查看“︁分子力学”︁的源代码

{{Rough translation|time=2024-12-15T15:07:51+00:00}}
[[Image:Bond stretching energy.png|thumb|right|A [[Force field (chemistry)|force field]] is used to minimize the bond stretching energy of this ethane molecule.]] 
'''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 ==
[[Image:MM PEF.png|thumb|right|Molecular mechanics potential energy function with continuum solvent.]]
下文中的函数（即化学势函数，或称[[Force field (chemistry)|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）。

<math>\ E = E_\text{covalent} + E_\text{noncovalent} \, </math>

其中，共价键和非共价键的贡献由下面的和式求出：

<math>\ E_\text{covalent} = E_\text{bond} + E_\text{angle} + E_\text{dihedral}</math>

<math>\ E_\text{noncovalent} = E_\text{electrostatic} + E_\text{van der Waals} </math>

分子体系的[[Potential energy of protein|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[[最优化|优化]]准则，通过适当算法（如[[梯度下降法|最速下降法]]）寻找（局部）最小值。

== 环境和溶剂化 ==
{{empty section|date=2024年12月}}

== 软件 ==
{{main|分子力学模拟软件列表}}
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。
{{columns-list|3|
*[http://multiscalelab.org/acemd ACEMD - GPU MD]
*[[Abalone (molecular mechanics)|Abalone]]
*[[AMBER]]
*[http://www.biomolecular-modeling.com/Products.html Ascalaph]
*[[BOSS (molecular mechanics)|BOSS]]
*[[CHARMM]]
*[http://www.cosmos-software.de/ce_intro.html COSMOS]
*[http://cytosolve.com/ CytoSolve]
*[[Ghemical]]
*[[GROMOS]]
*[[GROMACS]]
*[[Internal Coordinate Mechanics|ICM]]
*[[MacroModel]]
*[[MDynaMix]]
*[[NAMD]]
*[[Q-Chem]]
*[[Spartan (software) | Spartan]]
*[http://www.exorga.com/ StruMM3D (STR3DI32)]
*[[TINKER]]
*[http://www.zeden.org/ Zodiac]
*[[X-PLOR]]
*[[Yasara]]
*[[LAMMPS]]
}}

== 相关条目 ==
{{columns-list|2|
* [[分子图像]]
* [[分子动力学]]
* [[分子力场（化学）]]
* [[分子设计软件]]
* [[GPU上的分子模拟]]
* [[分子力学模拟软件列表]]
}}

== 参考文献 ==
{{Reflist}}
*{{cite book |author=Allinger NL, Burkert U |title=Molecular Mechanics |publisher=An American Chemical Society Publication |year=1982 |isbn=0-8412-0885-9 }}
*{{cite journal |author=Box VG |title=The Molecular Mechanics of Quantized Valence Bonds |journal=J Mol Model. |volume=3 |issue=3 |pages=124–41 |date=March 1997 |doi=10.1007/s008940050026 }}
*{{cite journal |author=Box VG |title=The anomeric effect of monosaccharides and their derivatives. Insights from the new QVBMM molecular mechanics force field |journal=Heterocycles |volume=48 |issue=11 |pages=2389–417 |date=12 November 1998 |url=http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=10678043 |doi=10.3987/REV-98-504 |access-date=2014-03-15 |archive-date=2012-05-31 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120531131155/http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=10678043 |dead-url=no }}
*{{cite journal |author=Box VG |title=Stereo-electronic effects in polynucleotides and their double helices |journal=J Mol Struct. |volume=689 |issue=1–2 |pages=33–41 |year=2004 |doi=10.1016/j.molstruc.2003.10.019  |bibcode = 2004JMoSt.689...33B }}
*{{cite book |author=Becker OM |title=Computational biochemistry and biophysics |url=https://archive.org/details/computationalbio0000unse_e1f9 |publisher=Marcel Dekker |location=New York, N.Y. |year=2001 |isbn=0-8247-0455-X }}
*{{cite journal |author=Mackerell AD |title=Empirical force fields for biological macromolecules: overview and issues |journal=J Comput Chem |volume=25 |issue=13 |pages=1584–604 |date=October 2004|pmid=15264253 |doi=10.1002/jcc.20082 }}
*{{cite book |author=Schlick T |title=Molecular modeling and simulation: an interdisciplinary guide |url=https://archive.org/details/molecularmodelin0000schl |publisher=Springer |location=Berlin |year=2002 |isbn=0-387-95404-X }}
*{{cite book |author=Krishnan Namboori; Ramachandran, K. S.; Deepa Gopakumar |title=Computational Chemistry and Molecular Modeling: Principles and Applications |url=https://archive.org/details/computationalche0000rama |publisher=Springer |location=Berlin |year=2008 |isbn=3-540-77302-9 }}<ref>{{Cite web |url=http://www.amrita.edu/cen/ccmm |title=存档副本 |accessdate=2014-03-15 |archive-date=2008-11-23 |archive-url=https://web.archive.org/web/20081123073745/http://www.amrita.edu/cen/ccmm |dead-url=yes }}</ref>

==外部链接==
*[https://web.archive.org/web/20130715003803/http://dissertations.ub.rug.nl/faculties/science/1996/h.bekker/ Molecular dynamics simulation methods revised]
*[http://www.layruoru.com/dokuwiki/doku.php/molecular_mechanics_-_it_is_simple Molecular mechanics - it is simple] {{Wayback|url=http://www.layruoru.com/dokuwiki/doku.php/molecular_mechanics_-_it_is_simple |date=20191228115808 }}

{{化学分支}}

[[Category:分子物理学]]
[[Category:计算化学]]
[[Category:分子间作用力]]
[[Category:分子建模]]