组内新闻 | 朱有亮课题组

吉林大学化学学院介观尺度分子模拟软件平台建设取得最新进展

Thu, 28 Aug 2025 00:00:00 +0000

近日，吉林大学化学学院超分子结构与材料全国重点实验室吕中元教授/朱有亮研究员团队在软物质介观尺度分子模拟软件平台建设方面取得最新进展。

2025年8月14日新加坡国立大学、韩国梨花女子大学、吉林大学、清华大学和美国密歇根大学等单位联合在Science发表题为"Hierarchical chiral supramolecular assemblies with strong and invertible chiroptical properties"的研究论文，其中吉林大学团队通过介观尺度分子模拟揭示了非手性两亲性单分子胶束与手性添加剂的协同组装机制、多级次手性超结构形成动力学过程以及手性反转亚稳态的结构起源。该研究为设计具有超高手性光学活性的智能材料提供了理论指导，对理解超分子手性自组装行为有重要意义。吉林大学吕中元教授为该论文的共同通讯作者。论文地址：https://www.science.org/doi/10.1126/science.adu0296。

2025年5月13日，内蒙古大学、复旦大学和吉林大学等单位联合在Nature Nanotechnology发表题为"Paddle-like self-stirring nanoreactors with multi-chambered mesoporous branches for enhanced dual-dynamic cascade reactions"的研究论文，其中吉林大学团队通过介观尺度分子模拟取得了关键发现，包括微观磁搅拌引发的传质/传动量耦合效应、反应路径动态演化机制以及副反应抑制的分子基础。这些发现指导设计具有自搅拌功能的多腔室纳米反应器，实现了反应效率的指数级提升，对非均相催化纳米反应器的发展有重要推动作用。吉林大学朱有亮研究员为该论文的共同通讯作者。论文地址：https://www.nature.com/articles/s41565-025-01915-2。

上述进展得益于吕中元教授/朱有亮研究员团队长期坚持的介观尺度软物质分子模拟软件平台建设工作–成功研制了具有完全自主知识产权的软件平台PyGAMD（软著登字第8522235号）。作为国家“十四五”重点研发计划“关键聚合物结构材料集成计算设计方法与应用”项目（2022YFB3707300）的标志性成果，该软件平台实现了从基础算法到应用的全链条创新，集成了具有自主知识产权的聚合物分子构型生成工具、分子动力学模拟引擎、数据分析程序、分子动力学解释器和机器学习力场等功能模块；支持国产异构计算平台，构建了从软件到硬件的自主可控技术体系；具有9个自主开发的介观尺度分子模拟方法/模型，应用模拟结果已在Science等刊物上发表文章超过300篇；软件应用在吉林省亚安新材料有限公司、北京玲珑轮胎有限公司等单位的聚合物材料研发中，显著加速研发进程和降低研发成本。该软件平台不仅加强了我国在高端分子模拟软件领域的实力，更为突破国外技术垄断、实现关键材料自主研发提供了强有力的工具支撑。

介观尺度分子模拟研究背景介绍：软物质体系（包括高分子、超分子、生物大分子、胶体和流体等）在介观尺度（空间尺度：10纳米-10微米；时间尺度：10纳秒-10微秒）的聚集态结构与动力学行为对材料性能和生物功能具有决定性影响。这一关键尺度领域长期面临理论计算研究的重大挑战：宏观尺度的连续介质方法因忽略分子细节并不适用，而经典分子动力学又受限于计算尺度（通常<10纳米/<10纳秒）。面对这一“介观荒漠”难题，吉林大学吕中元教授/朱有亮研究员团队通过方法学创新，在粗粒化模型和高性能算法两个核心维度取得重要突破，不仅攻克了介观尺度分子模拟软件的关键技术瓶颈，更在软物质多层次结构解析和动态行为预测等应用研究方面取得系列创新成果，为介观尺度科学研究提供了新的理论工具和方法支撑。

祝贺于向坤、于卓辰顺利通过毕业答辩取得博士学位，李子怡、郭盛宏顺利通过毕业答辩取得硕士学位并在组内继续修读博士学位。

Tue, 01 Jul 2025 00:00:00 +0000

恭喜朱有亮老师受邀任PS&T和MGE Advances青年编委

Mon, 03 Feb 2025 00:00:00 +0000

恭喜朱有亮老师受邀任Polymer Science & Technology（《高分子科学与技术（英文）》，简称“PS&T”）和Materials Genome Engineering Advances（《材料基因工程前沿（英文）》，简称“MGE Advances”）青年编委。

Polymer Science & Technology（《高分子科学与技术（英文）》，简称“PS&T”）是由中国科学院长春应用化学研究所主办，与美国化学会（ACS）出版部合作出版的一本全新的开放获取期刊。PS&T旨在促进高分子科学和技术的创新，助力可持续发展。PS&T的筹备工作始于2022年12月2日，并在2023年获得了中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目的资助。期刊网址：https://pubs.acs.org/journal/pstoco，并计划在2025年春季出版第一期。中国科学院长春应用化学研究所陈学思院士担任PS&T的创刊主编，将带领该期刊积极传播高分子科学与技术领域的前沿跨学科成果，响应国家重大需求，并为广大科研人员提供一个高层次的国际学术交流平台。

《材料基因工程前沿（英文）》（Materials Genome Engineering Advances，简称：MGE Advances）作为材料基因工程领域首个高水平综合性学术期刊，其宗旨是面向国家重点战略布局与材料学科国际学术前沿发展的重大需求，聚焦材料基因工程领域，刊载先进材料计算、高通量/自动化/智能化材料实验技术、材料数据库与大数据技术等材料基因工程关键技术的研究进展和前沿成果，以及三者在材料新效应/新原理探索和新材料发现等方面的重要应用，创建一个跨学科多领域交叉融合的国际一流高水平出版平台和学术交流平台，推动新材料研发模式变革。

第八届材料基因工程高层论坛

Wed, 13 Nov 2024 00:00:00 +0000

2024年11月13日至16日，由全国新材料大数据创新联盟与中国材料研究学会主办，宁德时代新能源科技股份有限公司、北京科技大学、北京云智材料大数据研究院承办的“第八届材料基因工程高层论坛”在福建省宁德市举行。此次论坛盛会群贤毕至，39位两院院士和海外院士出席，来自十余个国家和地区的180位海内外知名学者进行学术报告，千余位代表与会，共同探讨材料基因工程、新材料智能化研发、材料数据赋能等领域的前沿研究成果与发展方向，推动新材料科技和产业的智能化创新与突破。

朱有亮老师受邀以“A molecular dynamics simulation software for polymers”为题进行了邀请报告。

蒲鑫在第八届材料基因工程高层论坛举办的创能未来：材料基因工程应用成果竞展中获得一等奖，并以“Computer-Aided Structural Design of Solid Polymer Electrolytes”为题进行了报告。

中国化学会2024年软物质理论计算与模拟学术会议

Fri, 08 Nov 2024 00:00:00 +0000

2024年11月8-11日，中国化学会2024年软物质理论计算与模拟学术会议在广州成功举行。本课题组朱有亮老师与四位学生于向坤、徐嘉琦、蒲鑫、李子怡受邀参会。

朱有亮老师受邀以“高分子动力学模拟软件的创制和应用”为题进行了邀请报告。

于向坤受邀以“共价有机框架单晶的生长动力学”为题进行了口头报告。

蒲鑫和徐嘉琦分别以“聚氧化乙烯基全固态聚合物电解质多尺度模拟研究”和“二维柔性聚合物的折叠行为”为题制作了墙报进行展示，吸引了众多老师和学生参与交流讨论，为彼此的工作研究提供灵感和建议。其中徐嘉琦荣获优秀墙报奖。

2023年吉林大学“聚合物分子动力学软件培训班”在长春举行

Sat, 28 Oct 2023 00:00:00 +0000

2023年10月21-22日，由化学学院、唐敖庆理论化学基础学科中心举办的2023年吉林大学“聚合物分子动力学软件培训班” 在长春成功举行。培训班采取线下和线上相结合的方式同步进行，来自全国62所高校和科研机构的青年教师、研究生500余人参加本次培训班。

本次活动旨在培训国内从事分子模拟的科研一线人员使用由吉林大学朱有亮研究员和吕中元教授等人开发的聚合物分子模拟软件平台PYGAMD（http://pygamd.com/）。培训班课程设计逻辑清晰，既注重理论和方法的讲授，又着力培训软件的操作使用技巧。中国科学院长春应用化学研究所孙昭艳研究员致开幕词；吉林大学钱虎军教授和施睿副研究员分别介绍了聚合物分子动力学模拟方法和典型应用；吉林大学朱有亮研究员详细介绍了软件功能、安装和使用方法等，通过一系列重要的科研案例向学员讲授软件的实操技巧，以及这些操作所涉及的计算模拟方法原理。

聚合物分子模拟软件平台PYGAMD是“十四五”国家重点研发计划“关键聚合物结构材料集成计算设计方法与应用”项目（2022YFB3707300）支持的重要成果，集成了具有自主知识产权的聚合物分子构型生成工具、分子动力学模拟器、数据分析程序和分子动力学解释器等子软件，可以部署运行在国产异构计算平台，实现从软件到硬件的完全独立自主发展。作为国际上计算效率最高的分子动力学模拟软件之一，该软件平台具有九个自主开发的分子模拟方法，其模拟结果已在Science等刊物上发表文章超过两百篇。

本次培训班同时得到了吉林大学数学学院和曙光信息产业股份有限公司的大力支持。