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超分辨率映射 - 化学反应驱动 - ...
图3：AU@MSIO 2纳米棒上的FDTD模拟。（a）模拟的例证。将带有波形k的p偏振ELD e注射在玻璃盖玻片上的Au@MSIO 2纳米棒上。源角度φ被视为⃗k和ˆ之间的角度。电动ELD在纳米棒的底部进行监测。（b，c）吸收（b）和散射（C）在532 nm处的横截面作为源角度的函数。纳米棒的面向（黑圆圈），如面板（a）或面向s的（绿色三角形）。TIRF的临界角度为61°。（d，e）电气强度| e | 2标准化为事件ELD强度| E 0 | 2在532 nm处，在Au纳米棒的底部监测的源角度为70°。如面板（a）或面向s的（e），纳米棒的定向（d）。
化学反应无处不在
新的化学反应的发展本质上与人类的繁荣和环境的保护。最近具有深远影响的这种变革性化学反应的一个例子是交叉偶联反应，该反应是通过2010年诺贝尔化学奖授予的。这些反应用于生产大约20％的所有药物试剂，几乎所有液晶和有机电致发光材料。这些化学反应的工业用途每年为全球经济贡献约60万亿日元。因此，新的化学反应的发展显着影响社会的发展。ICREDD是北海道大学的WPI中心化学反应设计与发现研究所，来自不同学科的研究人员结合了他们的优势，以完全控制化学反应。该研究所的意识到，有目的的化学反应设计需要在每个步骤中进行横断面合作。从事这样一个基本的自然过程，量子化学计算，信息技术，现代实验技术和先进材料的开发，如果我们想实现重大突破，则不再是单独的领域。相反，他们必须成为真正集成研究的多样化工具箱的一部分。
量子有限自动机对化学反应进行建模
近年来，从分子水平到原子和量子水平的建模兴趣显着增加。计算化学在设计和模拟原子和分子到工业过程的系统的计算模型中起着重要作用。它受到计算能力和算法效率的巨大提高所影响。使用经典自动机理论以热力学术语表示化学反应对计算机科学的影响很大。使用量子计算模型对化学信息处理的研究是一个自然目标。在这项研究中，我们使用双向量子有限的自动机对化学反应进行了建模，这些自动机在线性时间内停止。此外，经典的下降自动机可以为与多个堆栈的这种化学反应设计。已经证明，可以通过结合化学接受/拒绝签名和量子自动机模型来提高计算多功能性。
将新的化学反应带入弗朗西斯·阿诺德（Frances Arnold），...
关键词：定向进化，酶工程我们创建的酶催化了在生物系统中未知的反应。我们通过从现有蛋白质的“混杂”活性开始，指导新酶的演变，从而确定合成化学可能已知的催化活性，但尚未（尚未发现）。我们发现，血红素蛋白是新生物化学的绝妙来源：工程化的细胞色素P450和其他血红素蛋白催化了广泛的合成有用的碳和硝酸盐转移反应，从烷烃环丙烷从SI-C键形成到CH键的SI-C键形成，直达C-H键的氨化。观察大自然的巨大蛋白质目录的成员如何进化（只有几个突变）如何以高效率和选择性催化这些反应，甚至形成生物学中未知的化学键。这些结果表明，进化可以创新并使生活能够应对新的挑战或机遇的轻松。将来这些完全遗传编码的催化剂可能会进入生命未探索的大量化学空间。这些催化剂已经为使用化学计量试剂，罕见的过渡金属催化剂和有机溶剂提供了有效，成本效益，绿色的生物催化替代品，可在生产各种精美的化学品和药物中间体中生产有机溶剂。“用于碳硅键形成的细胞色素C的定向演变：将硅变成生命” S.B.J. Kan，R。D。Lewis，K。Chen，F。H。Arnold。 科学354，1048-1051（2016）。 Forte，D。Rozzell，J。 A. McIntosh，F。H。Arnold。 J.J. Kan，R。D。Lewis，K。Chen，F。H。Arnold。科学354，1048-1051（2016）。Forte，D。Rozzell，J。A. McIntosh，F。H。Arnold。 J.A. McIntosh，F。H。Arnold。J.“高度立体选择性的生物催化合成钥匙环丙烷中间至Ticagrelor” K。E. Hernandez，H。Renata，R。D. Lewis，S。B. J. Kan，C。Zhang，C。Zhang，J。J.ACS催化6，7810-7813（2016）。“酶控制的氮原子转移使C-H氨酸恢复”A. McIntosh，F。H。Arnold。 am。 化学。 Soc。 136，15505-15508（2014）“化学仿生生物催化：利用辅助因子依赖性酶的合成潜力来产生新的催化剂” C。K. Prier，F。H. Arnold。 J. am。 化学。 Soc。 137，13992-14006（2015）A. McIntosh，F。H。Arnold。am。化学。Soc。136，15505-15508（2014）“化学仿生生物催化：利用辅助因子依赖性酶的合成潜力来产生新的催化剂” C。K. Prier，F。H. Arnold。J.am。化学。Soc。137，13992-14006（2015）
化学反应工程基础
本书介绍了化学反应工程的定量处理。我们认为，本书的介绍水平适合一学期的课程。本书提供了一种平衡的方法来理解：（1）均相和非均相反应系统，以及（2）化学反应工程和化学反应器工程。我们在本书的许多章节中都模仿了 Michel Boudart 教授的教学。例如，第 1 章和第 4 章的大部分内容都是仿照他那本现已绝版的优秀教材（《动力学 a/化学过程》）编写的，但它们已经进行了扩展和更新。每章都包含许多练习题和小插图。我们使用小插图为读者提供有关文中描述的分子和/或分析的实际商业流程和/或用途的讨论。因此，小插图将呈现的材料与我们周围世界发生的事情联系起来，以便读者了解化学反应工程及其原理如何影响日常生活。本书中的许多问题都需要数值解。读者应该寻找合适的软件来正确解决这些问题。由于这些软件丰富且不断改进，读者应该能够轻松找到必要的软件。这项练习对学生很有用，因为他们在离开学术机构时需要这样做。完成整个文本将让读者有机会尝试