項目類別：自然科學基金大科學裝置聯合基金
項目編號：U1932161
參與人員：程賀，左太森，馬長利，焦貴省，韓澤華等
起止日期：2020.01-2022.12
使用中子全散射、分子動力學模擬為主要研究手段，在水溶性大分子的亞濃、濃溶液
和溶脹體系中，建立水合殼層的最可幾全原子結構，明確水合殼層中的水分子在大分子表
面的親水、憎水區的最可幾排列方式，和密度變化情況；闡明水合殼層的結構對大分子動
力學、動態學轉變的影響。由于水溶性大分子表面既有親水，又有疏水基團，所以水合殼
層的結構非常復雜。X射線對氫元素不敏感；核磁、介電、熒光等實驗手段只能在能量空
間測量水合殼層的各種動態馳豫，并以此反推其作用機理。這種間接推斷的方法存在固有
缺陷，對一些基本物理問題的研究產生不同的解釋，比如：大分子表面水合殼層中水分子
的結構模型、水合殼層的動態轉變與蛋白質活性的關系。中子全散射與計算模擬技術的發
展，使我們能夠使用氘代的方法，在倒空間觀察無序大分子的最可幾全原子結構，建立直
觀的水合殼層中水分子的全原子結構模型，為明確水合殼層在蛋白質功能化中的作用打下
基礎。