分子力场.ppt

文档介绍：分子模拟概论
计算机模拟在高分子和生物大分子领域的应用从20世纪60年代至今已经发展到一个崭新的阶段。它是基于3个方面的发展:



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1. 分子模拟法是用计算机以原子水平 的分子模型来模拟分子的结构与行 为,进而模拟分子体系的各种物理 与化学性质。
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分子模拟不但可以模拟分子的静态结构,也可以模拟分子的动态行为(分子链的构象、分子的吸附、分子的扩散以及相互作用)。
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分子模拟包括四种方法:
量子力学法
蒙特卡洛法
分子力学法
分子动力学方法
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2. 由于没有近似(除力场的函数与参数是 从实验中得到的之外)而遵从严格的物 理定律,分子模拟法也称作——“计算机 实验”方法。
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一方面它可以用来模拟、研究现代物理、化学和生物实验方法尚难以为计的物理化学现象和过程。
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另一方面,它可以用来缩短新材料(在生物化学中缩短新药物)的研制周期,降低开发成本。
在屏幕上设计出化学上或拓扑上不同的分子,通过分子模拟预报出新分子各种稳定的构象和聚集结构,
进而预报它们应具有的物理化学性质,筛选新材料的设计方案。
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3. 人类认识客观世界是通过实验方法与理 论方法来实现的。而计算机模拟被称为 是人类认识客观世界的第三种方法。
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1. 分子力学方法(Molecular Mechanics)
分子力学方法可以看作是一种使用经典力学方法描述分子的结构与几何变化的方法。它使用各种弹簧来连接分子体系中的原子。这种方法依赖于所有弹簧的性质,也就是说分子力学方法依赖于分子力场。分子力场对此是起决定性作用的。
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实际上,许多希望用分子模拟方法解决的问题,对于量子力学方法来讲,体系过大而无法处理。 因为量子力学面对体系中的电子,即便是忽略一些电子的半经验方法仍然要处理大量的粒子,因而对大的体系难以实现。
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