gromacs教程-6-水模型力場
水模型力場
不一定水模型是力場御用的就一定比用其它的水好。對于非極化的水，TIP4P-EW是最好的。對于可極化的水，AOMEBA是最好的。
TIP3P：amber、gaff御用的。
TIP4P：OPLS御用的。
TIP4P-EW：在TIP4P基礎(chǔ)上專為ewald計算優(yōu)化，對水的凝聚相各種熱力學(xué)、結(jié)構(gòu)性質(zhì)表現(xiàn)得比其它水模型都好。
SPC：GROMOS力場御用的。
SPCE：對純水體系比SPC、TIP3P都好。但是有人說這個在純水下表現(xiàn)好，在混合體系疏水性略強(qiáng)。
shell水模型：在gmx中直接支持。就是給普通的水中間加了個振子表現(xiàn)可極化效應(yīng)。雖然形式是所有可極化水模型里幾乎最簡單的，耗時少，但是步長必須設(shè)得很短，0.2fs。
AMOEBA水模型：Atomic Multipole Optimized Energetics for Biomolecular Application：主要在Tinker中使用，amber也支持。包括比較復(fù)雜的可極化水模型，是三點模型，在原子中心上除了單極矩（原子電荷）外還用偶極矩、四極矩來精確描述電荷分布，并且給予原子由擬合實驗值得到的原子極化率，在外場下產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極矩以使電荷分布能響應(yīng)實際環(huán)境，氫的范德華作用也考慮進(jìn)去。不是一般的LJ勢。這個水是柔韌的，因此不要用約束算法固定住它的結(jié)構(gòu)。這個水模型管在純水液相狀況下比TIP5P沒什么改進(jìn)還多花時間，但普適性比起其它模型都好得多，氣相、溶液相都適用，而不是像固定點電荷水模型只在特定環(huán)境下才好。對結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)數(shù)據(jù)、結(jié)合能重現(xiàn)得都好。
水分子力場種類劃分與其它任何分子相比，水分子具有無與倫比的重要性。同時，水分子的經(jīng)典力場的數(shù)量和種類也無與倫比，已有不下百種水分子力場。與研究任何其它分子的力場一樣，可以從不同層次對水分子進(jìn)行近似，得到不同類型的力場。水分子經(jīng)典力場大致包括下面四個層次（或類型）：剛性力場（rigid force fields）、柔性力場（flexible force fields）、可極化力場（polarizable force fields）、可離解力場或反應(yīng)力場（dissociable force fields or reactive force fields）。
剛性力場 剛性力點模型是經(jīng)典力學(xué)對水分子的最初級近似，反映了水分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的最本質(zhì)屬性。
水分子由一個氧原子和兩個氫原子組成，最直接的水分子力場，是用三個分別與水分子的三個原子對應(yīng)、位置相對固定的力點（即剛體）近似水分子，這就是所謂的三力點模型。在實際的三力點模型中，有的模型的三個力點的相對位置與氣態(tài)孤立水分子的三個原子的實際位置一一對應(yīng)，也有的模型不與水分子的三個原子一一對應(yīng)。事實上，不同狀態(tài)下的水分子的結(jié)構(gòu)參數(shù)（即鍵長、鍵角等幾何參數(shù)的實驗數(shù)值）有所不同；因此，在不同水分子力場中選取不同的力點位置，不足為奇。由于三個力點的相對位置固定，組成一個剛性的水分子模型，只需要考慮水分子間的相互作用，不需要考慮分子內(nèi)的相互作用，這也是各種剛性水分子模型的共同特點。三力點水分子模型的分子間相互作用力，由靜電相互作用和van der Waals相互作用兩個部分組成。其中，與氧原子對應(yīng)的力點帶負(fù)電，分別與氫原子對應(yīng)的兩個力點帶正電。靜電相互作用由分布在力點上的點電荷決定，通常根據(jù)庫倫定律計算。值得注意的是，在ST2和BNS等力場中，靜電能并不完全根據(jù)庫倫定律計算。van der Waals相互作用利用球形對稱的Lennard-Jones勢函數(shù)近似，作用中心位于氧原子上。
其中，前面一個雙重求和遍及所有電荷點，后面一個雙重求和遍及所以van der Waals力點，但不包括非van der Waals力點。因此，只要確定水分子模型的力點相對位置和勢參數(shù)，就可以計算水分子體系的總勢能。
如果在三力點模型的基礎(chǔ)上增加更多的力點，就可以得到具有更多力點的水分子模型。例如，在四力點模型中，為了模擬負(fù)電荷中心不與氧原子重疊的情況，與氧原子對應(yīng)的負(fù)電荷中心被沿H–O–H鍵角的平分線移到更靠近氫原子的位置M，而van der Waals力點的位置仍然不變。在五力點模型中，負(fù)電荷被分解為兩部分，分別與氧原子的兩對孤對電子對應(yīng)，van der Waals力點位置不變。除最常用的三力點、四力點、五力點模型外，還有更多力點的水分子模型，甚至還有單力點、雙力點的水分子模型。更詳細(xì)的內(nèi)容，讀者可以參考Robinson的《Water in biology, chemistry, and physics: experimental overviews and computational methodologies》一書的第五章，或其它有關(guān)文獻(xiàn)。
柔性力場 剛性水分子模型是對水分子的一級近似，不管在模型中引入多少個力點，都不能模擬振動光譜等與水分子內(nèi)部運(yùn)動相關(guān)的性質(zhì)。這就需要引入分子內(nèi)自由度，也就是柔性水分子模型。開發(fā)柔性水分子模型最常用的方法，是在剛性水分子模型的基礎(chǔ)上引入O–H鍵的伸縮自由度，H–O–H鍵角彎曲自由度等。但是，在引入內(nèi)部自由度后，原剛性力場中的幾何參數(shù)需要略作調(diào)整，以得到更好的模擬結(jié)果。常用的柔性力場有TIP4P/FQ模型、柔性SPC模型等。
可極化力場 在早期的分子力場中，電荷點和其它力點一樣，被賦予固定的位置、電荷數(shù)或偶極矩。這樣的模型有一個很大的缺點，不允許分子中電荷的重新分布，不能描述分子的極化現(xiàn)象。這種不考慮分子中電荷重新分布的不可極化力場，雖然取得了巨大的成功，但無法描述水的許多實驗現(xiàn)象。事實上，當(dāng)一個水分子與另一個水分子相互靠近時，將發(fā)生極化效應(yīng)，引起水分子中電荷的重新分布。在分子力場中計入極化效應(yīng)的分子力場，被稱為可極化分子力場。同時，還可以根據(jù)極化過程中產(chǎn)生誘導(dǎo)電荷、偶極矩、多極矩等不同的極化效應(yīng)，把可極化分子力場分為多種類型。可極化分子力場較不可極化分子力場復(fù)雜，計算量也大大增加?？蓸O化力場的具體效果不但與力場的精度有關(guān)，也與實際研究體系的本質(zhì)有關(guān)。最早的可極化水分子力場是PE力場。
我們知道，在分子模擬中廣泛采用的兩體勢或?qū)?，實際上是一種有效的兩體勢；不但包括了兩個指定分子或原子之間的相互作用，還包括了平均化了的周圍分子（處于平均位置）對這兩個指定分子的相互作用，這就是所謂的多體相互作用。如果以量子化學(xué)方法精確計算兩個水分子之間的相互作用勢函數(shù)，并以此模擬大量水分子的性質(zhì)，模擬結(jié)果將顯著偏離實驗結(jié)果。相反，利用經(jīng)仔細(xì)優(yōu)化、包括多體相互作用的有效兩體勢進(jìn)行類似的模擬，模擬結(jié)果較利用精確兩體勢得到的模擬結(jié)果更接近實驗值。這種精確的兩體勢與有效兩體勢之間的差別，就是分子的極化效應(yīng)引起的結(jié)果。本質(zhì)上，多體相互作用是一種極化相互作用：兩個指定分子之間的相互作用與周圍分子的存在相關(guān)；當(dāng)周圍分子靠近兩個指定分子時，兩個指定分子之間的相互作用因極化效應(yīng)而加強(qiáng)，顯著偏離周圍沒有其它分子存在時的相互作用。由于極化效應(yīng)的結(jié)果總是增強(qiáng)分子之間的純兩體相互作用，因此，有效兩體勢不可避免地大于純兩體勢。這也是經(jīng)驗水分子力場中，模型的偶極矩往往顯著地大于氣體水分子的偶極矩，模擬得到的第二維里系數(shù)顯著大于實驗得到的第二維里系數(shù)的原因。
據(jù)分析，有效兩體勢的氫鍵勢阱應(yīng)比實際勢阱深25%，偶極矩比氣相偶極矩大25%，這樣才能有效包括多體勢的相互作用。
可離解力場或反應(yīng)力場 我們知道，與AIMD模擬相比，經(jīng)典MD模擬方法最嚴(yán)重的缺點是無法模擬化學(xué)反應(yīng)，也就是化學(xué)鍵的斷裂與生成。事實上，這不是經(jīng)典MD模擬的缺點，而是經(jīng)典分子力場的缺點。如果在經(jīng)典MD模擬中，采用可離解力場或反應(yīng)力場；那么，就可以用經(jīng)典MD模擬方法研究化學(xué)反應(yīng)。
反應(yīng)力場是經(jīng)典力場的一種很有前途的擴(kuò)展，成功實現(xiàn)了在經(jīng)典MD模擬的框架內(nèi)模擬化學(xué)鍵的生成和斷裂，卻比AIMD模擬方法具有更低的計算量、更高的模擬效率。
其它力場 水分子是被最廣泛研究、模擬的分子。利用前述的各種水分子經(jīng)典力場，可以模擬水團(tuán)簇、液體水、水溶液、固體水等的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。這些模型的一個顯著特點是水分子在模型中顯式出現(xiàn)，被統(tǒng)稱為水的顯式模型（explicit model）。除此之外，MD模擬中還用到水分子的粗粒度模型（coarse-grained model）、隱式模型（implicit model）或連續(xù)溶劑模型（continuum solvent model）等，用于模擬作為溶劑的水分子對大分子、生物分子等的影響，達(dá)到降低計算量，提高模擬效率的目的。
溶劑化模型我們在研究體系中會加入溶劑，關(guān)于溶劑的模型，我們稱為溶劑化模型。溶劑模型可分為兩類：顯式溶劑模型（explicit solvent model）和隱式溶劑模型（implicit solvent model），在這里大家要了解一下就是DFT和MD關(guān)于溶劑化模型的算法是不一樣的，但是開展的理念是一樣的，要表現(xiàn)溶劑對于體系的影響。
顯式溶劑模型
對于你研究的體系需要加入溶劑分子進(jìn)行觀察，這些加進(jìn)去的溶劑分子，你是可以看的到的，所以叫做顯示溶劑模型，當(dāng)然這種溶劑模型，你是可以加入抗衡離子來進(jìn)行中和使得電荷為零。通常采用周期邊界條件來表現(xiàn)無限溶劑環(huán)境。
隱式溶劑模型
該模型不添加溶劑分子，所以你看不到，這個就是為啥叫做隱式溶劑模型。為了更好的求解，這個模型是用連續(xù)介質(zhì)模型（數(shù)學(xué)方程）來反映該效應(yīng)。
隱式溶劑模型有許多優(yōu)勢，包括：減少體系粒子數(shù)目，降低計算開銷；無溶劑摩擦效應(yīng)，加快構(gòu)像變化，避免長時間模擬；無需顯式水的平衡過程。
通常，我們在做常規(guī)分子動力學(xué)模擬時會采用顯式溶劑模型，而在之后的結(jié)合自由能計算則采用隱式溶劑模型（MM/GB(PB)SA方法）。
水分子模型的力點及其分布
除三力點模型外，常用的還有四力點模型、五力點模型、六力點模型等。簡單水分子模型的力點分布情況如圖所示。
雖然隨著力點數(shù)目的增加，力場參數(shù)也相應(yīng)增加，力場也更加復(fù)雜；但力場的精確程度似乎與力點數(shù)量的關(guān)系不大。比如，具有四面體結(jié)構(gòu)的五力點水分子模型，模擬得到的水的結(jié)構(gòu)過分有序，不如平面結(jié)構(gòu)的四力點水分子模型。此外，SPC、TIP3P、TIP5P、SPC/E等力場，不能描述液體水和冰的相圖，但TIP4P模型可以產(chǎn)生定性正確的相圖。對TIP4P模型進(jìn)行重新優(yōu)化參數(shù)后得到的TIP4P/2005模型可以產(chǎn)生定量正確的相圖，以及用于AIMD模擬的TIP4PQ/2005模型 。
研究水分子力場的目的和意義，不僅僅是為了模擬水的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。相反，研究水分子的力場的主要目的和意義基于這樣一種理念，一個可以精確預(yù)報水的相圖等各種性質(zhì)的水分子經(jīng)驗?zāi)Ｐ停隙梢愿玫仡A(yù)報水的結(jié)構(gòu)、特別是水溶液中各種復(fù)雜生物分子等與水結(jié)合時的結(jié)構(gòu)。這些復(fù)雜生物分子等在水溶液中的結(jié)構(gòu)，在科學(xué)研究和實際應(yīng)用中具有重要的意義，也是現(xiàn)代實驗技術(shù)難于表征的重要性質(zhì)。
目前存在很多種水分子模型用于預(yù)測液態(tài)水的物理特性，或確定液態(tài)水的（未知）結(jié)構(gòu)。在構(gòu)建模型的過程中，需要在模型復(fù)雜度與可模擬的時間尺度和體系大小以及復(fù)雜性之間做出權(quán)衡。雖然當(dāng)前計算能力逐年提高，但是仍需要測試由系統(tǒng)大小、模型復(fù)雜性和時間限制帶來的參數(shù)數(shù)量上的約束。簡單水模型可以用于大型系統(tǒng)（> 10,000個分子）或較長的仿真周期（> 10 ns），復(fù)雜但更準(zhǔn)確的模型（如從頭算方法）只能用于相對較小的系統(tǒng)（100-1000）和較短的模擬時長（≈ps）。對于分子動力學(xué)模擬，模擬體系小和周期短可能導(dǎo)致產(chǎn)生偽結(jié)果，但分子建模的外推結(jié)果不應(yīng)等同于或優(yōu)于實驗證據(jù)。
水分子的力場模型包含定向靜電效應(yīng)和Lennard-Jones位點，后者定義了水分子的幾何大小。Lennard-Jones項在短程內(nèi)具有排斥性，從而確保分子結(jié)構(gòu)不會由于靜電相互作用而完全塌陷，而在中間距離處它具有明顯的吸引力。Lennard-Jones相互作用沒有方向性，與具有方向性的靜電吸引作用互相競爭，這種競爭確保了擴(kuò)展的四面體網(wǎng)絡(luò)與坍塌的無方向網(wǎng)絡(luò)之間的張力。每個力場模型的開發(fā)都非常適合一套特定的物理結(jié)構(gòu)或參數(shù)（例如，密度，徑向分布函數(shù)或關(guān)鍵參數(shù)）的理論預(yù)測。盡管每個力場模型都內(nèi)置了水的四面體特性，但許多論文還是將徑向分布擬合和衍射數(shù)據(jù)作為其“黃金標(biāo)準(zhǔn)”，而O···O徑向分布函數(shù)其實掩蓋了潛在的復(fù)雜性，似乎不能很好地區(qū)分性能差異很大的力場模型。實際上，當(dāng)前的X射線和中子衍射數(shù)據(jù)無法區(qū)分目前流行的水分子力場模型之間的差異。同樣，真實水中存在的純度、同位素混合、甚至可能存在的鄰位/對位自旋狀態(tài)，可能會導(dǎo)致物理參數(shù)值選擇上的困難，因為模型中僅使用一種同位素形式而忽略了自旋狀態(tài)和其他實體（例如離子）的存在。在所有經(jīng)典模型中，水分子之間質(zhì)子跳躍的容易程度（≈ps）以及對水分子簇穩(wěn)定性的積極影響也被忽略了。
一篇綜述列出了46個不同的模型，從而間接表明它們在定量再現(xiàn)真實水的特性方面缺乏成功。然而，它們可能會對水的行為提供有益的見解。
一些更成功的簡單模型與下面給出的參數(shù)相反。模型類型a、b和c都是平面的，而類型d幾乎是四面體的。c中的中點位點（M）和d中的孤對位點（L）標(biāo)記為q2
一些模型對理解水結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系最有幫助。很好的例子是簡化的二維和三維梅賽德斯-奔馳（MB）水模型，最初于1971年提出。這些粒子通過Lennard-Jones相互作用和通過MB標(biāo)志中排列的三個徑向臂的定向依賴氫鍵相互作用與其他粒子相互作用
B.Guillot, A reappraisal of what we have learnt during three decades of computer simulations on water, Journal of Molecular Liquids, 101 (2002) 219-260.
平均值；
可極化模型；
電荷= -2.48856；
Buckingham勢，與Lennard-Jones勢相比更柔軟；
隨氧原子的電荷變化；
σ和ε是Lennard-Jones參數(shù)，兩個相似分子之間勢能最小時的間距和勢井深度；
類型d的孤對位點（L）上帶電荷，類型c的中間位點（M）上帶電荷；
僅有一個質(zhì)心相互作用位點以及一個四面體配位的粘性電勢調(diào)節(jié)相鄰分子的四面體配位；
極化電荷qpol（-8）通過彈簧連接到位點q2，總電荷（qpol + q2）在表中表示為q2；
使用高斯分布對電荷進(jìn)行分割（即不是點電荷），q1和q2的寬度分別為0.455?和0.610?；
零電位位置在3.25?處；
此模型使水過度結(jié)構(gòu)化；
帶有負(fù)電荷-1.71636e的'Drude'粒子通過諧波彈簧（4184 kJ?mol-1?-2）附著，而氧原子帶有+1.71636e；
感應(yīng)偶極子放置在原子上。der Waals項與經(jīng)典Lennard-Jones勢提供更深、更陡峭、更遠(yuǎn)的最小能量（-1.187 kJ?mol-1，在3.726?）；
計算的靜電包含偶極、四極、八極和十六極項；
感應(yīng)偶極子對電場具有亞線性關(guān)系；
Lennard-Jones函數(shù)具有指數(shù)形式；
Lennard-Jones函數(shù)具有O和H項；
對于O原子，計算的靜電作用包含偶極和四極子項；
在指向H原子的中途加上兩個位點，帶有-0.45837電荷，O原子具有+0.11094電荷。
上面的一些值因不同的人計算而略有不同。其他工作人員使用擴(kuò)散電子密度或非極化模型的可極化版本，使用柔性鍵合（例如，SWFLEX-AI）、誘導(dǎo)偶極子、能量優(yōu)化（例如，TIP4P-FQ版本的TIP4P）或可移動電荷（例如，SWFLEX-AI），所有這些通常提供更好的擬合，但計算成本顯著增加。
對11種非極化經(jīng)典水模型（TIP3P、SPC、SPC/E、柔性SPC、TIP4P、TIP4P/Ice、TIP4P/2005、柔性TIP4P/2005、TIP4P-Ew、TIP5P、TIP5P-Ew）及其氫鍵網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了比較。極化相互加強(qiáng)了氫鍵，并部分補(bǔ)償了已知長程相互作用的缺失（統(tǒng)計除外）以及這些模型對短程力的依賴性。散射電子密度使有效電荷隨距離變化。這樣的模型通常在遠(yuǎn)離環(huán)境條件的情況下比更簡單的模型表現(xiàn)得更好，在環(huán)境條件下它們被參數(shù)化。
在某些情況下，粗粒度模型是有幫助的。就所使用的水分子的數(shù)量而言，這些在計算上是便宜的，并且對于生物分子水合特別有用。它們作為預(yù)測因子的用處較小。然而，一些這樣的模型已經(jīng)顯示出了前景，例如使用四個水分子（不完全水四面體）的簇單元的模型。另一種是使用由量子諧振子與正中心結(jié)合的負(fù)電荷組成的所謂“量子Drude振蕩器”，產(chǎn)生多體偏振和色散相互作用。該模型預(yù)測了密度、表面張力、蒸發(fā)焓和跨相和表面的介電常數(shù)，證明了良好的可轉(zhuǎn)移性。
已經(jīng)提出了一個十一參數(shù)分析模型，該模型允許在不進(jìn)行模擬的情況下計算水的性質(zhì)。它涉及籠狀結(jié)構(gòu)、兩分子氫鍵和Lennard-Jones相互作用a。此模型與我的集群模型類似。
另一個建模系統(tǒng)是密度泛函理論（DFT），它根據(jù)系統(tǒng)的三維電子密度來描述系統(tǒng)，并涉及多體系統(tǒng)的薛定諤方程的近似解。盡管已經(jīng)完成了許多有價值和有趣的工作，并且正在進(jìn)行改進(jìn)，但該方法仍然無法在一系列條件下準(zhǔn)確預(yù)測液態(tài)水的性質(zhì)。
多種方法包括將量子玻爾茲曼統(tǒng)計與經(jīng)典動力學(xué)相結(jié)合，在動力學(xué)模擬中產(chǎn)生核量子效應(yīng)。這些都是計算昂貴的方法，可以用來與紅外光譜進(jìn)行比較。模型的比較表明，準(zhǔn)質(zhì)心分子動力學(xué)（QCMD）模型最適合再現(xiàn)光譜中的基本躍遷。
表中給出的許多數(shù)據(jù)值在不同的研究人員之間差異很大。對各種模型的氣相二聚體的一些性質(zhì)進(jìn)行了比較。通常，與可極化模型相比，剛性模型使二聚體過度穩(wěn)定。從給定的數(shù)據(jù)（和其他數(shù)據(jù)）可以推斷出，盡管這種簡單的模型很有用，但目前還無法確定普遍適用的模型。還應(yīng)該注意的是，許多模擬是用沿著每個邊緣不超過2.5nm的矩形周期框內(nèi)的幾百個水分子進(jìn)行的，時間相當(dāng)于幾皮秒；減少長程效應(yīng)發(fā)現(xiàn)并引入假象的條件。在分子間相互作用中使用截止長度（甚至是長的）也可能引入假象。應(yīng)該注意的是，任何水結(jié)構(gòu)的長度尺度和觀察它所需的時間尺度之間都有很強(qiáng)的相關(guān)性。水模型的預(yù)測價值一直受到質(zhì)疑，即使在當(dāng)前的發(fā)展中，也應(yīng)謹(jǐn)慎對待其一般應(yīng)用。
相比之下，其他力場模型甚至不能定性地再現(xiàn)水的振動譜。在模擬水時有時會意外地產(chǎn)生不自然的相變等偽象。三體效應(yīng)對內(nèi)能的貢獻(xiàn)為14.5％，而兩體勢不能正確的描述該效應(yīng)，即使是好模型也無法描述深冷水的情況。研究發(fā)現(xiàn)，在分子模擬中嚴(yán)重低估了實驗密度波動的幅度。所有這些建模研究（除了從頭算）都可能存在基本缺陷，因為都是出于不同目的而擬合的參數(shù)。因此，用于描述勢能表面的最佳參數(shù)值不一定是描述偶極矩表面或極化率表面的最佳參數(shù)，這在存在電場的情況下對水進(jìn)行建模時尤其重要。
當(dāng)前比較流行的SPC、SPC/E、TIP3P和TIP4P在預(yù)測水的熔點（分別給出190 K、215 K、146 K和232 K）方面比較差。SPC、SPC/E、TIP3P和TIP5P則沒有預(yù)測出ice1h為穩(wěn)定相，反而給出ice II或不太現(xiàn)實的晶體結(jié)構(gòu)。許多力場模型錯誤地預(yù)測了冰的有序相的反鐵電特性（例如ice XI）。SPC/E、TIP4P和TIP4P-Ew模型也無法預(yù)測正確的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，如蒸氣壓。事實證明，即使在液相中，SPC/E和TIP3P模型也不是很可靠，對于小水團(tuán)簇，不同模型給出了不同的最低能量結(jié)構(gòu)。大多數(shù)力場模型都沒有考慮最高占據(jù)分子軌道（HOMO; 1b1）中占據(jù)主導(dǎo)性的pz2軌道特征，或水分子較大的四極矩。事實證明，非極化模型無法同時預(yù)測某些物理性質(zhì)，例如熔化溫度和最大密度溫度。核量子效應(yīng)很少被明確地包括在水的模型內(nèi)，而該效應(yīng)會引起相鄰水分子之間的高質(zhì)子交換，以及在低溫下氫鍵的增強(qiáng)和在高溫時氫鍵的減弱。這40多個剛性、柔性、可極化和從頭算模型中沒有一個能夠同時符合實驗徑向分布模型和實驗內(nèi)能。分子動力學(xué)模擬與X射線吸收光譜在預(yù)測第一配位殼層的氫鍵時出現(xiàn)了較大差異?？偠灾谒辛瞿Ｐ椭?，水的MB-pol多體勢表現(xiàn)較好，該模型在冰和水的物理狀態(tài)范圍內(nèi)給出了一些一致的理論預(yù)測，包括正確地再現(xiàn)溫度與許多結(jié)構(gòu)、熱力學(xué)和動力學(xué)特性的依賴性。
