弱相互作用体系的密度泛函方法研究

软物质物理已经成为物理学的一个新的前沿，是跨越物理，化学，生物三大学科的交叉学科，被认为是二十一世纪新概念和高技术的一个重要源头。任何生命结构单元（DNA、蛋白质等）都是建立在软物质的基础上。在生物体系中，弱相互作用是一类普遍存在的重要作用，同生命信息的阅读、拷贝和传递紧密关联。经过几十年的发展，密度泛函理论（DFT）已成为目前处理复杂体系电子结构的最为有力的工具。但目前所有通用的DFT均不能有效地处理van der Waals等弱相互作用体系。本项目计划构造、发展新的泛函，以进一步提高其对弱相互作用描述的精度；在此基础上，进一步发展量子力学/分子力学（QM/MM）组合方法，通过恰当地考虑QM与MM区域之间的van der Waals作用，建立可更方便有效地描述弱相互作用体系的QM(DFT)/MM方法；通过进行具有足够精度的理论计算，帮助解决与生命相关的某些重要基础问题。