分子力学
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分子力学采用经典力学来模拟分子体系。在分子力学中,使用分子力场方法计算出所有系统的势能。分子力学可用于研究小分子,也可用于研究具有成千乃至上百万原子数的大型生物系统或材料。
全原子分子力学方法具有以下性质:
- 将每个原子模拟为单个粒子
- 每个粒子具有一个半径值(通常为范德华半径),极化率和一个恒定的净电荷数(通常来自于量子计算和/或实验)
- 将原子间互相成键作用模拟为“连线”,取平衡距离等于实验或计算所得的键长
这个方法有几个可能的变体。例如,许多模拟方法曾使用“原子团”模型(此模型将一个甲基基团或亚甲基单元视为单个粒子),而大型蛋白系统则通常使用“珠”模型(此模型将一个氨基酸视为二至四个粒子)进行模拟。
函数形式
下文中的函数(即化学势函数,或称化学力场函数),用于在给定的构象下,对独立能量进行加和,计算分子体系的势能(E)。
其中,共价键和非共价键的贡献由下面的和式求出:
分子体系的确切的势能函数形式,或其分子力场形式,取决于所使用的特定的仿真程序。
应用领域
分子力学的一个应用是能量最小化。换句话说,将 力场原则用作 优化 准则,通过适当算法(如 最速下降法)寻找(局部)最小值。
环境和溶剂化
软件包
这个列表不完整。有许多列表中未包含的软件可以用于进行分子力学模拟的计算。
相关条目
参考文献
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