发表在Macromolecules上的工作，题为：Closed-Loop Phase Behavior of Nonstoichiometric Coacervates in Coarse-Grained Simulations。该工作的通讯作者是来自The Pennsylvania State University的Scott T. Milner教授。

带相反电荷的聚电解质混合时会发生相分离形成富含聚合物的凝聚相和上清稀释相。这类凝聚体在蛋白质包载、粘合剂和食品中具有重要的应用价值。此外，凝聚体在无膜细胞器形成方面发挥着重要作用，在细胞生物学中也具有重要意义。目前，凝聚体相行为的大多数实验或理论模拟研究都主要集中于具有等量相同或相反电荷的聚阳离子/聚阴离子混合物上。通过改变带相反电荷聚合物的混合计量比或者改变一个链上的带电单体的比例可以打破这种电荷对称性，从而获得电荷非对称凝聚体。在任何电荷不对称凝聚体中，都会存在足够的反抗衡离子来维持电荷中性，电荷不对称凝聚体在生物分子分离方面具有重要应用，因而吸引了越来越多的关注。研究电荷不对称凝聚体的一个挑战是测量凝聚体中每种组分的相浓度，粗粒化模型对于此类问题是一种很好的研究手段。

为了对电荷不对称凝聚体进行模拟，作者选用了珠子-弹簧模型，并设置Bjerrum长度作为Lennard-Jones势的硬球直径，以避免反离子凝聚，而势函数的构建方面，对于化学键连接的珠子选择了谐振子弹簧势，带电珠子间的相互作用则选用库伦势，以相分离构型作为初态，NVT正则系综下进行演化。

图1. 不同混合比凝聚体中聚合物分布

作者研究了盐浓度、电荷不对称度（聚阴离子与聚阳离子混合比）与相分离的关系。如图1所示，密度分布图定量显示对称凝聚体的凝聚相与稀释相之间具有显著的界限，而随着电荷的不对称度增加，位于盒中部的凝聚相聚合物浓度减少，而稀释相中出现聚合物，两相之间的界限变得模糊。而对于抗衡离子，当凝聚体只是微弱电荷不对称时，凝聚相抗衡离子浓度低于稀释相，而当不对称度升高至62:38，凝聚相浓度反而高于稀释相，导致凝聚相的渗透压升高，从而发生吸胀乃至解离。

图2. 电荷不对称凝聚体中聚合物分布随盐浓度的变化

此外，如图2所示，作者也考察了体系的盐效应，发现对于电荷不对称凝聚体，在加入少量盐时，凝聚相的聚合物浓度升高，而进一步提高盐浓度时，则凝聚相逐渐发生吸胀解散。相比而言，对于电荷对称凝聚体，提高盐浓度则只会导致凝聚相发生吸胀。对于抗衡离子浓度，可以发现盐浓度较低时凝聚相中浓度相对较低，而进一步提高盐浓度后，则离子分布逐渐被拉平。

图3. 电荷不对称凝聚体的相图

作者也绘制了相应的相图，发现相图随着电荷不对称度的改变而发生变化，当电荷不对称度增加到62:38时，闭环的相变行为开始出现，而诱导均一相出现的最低盐浓度随着不对称度的增加而降低，上述结果与实验观测相一致(图3)。

作者随后对这一相变过程进行了解释，电荷不对称凝聚体在未加入盐离子时，凝聚相为了保持电中性，会束缚部分游离的抗衡离子以保持电中性。此时若在溶液中加入盐时，离子进入凝聚相的平动熵较稀释相更低，因此离子倾向于被凝聚相排斥而进入稀释相。而随着盐离子越来越多的进入稀释相，凝聚相与稀释相间的渗透压平衡被打破，为了重新恢复渗透压平衡，凝聚相开始排出水分子发生收缩，从而导致高分子浓度升高；而当加入的盐浓度与凝聚相中的抗衡离子浓度相当时，盐离子的渗入不再能够被阻止，故其后的吸涨行为与电荷对称凝聚体相当，作者指出这一现象与离子膜Donnan平衡具有内在的相似性。

总的来说，作者通过粗粒化方法模拟了盐效应与电荷不对称度对相行为的影响，对于电荷对称凝聚体加入盐后凝聚相发生吸胀，而非电荷不对称凝聚体凝聚相则先随着盐的加入收缩，然后再随着盐的加入而吸胀解散，并且对这一闭环相变行为的出现进行了解释。