MD模拟的应用与意义

MD模拟是一种研究分子体系结构与性质的重要方法，已被广泛用于化学化 工、生物医药、材料科学与工程、物理等学科领域。MD模拟最直接的研究结果 是分子体系的结构特征，包括溶液中的配位结构，生物和合成高分子的构型与形 貌，生物和合成高分子与溶剂分子或其他小分子配体之间的相互作用，分子在固 体表面的吸附与分布，分子在重力场、电磁场等外场中的取向与分布等。

除了分子体系的结构特征，MD模拟方法还可以研究分子体系的各种热力学 性质，包括体系的动能、势能、焙、吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能、热容等。 通过MD模拟，还可以得到与体系的状态方程有关的密度、压强、体积、温度 等之间的关系。根据体系的能量和自由能，还可以直接或间接地研究体系的相变 与相平衡性质等。

此外，利用MD模拟可以研究分子体系的速度自相关函数、速度互相关函 数、均方位移等性质，并由此计算体系的自扩散系数、互扩散系数、黏度系数等 各种迁移性质。利用非平衡MD模拟，还可以研究各种热力学流与热力学力之 间的关系，得到Onsager意义上的唯象系数。

最后，利用反应性分子力场MD模拟或AIMD模拟，还能得到化学键的断 裂和生成等与化学反应有关的性质。