基于离散变分原理的耗散动力学模拟方法：模拟三维囊泡形状

• 作者: 夏彬凯 张红东 李剑锋 李卫华 邱枫
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 生物膜 离散空间变分法 耗散动力学 三角网格划分
• 年，卷（期）: 2013,（24）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 248701-1-248701-6
• 页数: 1页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.62.248701

摘要

将基于离散变分原理的耗散动力学模拟方法应用到三维囊泡体系，通过优化囊泡的弯曲能求解其平衡态形状。该方法的优点之一是不需要预先假定对称性。针对特定约化自发曲率的囊泡体系，该方法模拟获得了一系列轴对称形状，模拟结果与文献中预先假定轴对称条件的计算方法所报道的结果一致，这验证了该模拟方法的可靠性及精确性。此外，使用该方法研究了两个差别巨大的平衡态形状之间的转变动力学，在转变过程中观察到了多个非轴对称的中间形状。研究结果表明该方法不仅可以模拟囊泡的非轴对称结构，而且具备模拟囊泡在剧烈形变下演化过程的能力。为研究更复杂的囊泡体系，特别是生物膜的形变提供了一个重要的理论模拟方法。