学模拟存在的理由:让计算机替你”看”到纳秒与埃尺度上发生的一切。 2025年6月,西北工业大学材料学院牛 […]

一、当材料科学遇见计算:一场正在发生的范式转移 2026年7月,武汉。中国材料大会2026的现场,一场关于”氧化镍中氢扩散的多因素耦合机理与多尺度规律”的邀请报告吸引了不少听众。报告人是中国科学院宁波材料技术与工程研究所的黄良锋研究员,而他展示的研究方法——从第一性原理计算原子尺度的电子结构,到分子动力学模拟扩散过程,再到宏观尺度的有限元分析——恰恰是当前材料科学领域最活跃 […]

2025年7月,中国材料大会在厦门召开。大会开幕式上,电子科技大学(深圳)高等研究院薛冬峰教授团队完成的”仿矿物电催化材料多尺度设计制备研究”成果荣获中国材料研究学会科学技术奖二等奖。该成果通过将仿矿物结构原理与微观–介观–宏观多尺度设计相结合,辅以原位电化学表征与理论模拟闭环优化,构建了高活性位点与稳定性协同调控策略,为水电解制氢和燃料电池等清洁能源转换技术提供了全新设计 […]

2026年3月底,英国曼彻斯特大学团队在《通信化学》发表了一项引发计算化学界广泛关注的研究:他们开发出一种基于高斯过程回归的机器学习势函数模型,能够在极端温度、剧烈结构扰动等苛刻条件下维持分子动力学模拟的长时间稳定运行。在总计50次、每次10纳秒的独立测试中,阿司匹林、丝氨酸和甘氨酸等柔性分子始终未出现模拟崩溃——这对于机器学习力场而言是一个重要里程碑。 几乎在同一时间线,国内也有课题组在朝类似的 […]

2026年3月,国家自然科学基金委发布了一项材料计算领域的重要进展(来源:国家自然科学基金委官网,https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab442/info92568.htm):针对无定形多孔碳材料难以精确建模的难题,研究团队开发了多散射峰高斯随机场方法和混合三维逆分子动力学模拟方法,创新性地融合小角X射线散射、气体吸附和密度等多源实验数据,成功构建了原 […]

2024年10月,国际权威期刊《Nature Communications》刊载了一项来自国防科技大学的研究成果——戴佳钰教授团队通过机器学习加速的分子动力学模拟,揭示了木星与土星内部极端温压条件下氢氦混合物的相分离行为。研究团队针对混合体系发展了宽温压区间的机器学习势函数,结合基于Jarzynski不等式的非平衡自由能计算手段,给出了第一性原理精度的H/He分层热力学相图,并据此修正了原有的行星 […]

固态电池被普遍视为下一代储能技术的核心方向,而固态电解质作为其中的关键材料,其离子输运效率与界面稳定性直接决定了电池的能量密度、循环寿命和安全性。2026年4月,东华大学与上海交通大学联合研究团队在国际期刊《Nano-Micro Letters》上发表了一项关于复合固态电解质界面工程的重要成果,提出了一种聚多酚”离子门控”仿生策略,通过在陶瓷纳米纤维与聚合物基体之间引入聚多 […]

做过药物设计分子动力学(MD)的科研人员都懂,GROMACS跑十亿步配体结合模拟最崩溃的不是结合能算不准,而是激酶靶点+共价配体+显式水溶剂化体系一上到百万原子,GPU显存直接撑爆,CPU内存和单核主频双双触顶。去年深秋,一个做靶点-配体结合自由能计算的团队找到我们,离IND申报只剩五天。他们的GROMACS模型(百万原子显式水体系,十亿步FEP平衡/生产)在标准工作站上每次运行到生产步就OOM或 […]

一、一把分子剪刀的进化史 2026年1月,哈尔滨工业大学生命科学和医学学部黄志伟教授团队在《自然·结构与分子生物学》(Nature Structural & Molecular Biology)发表了一项重要成果。研究团队揭示了一种全新的Anti-CRISPR蛋白抑制机制:AcrIIA27并不直接结合Cas9蛋白本身,而是靶向sgRNA的磷酸骨架支架,通过位阻效应阻碍底物DNA的结合。基于 […]

2025年5月,哈尔滨工业大学举办了一场行业瞩目的学术会议——第一届极端环境热防护复合材料、结构与系统学术会议。来自全国高校、科研院所及企业界的220余位专家齐聚哈尔滨,围绕”非烧蚀型热防护复合材料””烧蚀型热防护复合材料””热防护复合材料建模模拟与评价”以及”性能先进测试表征”四个分会场,做了67场报 […]

2025年12月,教育部正式批复设立哈尔滨工业大学与圣彼得堡国立大学的「圣大联合学院」。这不是简单的项目扩容,而是从中俄合作办学项目到独立学院的质变。首批四个本科专业中,化学赫然在列,与数学与应用数学、应用物理学、生物技术并列。而在2022年,这个化学合作项目刚刚获批时,每年只招50人,四年后,它已经成长为拥有完整本硕培养体系的联合学院。 圣彼得堡国立大学在化学计算领域的积累不容小觑。它的化学硕士 […]

2024年7月,哈尔滨工业大学娄帅锋教授团队在《Nature Communications》上发表了一项关于低温锂电池的研究。他们通过掺杂剂和氧空位调控TiNb₂O₇材料的活性电子态,在-30℃和10 mg/cm²高载量下实现了250次循环后92.9%的容量保持率,即使在-40℃环境下也能维持1.32 mAh/cm²的竞争性面积容量。这项成果的核心挑战在于理解锂离子在低温下的传输动力学——温度每降 […]