中文摘要：

核酸的损伤和原位修饰一直是生物学、物理学、化学以及医学、药学等多学科交叉研究的热点，目前利用分子模拟和量子化学方法在分子和电子水平上研究它们的微观机理正日渐兴起。本课题拟利用量子化学(QM)、分子力学(MM)和QM/MM方法，详细地研究核酸与体内活性粒子的相互作用所诱导的核酸链断裂机理。在广泛研究核酸和活性粒子加合物的自旋、酸碱和氧化还原化学的基础上，深入探讨生物体内的质子转移、电子转移和质子耦合

结论摘要：

核酸的损伤和原位修饰一直是生物学、物理学、化学以及医学、药学等多学科交叉研究的热点，目前利用分子模拟和量子化学方法在分子和电子水平上研究它们的微观机理正日渐兴起。本课题拟利用量子化学(QM)、分子力学(MM)和QM/MM 方法，详细地研究核酸与体内活性粒子的相互作用所诱导的核酸链断裂机理。在广泛研究核酸和活性粒子加合物的自旋、酸碱和氧化还原化学的基础上，深入探讨生物体内的质子转移、电子转移和质子耦合电子转移机理，以及电子和电荷分布的区域差异对核酸链断裂所产生的影响；洞察不同粒子核酸加合物的稳定性以及结构效应、核酸链断裂的立体选择性及其根源，分析局部环境效应对上述过程的影响。上述研究将为肿瘤细胞放化治疗和抗癌药物的设计建立一个可靠的理论模型，为人类在分子和电子水平上认识和优化生命，更为生命分子相互作用机理和微观机制的调控方面提供最重要的信息。