分子动力学模拟、第一性原理计算被广泛用于生命科学、化学工程、物理、医药、材料科学、电子学等领域。由于传统实验需要大量的人力物力而且耗时，而计算机模拟的方法省时省力，能有效提高科研效率；分子动力学模拟、第一性原理计算能在很大程度上进行预测指导实验，在各领域的研究中发挥越来越重要的作用，相关的理论与计算方法也日益丰富，成为21世纪材生命科学、化学工程、料科学、物理科学及医药研究中的重要战略前沿和主要突破口，对有关理论、方法的程序实现讨论较少，相关理论、方法的文献也较为分散、
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