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1、QM/MM法,Combined ab initio&Molecular Mechanics,近年来人们发展了一种量子力学与分子力学结合的方法（QM/MM方法），该方法既包括了量子力学的精确性，又利用了分子力学的高效性。,基本思想是：用量子力学处理感兴趣的中心，如酶和底物结合的活性位点，其余部分用经典分子力学来处理。,分子力学简介,分子力学法(MM)用于预测大分子的几何构型，其势函数可用于分子动力学模拟(MD),一、原理,忽略分子振、转、平动运动。原子视为经典粒子，原子间作用力用经验势函数表示 体系的平衡几何结构由能量最低原理确定,二、作用在粒子上的瞬时合力,原子 i 在其它原子的作用势场 Ei
2、(ri)中运动,在平衡位置,总作用力：,三、有效作用势近似,粒子的势能 Ei 及梯度 Ei 借助经验势函数计算经验作用势 二体及三体以上作用势的叠加,分子力学中的分子能量,1 键的伸缩2 键角弯曲3 键的扭转4 范德华力5 静电作用6 氢键作用,键伸缩(Bond Stretching),键伸缩势能函数的Taylor展开Morse势能函数展开后得 存在关系式,MM3力场,键角弯曲(Valence Angle Bending),类似于键伸缩的势能函数,MM3力场取到6次项，Amber力场只取到4次项,存在的问题：1 在键角接近180的时候函数不能正确反映实际的能量2 无机化合物中，同一类键角在同一
3、化合物中存在不同 平衡构型,键扭转(Torsions),周期性势能函数,j：扭转角的多重度；y：相角,面外弯曲(Improper Torisons),三种定义方式：,范德华力(van der Waals Interations),1 色散作用:,瞬时偶极作用,考虑到更高的电极矩,2 交换排斥作用,近核处,远离核处,Drude模型,分子或原子之间的静电相互作用,原子点电荷模型,三种方式确定原子上的电荷按原子类型确定原子上的电荷根据原子之间的连接方式与电负性确定原子上的电荷使用量子化学方法计算得到原子上的电荷,氢键(Hydrogen Bond),偶合项(Cross Terms),比较重要的偶合项,Weitao Yang（杨伟涛）Duke University,DurhamJiali Gao（高嘉立）State University of New York at Burffalo,QM/MM解决了大分子参与的化学反应的计算，使计算酶催化、蛋白质等参与的生物化学反应成为可能,发展QM/MM法的两位杰出华人青年化学家,
