近日，课题组与我校石油工程学院钟杰教授，夕法尼亚大学Joseph S. Francisco教授、内布拉斯加大学林肯分校曾晓成教授合作，在天然气水合物基础理论研究方面取得重要进展，相关研究论文《Resolving Temperature-dependent Hydrate Nucleation Pathway: The Role of “Transition Layer”》发表在Journal of the American Chemical Society（JACS，影响因子：15.419）;这是继2020年课题组在PNAS（美国国家科学院院刊）发文之后，在水合物基础研究方面又一力作。材料学院2019级博士生李力文为第一作者，张军教授、钟杰教授、Joseph S. Francisco教授和曾晓成教授为共同通讯作者，中国石油大学（华东）为第一署名单位。

水合物成核研究在油气的运输、天然气水合物的勘探开发、气体储存、海水淡化等领域有着重要的意义，因此充分理解水合物的成核机制是至关重要的。为此，本研究基于遗传算法、路径采样方法与分子模拟等开发了可进化的GA-Gene-OP框架，该框架可基于OP作为成核反应坐标的优劣（过渡态理论）进行自我进化。论文在上千条的模拟轨迹的研究基础上，评价了30多万种候选OP，开发出了具有高精度的晶核识别算法（Gene-OP）；并且利用该识别算法探索了不同温度驱动条件下的水合物成核自由能势能面，揭示了水合物成核路径随温度的转变现象，提出了“transition layer”假说并对其进行了解释。该研究为水合物成核机制提供了更加深入的认识，并且该算法框架有望拓展应用于其他成核领域的研究。

李力文，男，材料科学与工程专业2019级博士研究生，师从张军教授。读博期间，围绕《基于高精度晶核识别算法的天然气水合物成核机制分子模拟研究》开展了系统的研究工作，建立具有国际领先水平的高精度晶核识别算法，创新性地提出了“非经典成核理论”，推动了水合物成核基础研究迈上新台阶。攻读博士期间，以第一作者在PNAS、JACS、ENERGY、PCCP等高水平期刊上发表SCI论文10篇；2021年7月获国家公派（CSC）赴美国宾尼亚夕法大学博士联培资格；2023年7月李力文毕业论文获评中国石油大学（华东）优秀博士论文；2023年9月获批“香江学者”计划，目前于香港城市大学曾晓成教授团队开展博士后研究工作。