可持续家居护理产品的分子建模与数据驱动发现

【项目介绍】 本项目开创性地将统计优化工具与先进的分子尺度模拟及工业湿化学验证相结合，进行配方设计研究。项目将从广阔的分子设计空间中识别最佳洗涤剂成分，揭示分子化学如何驱动产品性能，并加速更智能、更环保成分的发现。

预测家居护理产品的最佳成分配比是一项重大挑战，因为高价值成分的设计空间极为广阔。在洗涤剂领域，这需要理解小分子成分（如香精分子）的复杂水相化学及其与纤维材料的相互作用方式。若要通过实验方法对配方设计中可用的数千种成分进行探索，将耗费大量资源且不切实际。这正是本博士项目的动机所在——项目将采用数据科学与分子模拟相结合的方法，并通过湿化学进行交叉验证，以优化现有配方产品；同时结合最先进的化学信息学方法，为可持续产品创新设计新成分。

【研究内容与方法】 您将运用贝叶斯优化方法，基于现有数据得出的关键描述符，系统性地筛选大量潜在配方成分目录。对于选定的成分子集，将采用增强采样分子动力学方法，测定分子在干湿条件下与纤维表面可逆结合的机制和速率——这是成分性能的关键指标。模拟将揭示分子拓扑结构和化学性质如何控制洗涤过程中分子穿透纤维表面富含表面活性剂的界面层，以及随后在空气中释放分子的过程。

通过将这些分子层面的见解与贝叶斯推断和化学信息学相结合，本项目开发的计算工具将实现新配方成分的高效筛选和预测，供工业合作伙伴直接进行湿化学实验评估。因此，我们正在寻找一位积极进取的候选人，对分子建模、解决现实问题的数字化设计以及将数据科学先进工具与复杂分子尺度问题相结合感兴趣。

【导师团队】 本项目由利物浦大学工程学院的Aaron Finney博士和Simon Maskell教授，以及联合利华的Martin Crossman博士和Tinto Alencherry先生共同指导。指导团队汇集了分子模拟、贝叶斯方法、界面科学和化学信息学等互补领域的专业知识，为研究提供全方位的技能指导。本项目由联合利华支持，博士生将与工业研发团队密切合作，将预测性计算模型与可持续、高效的产品创新相结合。

【项目启动与培训】 本项目预计于2026年10月启动，由利物浦大学材料创新工厂的EPSRC数字与自动化材料化学博士培训中心提供支持，这是英国物理科学领域最大的产学研合作基地。成功入选的候选人将接受机器人技术、数字化、化学和物理思维方面的培训，并将这些知识应用于材料设计、发现和加工的特定领域研究。博士培训项目由35家工业合作伙伴共同开发，旨在培养具有灵活性、就业能力和创业精神、能够跨领域交流的研究人员。

【申请流程】 我们强烈建议候选人在正式在线申请之前，先与指导团队联系，以更好地了解项目情况。如有关于项目的非正式咨询，可发送邮件至Aaron.Finney@liverpool.ac.uk。请仔细阅读我们关于“如何申请”的CDT指南，因为其可能与标准申请流程有所不同。

最后，请在线注册并申请，选择材料工程作为学科领域。提交申请后，您将收到确认邮件。我们将与您联系，告知后续步骤。

【资助信息】 EPSRC DAMC CDT奖学金将涵盖4年的全额本土学费和生活津贴，起始标准为英国研究与创新署（UKRI）最低标准（2025-26学年学费为每年5,006英镑，生活津贴为每年20,780英镑；2026-27学年标准待定）。奖学金还附带研究培训支持补助金，用于资助耗材、会议出席等费用。

奖学金面向所有有意申请的学生开放，包括本土学生和国际学生。虽然EPSRC资助不涵盖国际学生学费差额，但将为优秀的国际学生提供有限数量的奖学金以弥补学费差额。

如果您有残疾，除了奖学金外，您还可能有资格获得残疾学生津贴，以帮助支付博士生因个人情况可能需要的额外支持费用。

【其他信息】 我们希望所有教职员工和学生都能感受到利物浦是一个包容、热情的环境，积极庆祝和鼓励多样性。我们致力于与学生合作，进行所有合理的项目调整，包括支持那些有照顾责任、残疾或其他个人情况的学生。