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在结构化学中,DNA和蛋白质折叠能够呈现出多面体的形状.最近几年,在实验室中合成和发现了许多DNA多面体和蛋白质索烃.例如:DNA柏拉图多面体、DNA阿基米德多面体和HK97噬菌体等等.针对于此,我们通过多面体链环模型来模拟这些DNA多面体和蛋白质折叠结构,提出了多面体链环的构筑方法,并且通过纽结理论和图论给出了这些多面体链环的手性、Jones多项式、亏格和辫子指数.从而为建立病毒形态数学,结构化学和立体化学的新理论和新方法而探索新的理论基础,旨在建立“DNA和蛋白质多面体的构筑理论”.本论文的主要内容如下:一.推广了三交叉多面体链环模型,运用“分叉的交替的闭辫子和双线覆盖”的方法,构造出了一种新的多面体链环.并利用推广的Tutte多项式和Kauffman括号多项式给出判断这种多面体链环手性的一些数学公式.我们的结果表明,正则的分叉的交替的闭辫子多面体链环都是手性的,并且通过运用这个结论,我们能够轻易地判别出三交叉多面体链环模型是手性的,而HK97噬菌体病毒模型却是三交叉72面体链环模型.因此,HK97噬菌体病毒模型也是手性的.二.推广了“三交叉曲线-双线覆盖”的概念到一般的情况,提出了“n交叉曲线一双线覆盖”的概念,并将之用于构筑n-棱锥链环.在这个多面体链环模型上,计算了它的亏格,并得出了:(1)m-棱锥多面体链环要比n-棱锥多面体链环复杂,其中m>n.(2)在一个给定的亏格为1曲面上,有三交叉四面体链环能够被合成;在一个给定的亏格大于1曲面上,有且只有两种棱锥链环能够被合成.三.受到缠绕型DNA多面体链环模型的启发,我们构筑了圈-双交叉面体链环,这是一种DNA多面体模型.另外,我们还通过链多项式和Kauffman多项式给出了它们的Jones多项式.四.给出了三交叉多面体链环L(P)的亏格的一个计算公式,以及L(P)的辫子指数的一个上界.它们分别是:和其中n(P)表示多面体P的顶点数.研究该链环模型在化学和生物学上的意义:(1)能够根据其交叉数为三交叉多面体链环建立了一个分类;交叉数相同的三交叉多面体链环属于同一类.(2)刻画了蛋白质多面体索烃的复杂性;亏格越大的蛋白质多面体索烃就越复杂.(3)能够为曲面上的拓扑辅助的分子合成提供理论依据;在某一个曲面上,只有那些亏格相同的超分子才能在这个曲面上被合成出来.