遗传算法的原理与应用

遗传算法是基于自然界生物进化基本法则而发展起来的一类新算法。本文在简要介绍遗传算法的起源与发展、算法原理的基础上,对算法在优化、拟合与校正、结构分析与图谱解析、变量选择、与其他算法的联用等方面的应用进行了综述。该算法由于无需体系的先验知识,是一种全局最优化方法,能有效地处理复杂的非线性问题,因此有着广阔的应用前景。     

Matlab在本科化学计量学教学中的应用

化学计量学是数学和统计学、化学及计算机科学三者相互交缘而形成的一门边缘学科,是目前解决化学问题的一个强有力的工具。目前可用于求解化学计量学方法的计算机软件很多,但是就其实用性、简便性来说,首推Matlab。文章结合我校本科生开设化学计量学内容所涉及的几种比较典型的方法为例,讨论了Matlab在教学中的应用。     

基于光谱法和计算模拟研究PFBSK与HSA 的相互作用

采用分子对接、动力学模拟和荧光光谱法研究全氟丁基磺酸钾( PFBSK) 和人血清白蛋白( HSA) 的相互作用机制。分子对接分析表明,PFBSK 在HSA 的位点Ⅱ处以氢键作用力稳定结合。动力学模拟的结果表明,PFBSK 与HSA 相互作用产生的复合物具有良好的稳定性,并使HSA 的构象发生改变。结合自由能贡献分析表明,AＲG348、AＲG484、AＲG485、ALA449 为PFBSK 与HSA 结合的关键氨基酸残基。荧光光谱试验显示PFBSK 和HSA 的结合淬灭了HSA 的内源性荧光,淬灭机制为静态淬灭。根据热力学参数吉布斯自由能( ΔG ＜ 0) 、焓变( ΔH ＜ 0) 和熵变( ΔS ＜ 0) ,可推断PFBSK 和HSA 的相互作用力主要是氢键和范德华力,这与分子对接和结合自由能分析结论一致。     

PFOA和 PFOS对青海弧菌Q67的毒性作用评估

以淡水发光菌———青海弧菌（Vibrio qinghaiensis sp.-Q67）为检测生物,应用VeritasTM微板光度计分别测定了全氟辛酸（PFOA）和全氟辛烷磺酸（PFOS）对Q67的毒性效应。结果表明：全氟辛酸为典型的S型剂量－效应关系,利用Weibull非线性函数进行曲线模拟,模拟函数可以有效估计化合物的半抑制毒性效应值EC50。全氟辛烷磺酸对Q67的毒性为非单调的U 型剂量－效应关系,运用最优权重理论和三次曲线回归方法,通过SPSS统计软件对剂量－效应曲线进行拟合,得到其三次回归曲线方程。结果表明：在浓度介于（5.031E－4）～（7.133E－3）mol／L ,全氟辛烷磺酸对Q67毒性效应为自稳态区域,表现为Q67的发光强度增强,即在低浓度作用条件下,PFOA对Q67的毒性表现为抑制作用,而PFOS则表现为刺激兴奋作用。     

一种改良BP网络方法研究

误差反向传播神经（ＢＰ）网络存在学习速度较慢、易陷入局部极小等缺点。通过自适应步长、反传改进参数γ、数据预处理和权值初始化等改良ＢＰ网络,使标准ＢＰ算法收敛速度大大加快,收敛平稳性获得提高。方法用于钙、镁、铁的三组分混合物同时定量分析,取得一定效果。     

基于密度泛函理论的细胞色素Ｐ４５０１Ａ２抑制剂的定量构效关系

在Ｂ３ＬＹＰ／６－３１Ｇ水平上采用高斯０９全优化计算了５０个Ｐ４５０１Ａ２抑制剂的量子化学参数,应用基于预测的模型变量选择方法（ＶＳＭＰ）选择描述子最佳子集,建立了最高轨道占有能（ＥＨＯＭＯ）和分子体积（Ｖｍ）与萘、内酯衍生物及其他化合物对细胞色素氧化酶Ｐ４５０１Ａ２抑制剂的两变量线性ＱＳＡＲ模型,结果表明：所选的２个分子结构描述符与５０个抑制剂的活性之间具有很强的线性关系（相关系数ｒ２＝０.９０７０）和内部预测能力（留多法交叉验证相关系数ｑ２＝０.７５１７）。同时,将５０个化合物分成奇数集和偶数集各自进行筛选建模,并彼此进行外部预测,对全部样本集、奇数集和偶数集样本模型进行了ｙ Ｒａｎｄｏｍｉｚａｔｉｏｎ检验,结果表明描述符ＥＨＯＭＯ和Ｖｍ建立的模型均非常稳定并具有很高的预测能力。     

铝常温镍盐封孔剂的试验研究

研究了合金型材铝阳极氧化后,在低温时的封孔工艺参数,对Ni^2 质量浓度,温度和pH值,以及在封孔液中加入各种添加剂的实验研究结果表明：当NiSO4为1．1g/L ,NH4F为2g/L,钼酸铵为1g/L,硫酸锌为1g/L,pH=6,封 温度为25度,封孔时间为10min时,铝合金片耐蚀时间最长,为200min,孔隙率为5％,此方案可在室温下操作 降低能耗,不仅封孔液中没有铬离子,而且使用过程中不会有金属离子沉淀析出。     

三氯化铁催化合成苯甲酸正丁酯的优化设计

利用均匀试验设计方法对三氯化铁催化合成苯甲酸正丁酯的条件进行设计，并结合多元线性回归、逐步线性回归方法对合成过程中的影响因素进行了研究．通过计算得出对合成产率具有显著性影响的因素为：氯化铁用量，正丁醇和苯甲酸，正丁醇和反应时间，苯甲酸和反应时间之间的交互效应．综合考虑各因素的影响及实验结果，确定本体系的最佳的合成条件：正丁醇36mL，苯甲酸11g，氯化铁1．3g，时间2．8h，产率为90．5％．通过计算和分析，总共进行了18次试验，即得出了产率非常高的合成条件，节省了大量的时间和试验消耗．     

基于密度泛函理论的细胞色素P450 1A2抑制剂的定量构效关系

在B3LYP/6-31G＊水平上采用高斯09全优化计算了50个P450 1A2抑制剂的量子化学参数,应用基于预测的模型变量选择方法（VSMP）选择描述子最佳子集,建立了最高轨道占有能（EHOMO）和分子体积（Vm）与萘、内酯衍生物及其他化合物对细胞色素氧化酶P450 1A2抑制剂的两变量线性QSAR模型,结果表明：所选的2个分子结构描述符与50个抑制剂的活性之间具有很强的线性关系（相关系数r2=0.907 0）和内部预测能力（留多法交叉验证相关系数q2=0.751 7）。同时,将50个化合物分成奇数集和偶数集各自进行筛选建模,并彼此进行外部预测,对全部样本集、奇数集和偶数集样本模型进行了y-Randomization检验,结果表明描述符EHOMO和Vm建立的模型均非常稳定并具有很高的预测能力。