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分子动力学

面向生物医药、材料和电池电解液等方向,支持同源建模、轨迹稳定性、结合自由能、扩散、热导率等分子动力学分析。

典型任务

同源建模 RMSD(均方根偏差) Rg(回旋半径) 氢键分析 MM/GBSA 虚拟筛选 分子自组装 应力-应变曲线 分子动力学形变模拟 分子动力学辐照模拟 径向分布函数(RDF) 扩散系数 电池电解液的动力学模拟 热导率
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14 条已发布

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同源建模结构示例
01 同源建模

同源建模

同源建模是一种基于已知蛋白质结构预测未知结构的方法。当目标序列与模板序列同源性较高时,可利用模板结构为骨架构建目标模型,常用于分子动力学模拟前期,以获取合理的初始三维构象。

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RMSD 与轨迹分析图谱示例
02 RMSD

RMSD(均方根偏差)

RMSD(均方根偏差)是分子动力学模拟中衡量结构变化的常用指标,通过计算模拟轨迹中各帧结构与参考结构(如初始构象)的原子位置偏差,来评估蛋白质等生物大分子的整体构象稳定性或折叠/去折叠过程。

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Rg / 回旋半径图谱示例
03 Rg

Rg(回旋半径)

Rg(回旋半径)用于分析分子动力学模拟中分子的整体紧密程度,通过计算所有原子到质心距离的均方根值,来评估蛋白质等大分子的折叠状态、膨胀或压缩等构象变化。

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氢键分析图谱示例
04 氢键分析

氢键分析

氢键分析是分子动力学模拟中考察分子间或分子内特定相互作用的方法,通过统计氢键的形成、寿命与数量,可揭示蛋白质稳定性、构象变化及分子识别等过程的动态细节。

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MM/GBSA 结合自由能图谱示例
05 MM/GBSA

MM/GBSA

MM/GBSA是一种结合分子力学与连续溶剂模型的自由能计算方法。它利用分子动力学模拟的轨迹,将结合自由能分解为气相焓变、溶剂化自由能等项,从而评估蛋白-配体复合物的结合强度与关键相互作用残基。

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虚拟筛选流程示例
06 虚拟筛选

虚拟筛选

虚拟筛选是基于计算模型的大规模化合物活性预测方法,通过分子对接、药效团匹配或机器学习等手段,从海量分子库中快速筛选出可能与特定靶标结合的潜在先导结构,是药物发现的关键辅助工具。

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分子自组装图谱示例
07 分子自组装

分子自组装

分子自组装是分子通过非共价相互作用(如氢键、疏水作用等)自发形成有序结构的过程。在模拟中,常通过分子动力学研究其动态途径、驱动力与最终聚集体形态,对理解材料形成与生物膜构建至关重要。

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应力-应变曲线示例
08 应力-应变曲线

应力-应变曲线

应力-应变曲线是材料力学性能的基本表征,描述材料在受力过程中应力与应变的对应关系,可从中获取弹性模量、屈服强度、抗拉强度等关键参数,用于评估材料的刚度、强度与延展性。

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分子动力学形变模拟示例
09 分子动力学形变模拟

分子动力学形变模拟

分子动力学形变模拟通过在模拟体系中施加外部载荷(如单轴拉伸/压缩、剪切)来研究材料在受力下的微观结构演变与力学响应,可用于揭示原子尺度的变形机制、缺陷演化及失效过程。

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分子动力学辐照模拟示例
10 分子动力学辐照模拟

分子动力学辐照模拟

分子动力学辐照模拟通过向材料体系注入高能粒子(如离子、中子)来模拟辐射损伤过程,可研究缺陷(如空位、间隙原子)的产生、演化、团簇化及材料力学性能的退化,对核材料与航天器件评估至关重要。

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RDF / 径向分布函数图谱示例
11 径向分布函数

径向分布函数(RDF)

径向分布函数(RDF)用于表征模拟体系中粒子在空间的分布概率,通过统计以某一粒子为中心、不同距离处找到其他粒子的密度与体系平均密度之比,可分析溶液结构、离子水合、界面有序性等局部结构特征。

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扩散系数分析图谱示例
12 扩散系数

扩散系数

扩散系数可通过分子动力学模拟中的均方位移(MSD)曲线计算得到。MSD描述了粒子位置随时间变化的均方差,其线性段的斜率与扩散系数成正比,是分析溶液离子、高分子链等粒子在介质中迁移能力的关键指标。

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电池电解液动力学图谱示例
13 电池电解液的动力学模拟

电池电解液的动力学模拟

电池电解液的分子动力学模拟通过构建离子、溶剂分子与添加剂的原子模型,研究其微观结构(如离子溶剂化、团簇形成)、动力学性质(如扩散系数、电导率)及界面行为,为优化电解质配方与性能提供理论依据

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热导率模拟图谱示例
14 热导率

热导率

热导率是衡量材料导热能力的物理量。在分子动力学模拟中,常用非平衡分子动力学(NEMD)或平衡分子动力学(基于Green-Kubo公式)通过计算热流自相关函数来预测晶格或非晶材料的热传导性能。

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FAQ

咨询前常见问题

这些问题用于帮助你整理任务条件,具体资源、周期和交付深度仍按项目确认。

第一性原理计算需要提供哪些输入? +

通常需要结构模型、研究目标、候选软件、计算参数偏好和希望输出的图谱或数据。若参数尚未确定,可以先说明问题背景,再共同确认计算口径。

DFT 图谱能否直接作为论文结论? +

图谱需要结合计算模型、参数收敛、对比组和研究问题解释。单张图通常不足以支撑完整结论,是否可用于论文表达需要按具体课题复核。

分子动力学模拟需要多长时间? +

模拟时间取决于体系规模、力场、时间步长、采样目标和资源条件。初期建议先确认代表性体系,再判断是否需要短程测试或长时间采样。

RMSD 平稳是否说明体系一定稳定? +

不一定。RMSD 是整体偏移指标,还需要结合轨迹、局部相互作用、能量变化和研究目标一起判断。单一指标不应替代体系复核。

分子对接结果是否需要再做 MD? +

是否需要取决于研究目标。如果只是快速筛选,对接可能足够;如果需要解释结合稳定性、构象变化或能量贡献,通常需要进一步模拟和复核。

有限元仿真前需要提供什么? +

建议提供几何模型、材料参数、载荷、约束、边界条件和希望观察的结果指标。如果工况不完整,可以先做建模可行性评估。

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