Ανάπτυξη Υπολογιστικών Προσεγγίσεων για την Μοντελοποίηση Φυσικοχημικών Διεργασιών και Συστημάτων

Περίληψη

In this talk, an overview of the methods developed over the years in an effort to model physical, chemical, and biological systems in the Laboratory of Computational Physical Chemistry at the Molecular Biology and Genetics Laboratory will be presented. These methods include:

·       Modeling Stochastic Dynamics: 

o   The development of the Event Horizon Kinetic Monte Carlo approach, an extension of the Gillespie event‐driven algorithm for modeling stochastic systems using Kinetic Monte Carlo^.

o   Statistical inference of rate constants in stochastic networks of reactions (by reconstructing the essential distributions of a Gillespie event‐driven algorithm)^.

·       Modeling Biological Networks: Developing biological analogs to modern electronic devices.

·       Developing Methods based on Statistical Mechanics first principles in Molecular Simulation: 

o   Estimating chemical potential in molecular simulations.

o   Estimating free energy in molecular simulations. 

o   Enrichment of statistical ensemble averages^.

o   Molecular accessible surface and molecular inaccessible volume: Molecular builders_.

o   Drug‐protein interactions. 

·       EROPHILE: A geometrical representation of statistical mechanics.

·       Modeling Genetic Information: Shannon algebra (Population Genetics).

·       Predicting physicochemical properties using Equation Of States and Molecular Simulations.

Σύντομο Βιογραφικό Ομιλητή

Ο Γεώργιος Μπουλουγούρης είναι Χημικός Μηχανικός με διδακτορικό δίπλωμα από το τμήμα Χημικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π. το οποίο εκπονήθηκε σε συνεργασία με το ερευνητικό κέντρο Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος». Είναι Αναπληρωτής Καθηγητής Χημείας-Φυσικοχημείας, στο τμήμα Μοριακής Βιολογίας και  Γενετικής του Δημοκριτείου Πανεπιστημίου Θράκης καθώς και διευθυντής του εργαστηρίου υπολογιστικής φυσικοχημείας στο ίδιο τμήμα. Έχει εργαστεί ως μεταδιδακτορικός ερευνητής σε σειρά οργανισμών (Atomic and Molecular Physics (AMOLF) της Ολλανδίας, το Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. «Δημόκριτος», το Ε.Μ.Π.),  ενώ η έρευνα του έχει χρηματοδοτηθεί μέσω υποτροφιών όπως Marie Curie Individual fellowship, και Marie Curie reintegration grand, αλλά και μέσω της συμμέτοχής σε εθνικά και ευρωπαϊκά προγράμματα. Στην έρευνα του κ. Γ.Μ. δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην πρόβλεψη των μακροσκοπικών ιδιοτήτων της ύλης, ξεκινώντας από το μοριακό επίπεδο. Αυτό επιτυγχάνεται μέσω της χρήσης μοριακών προσομοιώσεων, καταστατικών εξισώσεων και στατιστικής μηχανικής, με στόχο τη σύνδεση και την καλύτερη κατανόηση της σχέσης μεταξύ χημικής σύστασης και μοριακής δομής της ύλης.