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可爱草莓

新虫 (初入文坛)

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[交流] 分子动力学（MD）模拟，模拟体系构建经验总结已有3人参与

在一个完整的分子动力学模拟中，一般包括以下几个步骤：
1.选择将要使用的力场，并根据模拟体系确定力场参数，构建力场文件；
2.产生初始构型，搭建模拟体系；
3.模拟退火（simulated annealing）；
4.平衡体系；
5.模拟数据采样；
6.数据分析、处理。

产生初始构型经验总结
1.产生初试构型的一般步骤是：
1）给出分子内原子坐标；
2）按照某种分布将分子安放到空间不同位置（可以按照某种晶格排列，对于液体、气体，亦可随排列）；
2.分子内原子位置排布不能偏离平衡位置太远，否则，可能会因为能量或力发散，导致模拟出错；
3.如果分子比较复杂，可以先跑一个几皮秒的单分子模拟，再取其构型作为平衡的分子构型；
4.分子间位置可以偏离平衡位置，但应注意避免原子位置重叠的情况，这样同样会导致能量发散的问题，所以，初试构型亦可让分子距离远一点；
5.不要让原子超出你给定的盒子大小；

模拟退火经验总结
1.模拟退火过程需要根据你的要求和体系的性质来设计，目的是加速体系达到平衡；
2.如果需要达到较好的平衡效果，则可以选取更为细致的温度梯度，使体系温度缓慢降低；另外，为了提高效率，高温的模拟时间可以较短，温度越低，所需的平衡时间越长；
3.如果进行高温退火（沸点以上），则需要进行NVT模拟，这时第一步是确定，体系的盒子大小；
4.盒子大小可以从实验中得到；如果缺少实验数据，则需要通过NPT模拟来计算，虽然体积的平衡较快，但由于初始构型偏离平衡态较远，这一步定出的体积可能不准；可以待模拟退火结束后，在进行NVT模拟（数据采样）前，再通过NPT模拟准确的定出平衡态盒子大小；
5.初始构型给出的体系大小往往大于平衡态的体系大小，这时可以跑一个高压（eg.10000 atm）的NPT模拟，让体系快速压缩；
6.在平衡过程（退火）中，建议选取berendsen热耦，不建议选择Nose-Hoover热耦，后则较为细致，在远离平衡时，可能会出现较大的温度涨落；

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