值得推薦的分子動力學(xué)模擬入門書籍
來源:“分子動力學(xué)”公眾號
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入門階段,首先你要知道你想做什么,最好是找個(gè)看起來不太難的文章照著把里面的模擬自己重復(fù)一遍。因?yàn)槿幽M大都是用一些軟件來進(jìn)行的,因此你首先需要的是學(xué)會一些軟件的使用,常用的生物分子模擬軟件包括:Gromacs、Amber 和 NAMD 等等,材料有關(guān)的模擬還有 Lammps 等軟件。學(xué)這些東西的時(shí)候首先主要是要知道模擬的基本流程以及實(shí)現(xiàn)的方法,包括怎樣搭建模擬的體系、各種文件格式的轉(zhuǎn)換、系綜與盒子的選擇、水及離子、能量極小化等等,等到模擬的軌跡出來怎樣對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,等到之后還可以學(xué)習(xí)軟件里面的一些插件,例如一些加速采樣的方法等等。
自己學(xué)一種語言的話,在初期,做 MD 比較重要的是腳本語言,包括 Shell 腳本或者其它你自己喜歡的腳本。因?yàn)樽罱K你還是不太可能完全在自己的電腦上跑程序的,所以要有一個(gè)你自己用得比較熟的、能對大規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的語言,我覺得 Python 是很適合的,而且里面的 Prody,Matplotlib 等等各種包都非常好用。
入門之后,如果希望自己通過一些量子化學(xué)的計(jì)算結(jié)果去調(diào)整和修改現(xiàn)有的力場,那么需要能看懂其他人的代碼,這種時(shí)候很可能會需要能讀懂Fortran 的代碼。如果自己喜歡做一些簡化模型自己弄著玩,用 Python 之類的寫起來是簡單,但是效率太低,還是需要會一點(diǎn)點(diǎn) C 或者 C++,當(dāng)然語言只是一方面,更重要的是自己要結(jié)合實(shí)際的體系做一些最簡單的優(yōu)化。
相比起書籍來,還可以關(guān)注一些做模擬的學(xué)術(shù)們聚集的論壇和社區(qū),例如:小木蟲、分子模擬論壇、ResearchGate 等等。
參考書的話,其實(shí)有很多,不過還是要看你自己需要哪方面的內(nèi)容:
分子模擬方面的經(jīng)典書籍:Understanding molecular simulation: From algorithms to Applications 和 Molecular Modelling - Principles and Applications ,兩本書的側(cè)重點(diǎn)有些不同。
中文書籍:《分子模擬的理論與實(shí)踐》《計(jì)算化學(xué)——從理論化學(xué)到分子模擬》中的部分章節(jié);
偏統(tǒng)計(jì)和計(jì)算物理方面:Statistical Mechanics: Algorithms and Computations。