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分子模拟（Molecular Simulation） 利用计算机以原子水平的分子模型来模拟分子结构与行为，进而模拟分子体系的各种物理、化学性质的方法。它是在实验基础上，通过基本原理，构筑起一套模型和算法，从而计算出合理的分子结构与分子行为。分子模拟不仅可以模拟分子的静态结构，也可以模拟分子体系的动态行为。[1]
分子模拟的主要方法有两种：分子蒙特卡洛法和分子动力学法。[1]
中文名
分子模拟
外文名
Molecular Simulation
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模拟技术
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分子模拟是指利用理论方法与计算技术，模拟或仿真分子运动的微观行为，广泛的应用于计算化学，计算生物学，材料科学领域，小至单个化学分子，大至复杂生物体系或材料体系都可以是它用来研究的对象。
原理优势
利用适当的简化条件，将原子间的作用等效为质点系的运动，从而避免了求解繁琐的量子力学方程。原子的运动遵从牛顿第二定律，质点系整体遵从哈密顿原理。与之对应，完全从量子力学出发进行的原子计算称为”第一性原理(ab into)计算“。第一性原理计算虽然精度高，但是计算复杂，难以实现大规模的模拟。而分子模拟则在保证精度的同时，大大扩展了原子的计算机模拟的使用范围。第一性原理计算通常不过几十、几百个原子，而分子模拟甚至可以实现百万甚至千万个原子的运算。[2]
分类
分子模拟的工作可分为两类：预测型和解释型。
预测型工作是对材料进行性能预测、对过程进行优化筛选，进而为实验提供可行性方案设计。
解释型工作即通过模拟解释现象、建立理论、探讨机理，从而为实验奠定理论基础。
模拟技术
这是随着计算机在科研中的应用而发展起来的一门新的科学，是计算机科学与基础科学相结合的产物。在药物研究方面通过分析和计算一系列活性药物分子的三维构象并将其叠合，可以了解某一类药物分子所应具有的药物构象，这一信息给予新药研究很大帮助，药效构象的计算为今后的药效基团方法以及数据库虚拟筛选的方法打下了基础。
应用
近年来分子模拟技术发展迅速并在多个学科领域得到了广泛的应用。在药物设计领域，可用于研究病毒、药物的作用机理等；在生物科学领域，可用于表征蛋白质的多级结构与性质；在材料学领域，可用于研究结构与力学性能、材料的优化设计等；在化学领域，可用于研究表面催化及机理等；在石油化工领域，可用于分子筛催化剂结构表征、合成设计、吸附扩散，可构建和表征高分子链以及晶态或非晶态本体聚合物的结构，预测包括共混行为、机械性质、扩散、内聚与润湿以及表面粘接等在内的重要性质。9月29日上午，科研处与我院联合邀请王秀秀博士在线上为广大师生作题为“分子动力学模拟及其在生物科学中的应用”的学术讲座。报告会由基础医学院副院长余方流主持。
王秀秀博士主要从事以分子动力学模拟技术应用于生物大分子之间相互作用研究。她以“工科技术、理科思维、生物学应用”为主线，深入浅出地分享了博士研究阶段的两个科研案例：一是通过蛋白-蛋白对接、分子动力学模拟以及免疫共沉淀等多重验证，找出了kindlin-2上新的Actin结合位点；二是通过设计比泛素分子量更小的多肽，最终找到了与泛素受体CXCR4结合最紧密且本身最稳定的多肽，为人类肠道辐射防护作用机理研究奠定理论基础。整场报告主题分明，思路清晰，充分展示了分子动力学模拟在生物科学或医学中应用的广阔前景与重要价值。
线上学术报告
线上师生围绕生物信息学与分子动力学模拟等热点话题与王秀秀进行了积极交流，线上报告互动活跃，精彩纷呈。
王秀秀，女，苏州大学放射医学专业博士，师从柴之芳院士，2022年基础医学院新引进应届博士。在读期间，以第一作者在Journal of Materials Chemistry A和Biomolecules发表SCI论文两篇，共同第一作者在Journal of Physics D: Applied Physics发表SCI论文一篇。分子模拟在生物化学中的应用实例
王春芳;王靖方;栗琳;魏冬青
【期刊名称】《原子与分子物理学报》
【年(卷),期】2007(24)2
【摘 要】分子模拟是一种描述和模拟分子和分子体系运动状态和性质的方法.随着电子计算机技术的飞速发展,分子模拟进入了一个前所未有的新时代.在此之前,人们只能通过机械模型和纸笔计算进行简单的分子模拟,现在通过利用电子计算机人们可以做更为复杂、更为全面的分子模拟.本文通过两个实例来简单阐述了分子模拟在生物化学中的应用.一则是通过模拟膦酰基氧化腈和丙乙腈的1,3偶极环加成反应过程,用密度泛函理论方法在B3LYP/6-31G(d,p)水平上解释了得到2:1的加成产物的现象,来解释1,3偶极环加成反应得到2:1加成产物的现象.一则是通过结构生物信息学的方法建立H5N1高致病性禽流感病毒蛋白的三维结构,模拟其与一些药物分子的相互作用,研究H5N1的活性中心.
【总页数】5页(P316-320)
【作 者】王春芳;王靖方;栗琳;魏冬青
【作者单位】上海交通大学生命科学与技术学院,上海市,200240;天津师范大学生物信息与药物开发研究所,天津市,300
第 2 页
074;上海交通大学生命科学与技术学院,上海市,200240;中国科学院上海生命科学院系统生物学重点实验室生物信息中心,上海市,200031;上海交通大学生命科学与技术学院,上海市,200240;北京大学生物化学与分子生物学院,北京市,100871;上海交通大学生命科学与技术学院,上海市,200240
【正文语种】中 文
【中图分类】O561.1
【相关文献】
1.分子模拟在生物化学中的应用实例 [J], 吴铭
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9.POLYMER 3.331 ELSEVIER SCI LTD
10.MACROMOLECULAR BIOSCIENCE 3.298 WILEY-V C H VERLAG GMBH
以上是只接受高分子的期刊，其它还有很多接受高分子论文的化学类和材料类期刊
