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分子动力学模拟的计算及应用
2012年第4期目录
&&&&&&本期共收录文章20篇
　　摘 要： 主要介绍分子动力学模拟的来源，从分子动力学的运动方程出发，详细介绍分子动力学模拟过程中的数据分析方法：有限差分法，分子动力学模拟所适用的系综，以及最后对于模拟数据的热力学性质的计算。 中国论文网 /8/view-1702442.htm　　关键词： 分子动力学模拟；有限差分法；热力学性质 　　中图分类号：O561 文献标识码：A 文章编号：（9－01 　　所谓分子动力学模拟是利用计算机技术来模拟或仿真已有的理论知识，进一步来分析微观方面分子或原子的运动。随着人们对牛顿力学的不断研究，进一步从原子物理和统计物理的角度来从微观方面分析宏观的问题。目前所具有的配置低的计算机硬件无法满足后来学者的需求，此时人们就进一步的应用国外先进的配置高的计算机来详细及的对凝聚态物质分子方面微观结构的模拟计算。与此同时还研究出了两种用数值方法运算统计求和的方法：分子动力学（MD）方法和蒙特卡罗（MC）方法。MD和MC都是从热力学的角度来研究凝聚态物质的分子或原子的运动行为。但MD还不同于MC，MD是以组成系统的大量的原子或分子来作为研究对象研究的。1957年，Alder和Wainwright两人首先在研究硬球模型下的液体模型时首次提出的。他们发表的第一篇有关分子动力学的文章，里面主要研究了硬球体系的相位图。然后通过模拟得到的数据来从多个方面研究这一系统中微观物质的宏观性质。这些的到的模拟数据还可以通过作图来准确的描述整个模拟过程中的状态以及系统中分子的性质。结果与理论结果相近似或相吻合，有利于对新的概念和理论的提取。目前，计算机所做的分子动力学模拟已成为物理学、化学、材料科学及制药方面研究必不可少的工具，并且分子动力学模拟（MD模拟）以应用于模拟原子的扩散、相变、薄膜生长和表面缺陷等过程。 　　1 分子动力学的运动方程 　　分子动力学研究的对象主要是由一定量的分子组成的系综，假设现在研究的分子数为N，则牛顿运动方程来描述分子的运动，也就是： 　　 式中mi与ri分别为第i个粒子的质量和位置。体系的所处的势为 　　2 有限差分算法 　　2.1 维里算法Verlet[7] 　　位置：r（t+Δt）=2r（t）-r（t-Δt）+（Δt）2a（t） 　　用一个简单的方法将t+Δt和t-Δt时刻粒子的位置坐标分别做泰勒展 　　 　　 　　 　　其中公式中m表示院子的质量，V（t）表示院子的速度，F（t）为原子所受到的力，而a（t）表示原子的加速度。 　　2.2 Velocity-Verlet算法[1] 　　Velocity-Verlet算法可以同时给出位置、速度与加速度，并且精度非常高，而且计算量不是太大，对时间是可逆的。表示为： 　　 　　 　　2.3 Gear算法：（校正预测算法） 　　MD模拟中，是在微正则系综中，想要能量保持守恒就尽可能用较大得时间不长来模拟，然后再应用矫正预测法，实验结果更准确。这种算法从Taylor展开开始，用{rin}得到{rin+i}来预测新的位置和速度。进一步得到加速度a（t+δt），然后再让次加速度与Taylor级数展开式中的加速度ac（t+δt）进行比较。这样得到的结果更精确、更可靠。 　　2.4 Leap-frog（蛙跳算法） 　　维里算法速度项中含有1/Δt项，由于实际计算中一般选取的Δt都很 　　 　　 。T时刻的速度由下式给出： 　　 。此算法与与Verlet算法相比有两个优点：1）包括显速度项；2）收敛速度快，计算量小。 　　3 分子动力学模拟的不同系综 　　3.1 微正则系综（NVE） 　　微正则系综是孤立的、保守的系统，整个系综与外界既无粒子交换又无能量交换，即所模拟系统中的粒子数N、体积V、能量E都保持不变。而且由于整个系统没有发生运动，故整个系统的总动量为零。 　　3.2 正则系综（NVT）[8] 　　在正则系综中，系统本身的粒子数N、体积V和温度T都始终保持不变。在恒温的情况下，系统的总能量并不是个守恒量，系统要靠与外界发生能量交换来保持系统整体的温度不变，一般采用的方法是让整个系统与外界的恒温大热源相互接触，进行传热。 　　3.3 等温等压系综（NPT） 　　分子动力学模拟中的等温等压系综，它的粒子数N、温度T和压力P都保持恒定不变。温度控制和上面一样，通过与恒温大热源接触来保持恒温。 　　3.4 等焓等压系综（NHP） 　　所谓等焓等压系综就是系统的粒子数N、压力P和焓值H都保持不变。模拟时要保持压力与焓值为固定值。这种系综在实际的分子动力学模拟中很少见。 　　4 热力学性质的计算 　　1）径向分布函数（RDF）：径向分布函数表示粒子的聚集状况，在研究液态和非晶态的结构中常用。表达式为： 　　 　　 　　几率，p是系统的平均数密度，R是原子位置，δ是Dirac符号，N为原子数。 　　2）静态结构因子（SSF）：是判断分子无序化程度的物理量，其表达 　　 　　 　　的位置矢量。理想晶体的静态结构因子为1，理想流体怎为0。 　　 　　 　　中：ri（O）为原子i在零时刻的位移；ri（t）为原子i在t时刻的位移。由爱因斯坦扩散定律，均方位移随时间的变化表征了液态金属原子的扩散行为。它与扩散系数（D）存在如下关系： 式中C为常数。 　　3）局部晶序分析（LCO）：又称对分析技术法，用来计算不同温度下原子间键合类型及指数。根据这种方法，用4位数ijkl描述原子所属的状态：i代表两个原子的成键关系，i-1为成键，i-2为未成键；j代表成键两原子的共用最近邻原子数；k代表共用最近邻原子之间的成键数；对前三 　　 　　数相同而结构不同的用不同的l值来区分。 　　4）配位数（CN）：配位数作为一种分析结构的辅助手段，是指某原子的第一最近邻原子的个数。进一步来说明某一原子周围的原子分布的密度。 　　 　　参考文献： 　　[1]杨萍、孙益民，分子动力学模拟方法及其应用，安徽师范大学学报（自然科学版），（1）. 　　[2]崔守鑫、胡海泉、肖效光，分子动力学模拟基本原理和主要技术，聊城大学学报（自然科学版），（1）. 　　[3]文玉华、朱如曾、周富信等，分子动力学模拟的主要技术，力学进展，）. 　　[4]樊康旗、贾建授，经典分子动力学模拟的主要技术，器件与技术. 　　[5]申海兰、赵靖松，分子动力学模拟方法概述，装备制造技术，2007（10）. 　　[6]赵素、李金富等，分子动力学模拟及其在材料科学中的应用，材料导报，（4）.
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xzbu发布此信息目的在于传播更多信息，与本网站立场无关。xzbu不保证该信息（包括但不限于文字、数据及图表）准确性、真实性、完整性等。动力学蒙特卡罗模拟方法
kinetic monte carlo method
动力学蒙特卡罗模拟方法
基于1个网页-
给出应用于纳米晶粒生长的动力学蒙特卡罗模型，并对模拟方法做了细致的讨论。
A lattice kinetic Monte Carlo model for nano-crystal growth is presented and discussed in detail.
并采用巨正则蒙特卡罗分子动力学方法模拟了纳米碳管中氢的存储行为。
Furthermore, the hydrogen adsorption behavior in carbon nanotubes was simulated using GCMC molecular dynamics method.
第二章我们介绍了最大熵方法，它可以和量子蒙特卡罗模拟混合使用来研究系统的动力学性质。
In Chapter 2 we introduce the Maximum Entropy Method which can be used in combination with the QMC simulations to study the dynamical properties.
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分子动力学原理及其软件介绍
1、分子动力学简介：
分子动力学方法是一种计算机模拟实验方法，是研究凝聚态系统的有力工具。该技术不仅可以得到原子的运动轨迹，还可以观察到原子运动过程中各种微观细节。它是对理论计算和实验的有力补充。广泛应用于材料科学、生物物理和药物设计等。经典MD模拟，其系统规模在一般的计算机上也可达到数万个原子，模拟时间为纳秒量级。2006年进行了三千二百亿个原子的模拟（IBM
lueGene/L）。
分子动力学总是假定原子的运动服从某种确定的描述，这种描叙可以牛顿方程、拉格朗日方程或哈密顿方程所确定的描述，也就是说原子的运动和确定的轨迹联系在一起。在忽略核子的量子效应和Born-Oppenheimer绝热近似下，分子动力学的这一种假设是可行的。所谓绝热近似也就是要求在分子动力学过程中的每一瞬间电子都处于原子结构的基态。要进行分子动力学模拟就必须知道原子间的相互作用势。
在分子动力学模拟中，我们一般采用经验势来代替原子间的相互作用势，如Lennard-Jones势
、Mores势、EAM原子嵌入势、F-S多体势。然而采用经验势必然丢失了局域电子结构之间存在的强相关作用信息，即不能得到原子动力学过程中的电子性质。详细介绍请见附件。
2、分子模拟的三步法和大致分类
第一步：建模。包括几何建模，物理建模，化学建模，力学建模。初始条件的设定，这里要从微观和宏观两个方面进行考虑。
第二步：过程。这里就是体现所谓分子动力学特点的地方。包括对运动方程的积分的有效算法。对实际的过程的模拟算法。关键是分清楚平衡和非平衡，静态和动态以及准静态情况。
第三步：分析。这里是做学问的关键。你需要从以上的计算的结果中提取年需要的特征，说明你的问题的实质和结果。因此关键是统计、平均、定义、计算。比如温度、体积、压力、应力等宏观量和微观过程量是怎么联系的。
有了这三步，你就可以做一个好的分子动力学专家了。推而广之，其实所谓的介观模拟，蒙特卡罗模拟、有限元模拟都是一个道理。大致分类：2.1电子模拟（量化计算，DFT）?
量子化学计算?
一般处理几个到几十个原子?
常见软件：GAUSSIAN，NWCHEM等?
密度泛函（DFT）?
可以算到上百个原子?
常见软件：VASP2.2分子模拟（分子动力学，蒙特卡洛）2.2.1分子级别的模拟?
分子水平的模拟?
以分子的运动为主要模拟对象?
采用经验性的分子间作用函数模拟微粒之间的作用?
一般情况下不考虑电子转移效应，因而不能准确模拟化学成键作用?
1950s，Alder，劳伦斯利物默实验室，分子动力学模拟32个原子?
1950s，Metropolis，洛斯阿洛莫斯实验室，蒙特卡洛模拟32个原子?
分子级别的模拟应用的领域很广?
广泛应用于化学，物理，生物，化工，材料，机械，治药等领域?
简单易学2.2.2蒙特卡洛方法?
蒙特卡洛是一种优化方法?
通过蒙特卡洛算法来寻求能量最优点?
通过系综平均来求取宏观性质?
模拟的是平衡状态，不涉及时间效应（KMC除外）?
优点是可以跨越时间因素，缺点是得不到有关时间信息的性质2.3 CPMD:考虑量子效应的分子动力学?
同时考虑原子核的运动（牛顿力学）和电子的运动（量子力学）?
能同时准确模拟物理作用和化学键作用?
目前来说CPMD可以处理的体系还很小（几十个原子）2.4颗粒方法（Coarse Grain）?
将分子基团（几个或者几十上百个原子）当成单个的微粒来处理?
微粒之间的作用也是通过类似于分子动力学的未能函数来描述?
可以模拟更长的时间跨度
3、几种常见的针对软材料模拟分子动力学软件
http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/
主要针对与生物和化学软材料体系优点程序设计水平高，计算效率高，号称可以有效并行到上千个处理器兼容多种输入和输出文件格式，有很好的分析辅助软件VMD有很好的维护服务不需安装免费缺点万一需要自己安装的话比较麻烦3.2
http://amber.scripps.edu
主要针对生物体系，也适当兼容一般化学分子优点有很好的内置势能模型自定义新模型和新分子很方便有很完善的维护网站缺点计算效率不高（收敛到16个处理器），运算速度慢$4003.3
http://www.charmm.org/
主要针对生物体系，也包含部分化学体系优点势能模型更新很快自定义新模型比较方便维护服务很好缺点运算速度慢，计算效率低$6003.4
http://dasher.wustl.edu/tinker/
一般性分子动力学软件，对生物体系略有偏重优点支持多种模型免费缺点仍在开发中，某些方面还不完善3.5
http://www.cs.sandia.gov/~sjplimp/lammps.html
一般性分子模拟软件优点兼容当前大多数的势能模型编程水平高，计算效率高（比NAMD差，强于其他所有类似软件）可以模拟软材料和固体物理系统免费缺点维护差3.6
http://www.cse.clrc.ac.uk/msi/software/DL_POLY/
一般性分子模拟软件优点界面友好计算效率高（有两个版本供选择，适合于不同大小的体系）维护服务很好缺点兼容性不好100英镑3.7
http://www.gromacs.org/
主要针对生物体系，也适当照顾一般化学体系优点算法好，计算效率高界面友好维护服务好免费软件缺点兼容性不好3.8
Materials Explorer多功能分子动力学软件立足于Windows平台的多功能分子动力学软件。拥有强大的分子动力学计算及Monte
Carlo软件包，是结合应用领域来研究材料工程的有力工具。Materials Explorer可以用来研究有机物、高聚物、生物大分子、金属、陶瓷材料、半导体等晶体、非晶体、溶液，流体，液体和气体相变、膨胀、压缩系数、抗张强度、缺陷等。Materials Explorer软件中包含2Body，3Body，EAM，AMBER等63个力场可供用户选择。Materials Explorer软件拥有完美的图形界面，方便使用者操作。功能：创建模型：? MD Cell Builder
——创建非晶和有序体系? Add MD Cell
——创建分层体系，如晶界和相界等? Molecule
Generator ——在吸附，CVD， spattering 模拟中插入新的分子到MD Cell附加工具： ? Molecule Builder ——提供所有类型的分子的创建? Crystal Builder
——使用空间点群和不对称单元创建晶体结构，用于无机固体及分子晶体系统的研究? Polymer
Module ——模拟不定型聚合物? pdb → bdl
支持输入pdb格式的文件各种灵活的模拟功能：? NEV, NTV, NPH 和 NTP全部使用 Parrinello-Rahman-Nose 方法? 两种积分方法: Gear
(predictor-corrector) 和 Hernandez (leap-frog)? 使用SHAKE
算法进行键约束计算? 可以采用周期边界条件? 研究异相系统（气-固界面，固体颗粒边界等）?
多种分子模型：potential，rigid body，bond constraint，united atom
model? 使用Parrinello-Rahman 和 Nose 方法进行温度和压力控制分子动力学模拟?
初始驰豫——阻止在液体和非晶模拟中的爆炸? 外场：静电场，磁场，重力场，包括球和弹性能力校正? 电荷确定工具——确定分子的原子电荷?
轻松建立随机多组分液相或气相系统；? 轻松进行分子模拟，从而研究晶体或外延生长，表面吸附和表面破坏；?
利用复制，剪切和粘贴功能建立带有缺陷和杂质的模块系统分析：? Monitoring Module
——显示温度，压力，内能以及其它热力学性质与时间的2D曲线图? 3D Atomic Configuration Module —— 显示系统的快照，轨迹和动画? MSD Module
——从输出数据计算均方位移（MSD）。显示MSD的2D图像，以及每个分子的自扩散系数。? PCF Module ——计算配对相关性函数和自由基分布函数，并描绘出相应的二维图? Interference Function
Module ——根据一对相关函数计算X-ray 和中子衍射。? Voronoi Module ——计算Voronoi 多面体的数目和这个多面体的面数。利用Voronoi分析对无定形固态进行表征?
Internal Coordinate Module
——计算键长，键角，二面角，或指定分子类型的里面角，在分布图中显示分布状态。? Velocity
Auto-Correlation Function & Spectrum Module ——计算自相关函数和基于Wiener-Khintchin方法的谱? Modulus of Elasticity Module
——计算弹性系数
4、国内部分著名分子动力学课题组简介
4.1 蒋华良
上海药物所男，研究员，博士生导师。现任中国科学院上海药物研究所副所长、所学术委员会副主任、药物发现与设计中心主任。 蒋华良研究员 1987
年毕业于南京大学化学系，获得学士学位； 1992 年毕业于华东师范大学化学系，获得理学硕士学位； 1995
年毕业于中国科学院上海药物研究所，师从嵇汝运院士和陈凯先院士，获得理学博士学位。随后留在药物所工作，历任副研究员、研究员、博士生导师、药物发现与设计中心主任、所学术委员会副主任、副所长等职。他是国家杰出青年基金获得者，科技部
973 计划首席科学家，科技部 863
计划“生物和医药技术领域”专家组成员，科技部中长期规划重大基础研究项目“蛋白质科学研究”专家组成员，国家自然科学基金委重大研究计划“基于化学小分子探针的信号转导过程研究”专家组成员4.2
科大男，教授，博士生导师。1969年出生于四川。1996年毕业于中国科学技术大学生物系，获博士学位。曾于年作为联合培养研究生在瑞士苏黎世高等理工学院物理化学实验室学习，年在杜克大学和北卡罗来纳大学作博士后研究。现为我校生命科学学院教授、博士生导师。在J.
Am.. Chem. Soc.、J. Mol. Biol.、J.
Chem. Phys.等杂志发表研究论文三十余篇。2000年入选中国科学院“引进国外杰出人才”项目。2001年获“国家杰出青年基金”资助。4.3
物理所男，1957年生，现任中国科学院物理研究所所长，研究员，博士生导师。同时任香港大学Honorary教授，以及国际纯粹与应用物理联合会（IUPAP）专业委员会委员，中国物理学会秘书长，中国物理学会凝聚态理论与统计物理专业委员会常委，《Materials Science Foundation》、《Journal of
Computational and Theoretical
Nanoscience》、《物理学报》、《化学物理学报》等杂志的编委。4.4 高世武
物理所男，1963年7月生于湖北。1984年毕业于南京大学物理系，1990年获中科院物理研究所博士学位。后主要在瑞典Chalmers理工大学和哥得堡大学物理系工作，现任该系教授。2004年入选中科院“百人计划”，任研究员，2005年任SF5课题组组长，2006年起担任表面物理国家重点实验室主任。主要研究方向：　　1.凝聚态理论和表面物理　　研究表面和纳米材料的电子激发态结构，光学特性，光激发和电子激发的动力学过程，热电子的输运和驰豫，电子和声子间的能量转换和耗散，激光和隧道电子引起的原子和分子动力学过程。　　2.计算生物物理　　结合理论模型分析，分子动力学模拟，和并行计算方法，模拟计算生物分子系统，如细胞膜和离子通道结构，离子与水的相互作用和输运动力学性质，及其它们对其生物特性影响。　　过去的主要工作及获得的成果：高世武研究员长期从事表面，界面和材料的基础理论和计算研究。在表面动力学、量子耗散理论、电子结构计算，以及并行计算方法等领域进行了系统深入的研究，取得了多项国际领先的研究成果。他提出的隧道电子多重散射热振动机制首次解释了单原子STM操纵机理，并成功解释和预测氧单分子分解速率的非线性关系；推广了Lindblad量子耗散理论，并应用于表面化学反应动力学过程。发展了电子结构嵌入团簇计算方法和处理大型计算的并行方法。截止2006年3月，共发表论文约50篇，20篇发表在Phys.
Rev. Lett. 和Phys.
Rev.上。其中SCI收录论文被引用约700次。在著名的大型国际会议（如美国物理学会三月年会和欧洲科学学会研讨会）上做邀请报告10余次。
南京大学男，1964年生,南京大学物理系教授,教育部长江计划特聘教授（软物质物理），国家杰出青年基金获得者。在国际上首次确定了质子玻璃类系统的铁电一铁电玻璃转变，表明铁电相可与玻璃相共存以及在玻色空间建立环模型,从而使路径积分可处理有玻璃有玻色子约束的一大类玻色系，建立量子XY铁磁和反铁磁模型的精确解，揭示了磁有序BOSE－EINSTEIN凝聚的关系，在改善神经网络记忆和储存方面作了细致而深入的研究。近年来仅发表在SCI国际核心杂志论文4
9篇,其中第一作者为40篇，25将发表在李政道博士所列的国际权威杂志上，论文被国际核心杂志及专著引用达80余篇，被同行认为是国际上最早提出的，有20多个国家的近百个国外同行来函索取论文。马余强先后获江苏省科技进步二等奖、国家科技三等奖等10余项成果。获南京大学第四届、第五届南京大学新星科学奖、希望之星奖等。4.6龚新高
复旦大学1962年出生，1982年9月--
1985年7月，在中国科学院固体物理研究所获理学硕士，1993年5月获中国科学院固体物理研究所理学博士并获得中国科学院院长奖学金特别奖，1993年12月中国科学院固体物理研究所晋升
研究员，博士生导师。95年获得中国 科学院青年科学家奖，99年获得 国家杰出青年基金。
1988年01月--1991年04月ICTP(意大利国际理论物理中心) Research Fellow，1987年07月--1987年08月ICTP访问学者，、94、95年ICTP访问学者（短期），1996年03月--1996年06月巴西基础物理研究中心访问教授，1996年10月--1996年11月University
of Tokyo、Keio、Tohoku、Nagoya、Kyoto访问教授，1997年07月--1998年01月Ohio State
University访问教授，1998年01月--1998年01月香港中文大学物理系短期访问1998年09月--1998年11月
香港中文大学物理系短期访问，1999年02月--1999年06月Clark Atlanta
University短期访问，2000年02月--2000年06月香港中文大学化学系短期访问。
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TA的最新馆藏[转]&[讨论]分子力学、分子动力学、蒙特卡洛、方法的区别于联系 - 实验交流 - 生物秀
标题: [讨论]分子力学、分子动力学、蒙特卡洛、方法的区别于联系
摘要: [[讨论]分子力学、分子动力学、蒙特卡洛、方法的区别于联系] 这几个概念一直模模糊糊的。 关键词:[分子动力学 分子模拟 卡洛 卡罗 统计力学 构象 计算化学]……
这几个概念一直模模糊糊的。回复仔细读一读陈敏伯《计算化学-从理论化学到分子模拟》，这本书很不错，我刚买。解决了不少小的概念问题。不过还没看完，呵呵:)
其实随便一本关于分子模拟的书都讲了，自己好好读读书，别太懒了回复分子力学告诉你，你是由骨头、皮肉和水组成的。
分子动力学告诉你，骨头是如何在皮肉里起到支撑作用免得你摊成一个肉片儿，以及水在你的皮肉里是怎么运动的。
蒙特卡罗试着用骨头撑起你的皮肉，试着让水在你的皮肉里分布、运动，看你能不能活。回复
分子力学告诉你，你是由骨头、皮肉和水组成的。
分子动力学告诉你，骨头是如何在皮肉里起到支撑作用免得你摊成一个肉片儿，以及水在你的皮肉里是怎么运动的。
蒙特卡罗试着用骨头撑起你的皮肉，试着让水在你的皮肉里分布、运动，看你能不能活。 睿智的老汉！让我怎样崇拜你？回复老汉的比喻很恰当, 只是这个比正统的定义还要难理解.
MM告诉你,一个分子或体系, 在某个构象下的能量值
MD和MC则是寻找能量最低值的方法
当体系的原子数较多,自由度较大时候,
用单纯的优化方法极容易走到local minima 里面,
怎么从local minima 中走出来,
MD 期望用原子热运动, 在local minima里面乱撞
MC 期望用对能量变高的构象变化有一定的概率接受
这些都是MD和MC 早期的概念, 当时是计算非平衡性质的,
现在都在计算平衡性质
另一种说法,
MC实现的是Gibbs 的统计力学, MD实现的是玻父的统计力学回复睿智的解释不太看得懂。五楼的能看下去吧。但是我看其他资料说明蒙特卡洛是一种统计力学的方法来模拟。类似于赌博。蒙特卡洛本身不是一个赌场的名字么。但那些解释我只是越看越糊。智商有限，底子太薄的缘故吧。说实话，量子化学我学的很烂。回复
仔细读一读陈敏伯《计算化学-从理论化学到分子模拟》，这本书很不错，我刚买。解决了不少小的概念问题。不过还没看完，呵呵:)
其实随便一本关于分子模拟的书都讲了，自己好好读读书，别太懒了
Last edited ... 书我也有，但是不是都能看懂。回复
分子力学告诉你，你是由骨头、皮肉和水组成的。
分子动力学告诉你，骨头是如何在皮肉里起到支撑作用免得你摊成一个肉片儿，以及水在你的皮肉里是怎么运动的。
蒙特卡罗试着用骨头撑起你的皮肉，试着让水在你的皮 ... 老汉说话总是那么帅，实在佩服回复我是刚学计算物理的，想看看第一原理用于计算纳米多层膜界面的不知道，该怎么开始学啊，各位有什么号建议啊？回复简单，MM/MD/MC都是对量子力学的近似（忽略电子运动），能够对较大系统的各种性质进行快速研究；从时间上来看，貌似MC最早、MM其次，MD比较现代（其实MD就是MM上发展而来的，1970—）；从功能上来看，MC研究系统性质的统计平均值，但无法得到动态信息，而MD则可以研究系统的动态变化；从计算成本来看，MD计算成本较高（因为需要引入数理积分），但MC计算成本并没显著降低，因此，自MD组建盛行后，MD已较少为人所采用。
部分引自陈正隆——《分子模拟的理论与实践》
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