甘雨满，刘永宏,2，刘 锴**

(1.广西中医药大学海洋药物研究院，广西南宁 530200；2.中国科学院南海海洋研究所，中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室，广东广州 510301)

0 引言

分子动力学起源于1950年左右，其核心是运用牛顿(经典)力学模拟分子体系的运动，并从达到平衡的体系中抽取样本，从统计学的角度计算体系的热力学特征和其他宏观性质[1,2]。2013年诺贝尔化学奖授予3位美国科学家：Martin Karplus、Michael Levitt 和 Arieh Warshel教授，以表彰他们发明的分子模拟方法对复杂生命科学领域发展的贡献[3]。这是继1998年诺贝尔化学奖颁给属于理论计算的量子化学后，第二次将诺贝尔化学奖颁给理论计算，同时也标志着分子模拟方法得到实验科学的认可。

分子动力学中最重要的是分子的力场(Force Field，FF)，它是计算分子各种性质的基础，直接影响计算结果的可靠性及准确性。根据量子力学波恩-奥本海默近似，忽略电子的运动，可将分子体系的能量视为原子核位置的函数。与量子力学的从头计算方法相比，分子动力学的计算量要小得多，因此能够处理的计算体系也大得多；另一方面，在适当的范围内，基于分子力场的计算精度与量子化学计算相差无几。因此，对大分子复杂体系而言(如蛋白-小分子复合物)，基于分子力场的计算是一套经济高效的计算方法。

众所周知，药物研发是一个耗资巨大且周期漫长的高风险过程。据估算，一个药物成功上市需要约10年时间，花费高达14亿美元[4,5]。近几十年来，随着分子生物学、结构生物学等学科的迅猛发展和高性能计算技术(软件、硬件)的突飞猛进，分子动力学的MM/PB(GB)SA计算方法在先导化合物的筛选环节中得到广泛应用[6]。……