刘冠辰

(吉林化工学院 材料科学与工程学院，吉林 吉林 132022)



分子动力学模拟及在生物大分子模拟领域的应用

刘冠辰

(吉林化工学院 材料科学与工程学院，吉林 吉林 132022)

摘要：简要介绍了分子动力学的发展历史、基本理论、基本步骤以及其作为基本研究手段来进行生物大分子模拟领域的应用.

关键词：分子动力学；生物大分子

分子动力学(Molecular Dynamics,MD)模拟是指研究在一定的条件下微观的粒子体系中，建立粒子运动方程并通过求解粒子运动方程来得到粒子相空间的运动状态来得到微观粒子的运动规律，并通过微观粒子的运动规律进一步得到宏观体系基本规律和特性.

1分子动力学(MD)模拟发展

早在1957年，Alder[1]等人初次运用分子动力学模拟方法来计算凝聚态下的气体和液体状态方程，开创了把分子动力学模拟方法应用在研究物质宏观性质的先例.1967年，verlet提出逐步去计算对粒子的速度、加速度以及距离的方法，即著名的verlet算法.1972年，Less[2]等人将分子动力学模拟方法运用到具有速度梯度的非平衡系统.1980年，Andersen[3]等人提出了恒定压强分子动力学模拟方法.1981年，parrinello[4]等人将恒定压强分子动力学模拟方法扩展到元胞形状发生改变的范围.1983年，Gillan[5]等人又将分子动力学模拟方法推广到具有温度梯度的非平衡系统.1984年，Nosé[6]等人又提出了恒定温度下分子动力学模拟方法.1985年，Car[7]等人运用分子动力学与密度泛函理论相结合的第一性原理分子动力学方法来解决半导体和金属等势……