分子动力学模拟需要掌握的理论、语言和软件

来源：“分子动力学”公众号

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分子动力学是一个交叉学科，需要掌握很多内容，下面大致整理了一些。

理论

分子动力学：这个是最基础的了，不了解就没法往下走了；

力场：任何计算都要用到，所以最好能够熟悉一些常见的力场模型；

系综：这个东西可以说很复杂，需要学习统计力学，如果掌握对于计算过程会理解更透彻。

基础环境

linux：一些基本的命令是必须要学的；

bash：如果能编写一些简单的bash程序，会大大提高工作效率；

python：bash只适合文件操作，如果涉及到数学运算，最好还是会python。

连接软件

Mobaxterm：这个软件功能很强大，支持SSH、FTP以及GUI窗口弹出；

putty：功能虽然有限，但很小巧，只有1M不到；

Filezilla：FTP神器；

WinSCP：有一款常用的FTP软件。

计算软件

lammps：使用最多的分子动力学软件，应用与各种领域；

Gromacs：也有很多人使用，主要用于高分子的模拟；

vasp：最专业的第一性原理计算软件；虽然是搞分子动力学计算，但肯定还是少不了第一性原理的；

建模软件

Materials studio：应该是最强大的建模软件了；

Python：前面已经提到了；有很多复杂的模型需要编程实现。

可视化软件

VESTA：老牌软件，可以在win和linux下使用，功能很多；

OVITO：后起之秀，可以在win和linux下使用，支持文件类型多，可视化速度快，渲染效果好；

VMD：可以在linux环境下实现文件的快速可视化；

atomeye：可以在linux下快速可视化cfg格式的文件。

绘图软件

Origin：搞科研必备软件，绝大部分论文里面的图都是用这个画的；

gnuplot：linux系统自带，可以快速绘制曲线，也有一些数学处理功能。

Excel：微软的产品，虽然不能用于最终绘图，平时用起来还是很好的。

文档编辑软件

Notepad++：windows下功能强大的文本编辑软件；

vi/vim：linux下功能强大的文本编辑软件；

latex：写论文用，特别是公式比较多的时候，学习成本有点高，学会了很好用。

学习建议

不要看到列了一堆软件就吓到了，实际上有很多软件都很简单，安装上就会用，学习成本几乎为0（当然如果要擅长使用还是需要花个把小时摸索一下）

比如连接类软件（Mobaxterm, putty, filezilla, WinSCP）、可视化软件（OVITO、VESTA、VMD）、绘图类软件（Origin、Excel）、文档编辑类软件（Notepad++、vi/vim）。

对于新手入门的一些简单的建议：

首先，要对分子动力学基本原理有一些基本的了解，知道它到底是在干什么，找一本相关的书读一下就可以了。

然后，要对Linux基本操作有一些掌握，熟悉一些常用的命令。

再就是学习一款分子动力学软件，比如lammps。

到这你就算入门了！

但这只是一个开始，更多的时间可能要花在如何将分子动力学应用到你的研究中。