该研究从理论和模拟两方面深入探讨了存在聚合—解聚反应的微管系统中发生有序和无序转变的调控机制。研究发现,在这样的系统中,聚合反应往往和微管间的相互作用发生耦合,从而实现新颖的有序—无序转变机制。通过调控微管的聚合—解聚速率往往就能实现向列相有序—无序的转变。不仅如此,通过改变微管的其他动力学参数,比如成核速率、灾变速率,也能促发形态的有序—无序转变。作者通过建立理论模型,结合大规模的数值计算和模拟,得到了系统的相图,并揭示了相图各区域的相转变特性。相图揭示了系统存在两种不同的向列相有序态。这些有序态和无序态之间的转变,可以通过连续或不连续相变完成。转变特性取决于系统的动力学参数。这些研究结果不仅印证了实验上关于皮层微管阵列有序化机制的猜测,同时也有助于生物学家进一步理解微管出现自发有序的微观调控机制。

  题为《形状不同纳米粒子入侵细胞膜的计算机模拟研究》的论文发表在《自然—纳米技术》8月刊上。作者是南京大学物理学院2006级博士生杨恺和导师马余强。