Dr. Omar Valsson

Omar hat 2008 seinen M.Sc. in Physik an der Universität in Island erworben. Im Jahr 2008 begann er seine Doktorarbeit an der Universität Twente bei Prof. Claudia Filippi, wo er an theoretischen Simulationen zu den angeregten Zustandseigenschaften von photoaktiven Biosystemen wie dem retinalen Chromophor und Rhodopsin arbeitete. Nach Abschluss seiner Doktorarbeit im Jahr 2012 trat Omar als Postdoc in die Gruppe von Prof. Michele Parrinello an der ETH Zürich und USI Lugano ein, wo er sich mit der Entwicklung und Anwendung neuartiger Enhanced Sampling-Methoden beschäftigte. Seit 2017 ist er als Gruppenleiter im Arbeitskreis "Theorie der Polymere" von Prof. Kurt Kremer tätig.

Forschungsinteressen

Unsere Forschung konzentriert sich auf die Entwicklung und Anwendung klassischer und quantenmolekularer Simulationsmethoden zur Untersuchung chemischer, biologischer und materieller Systeme. Der Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung fortschrittlicher Sampling-Algorithmen zur Untersuchung der Phänomene mit langer Zeitspanne, die in der Natur üblich sind, aber in konventionellen molekularen Simulationen aufgrund ihrer intrinsischen Grenzen und der Grenzen der Rechenleistung normalerweise nicht zugänglich sind.  Insbesondere arbeitet die Gruppe an der Entwicklung von Variationally Enhanced Sampling, einer neuartigen kollektiven Variablenmethode, die auf einem Variationsprinzip basiert, das vor einigen Jahren von Omar Valsson eingeführt wurde. Es handelt sich um eine generisch anwendbare erweiterte Sampling-Methode, die es ermöglicht, freie Energielandschaften und kinetische Eigenschaften seltener Ereignisse zu erhalten. Variationally Enhanced Sampling ist im molekulardynamischen Plugin PLUMED (www.plumed.org) öffentlich verfügbar.
Die Gruppe wendet die theoretische Methode, die sie entwickelt, auf verschiedene anspruchsvolle Probleme an, darunter die Zersetzung organischer Moleküle, das Lösen von kleinen Molekülen und Peptiden aus Proteinen, das Falten von Proteinen, das Selbstzusammenbauen von Nanoplättchen und Phasenübergänge in kristallinen Materialien.

Publikationen

1.
Rydzewski, J.; Valsson, O.: Finding multiple reaction pathways of ligand unbinding. The Journal of Chemical Physics 150 (22), 221101 (2019)
2.
Valsson, O.; Parrinello, M.: Variationally Enhanced Sampling. In: Handbook of Materials Modeling: Methods: Theory and Modeling, S. 1 - 14 (Hg. Andreoni , W.; Yip, S.). Springer, Cham (2018)
3.
Wang, Y.; Valsson, O.; Tiwary, P.; Parrinello, M.; Lindorff-Larsen, K.: Frequency adaptive metadynamics for the calculation of rare-event kinetics. The Journal of Chemical Physics 149 (7), 072309 (2018)
4.
Palazzesi, F.; Valsson, O.; Parrinello, M.: Conformational Entropy as Collective Variable for Proteins. The Journal of Physical Chemistry Letters 8 (19), S. 4752 - 4756 (2017)
5.
Valsson, O.; Parrinello, M.
Variational approach to enhanced sampling and free energy calculations
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25215968
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