MS中discovery模块.doc

Discover模块 (1)原子立场的分配： 在使用?Discover?模块建立基于力场的计算中，涉及几个步骤。主要有：选?择力场、指定原子类型、计算或指定电荷、选择?non-bond?cutoffs。?在这些步骤中，指定原子类型和计算电荷一般是自动执行的。然而，在某些?情形下需要手动指定原子类型。?原子定型使用预定义的规则对结构中的每个原子?指定原子类型。在为特定的系统确定能量和力时，?定型原子使工作者能使用正确的力场参数。通常，原子定型由?Discover?使用定型引擎的基本规则来自动执行，所以不需要手动原子定型。然而，在特殊情形下，人们不得不手动定型原子，以确保它们被正确地设置。 ①调出选择原子窗口;?? ②选择原子窗口;? ③计算并显示原子类型； ④编辑集合； ⑤设定新集合； ⑥给原子添加立场。 点击?Edit→Atom?Selection；弹出对话?框，从右边的的元素周期表中选择?元素(例如Fe)，再点?Select，此时所建?晶胞中所有?Fe?原子都将被选中，原子被红色线圈住即表示原子被选中。再编辑?集合，点击?Edit→Edit?Sets，弹出对话框，点击New，给原子集合设定一个名字，这里设置为Fe，则3D视图中会显示“Fe”字样。再分配力场：在工具栏上点击discover按钮，从下拉列表中选择set up，显示discover set up对话框，选择Typing选项卡，在?Forcefield?types?里选择相应原子力场，再点?Assign(分配)按钮进行原子?力?场?分?配?。?注?意?原?子?力?场?中?的?价?态?要?与?Properties?Project?里?的?原?子?价?态(Formal charge）一致。 (2)体系立场的选择 点击?Energy?选项卡，?力场下拉菜单，进行力场选择。力场的选择：?力场是经典模拟计算的核心，?因为它代表着结构中每种类型的原子与围绕着它的原子是如何相互作用的。对系统中的每个原子，力场类型都被指定了，它描述了原子的局部环境。力场包括描述属性的不同的信息，?如平衡键长度和力场类?型对之间的电子相互作用。常见力场有?COMPASS、CVFF?和?PCFF。?Select?下拉菜单中有三个选项：?①COMPASS?力场：COMPASS?力场是第一个把以往分别处理的有机分子体系的力场与无机分子体系的力场统一的分子力场。?COMPASS?力场能够模拟小分子与高分子，一些金属离子、金属氧化物与金属。在处理有机与无机体系时，采用分类别处理的方式，不同的体系采用不同的模型，即使对于两类体系的混合，仍然能够采用合理的模型描述。一般采用此力场。?②CVFF?力场：?CVFF?力场全名为一致性价力场(consistent?valence?force?field),?最初以生化分子为主，适应于计算氨基酸、水及含各种官能团的分子体系。其后，经过不断的强化CVFF?力场可适用于计算多肽、蛋白质与大量的有机分子。此?力场以计算系统的结构与结合能最为准确，亦可提供合理的构型能与振动频率。?③PCFF?力场：PCFF?为一致性力场，增加一些金属元素的力参数，可以模拟含有相应原子的分子体系，?其参数的确定除大量的实验数据外，还需要大量的?量子力学计算结果。 (3)非键的设置 打开?Non-bond?选项卡，非键选项卡。非键作用力包括范德华力和库伦力。这里将两者都选上，为的是后期做?minimize?优化原子位置时精确度更高，因为考虑的作用力因素多，即两者都考虑了。Summation?method(模拟方法)?：?①Atom?Based：atom?based?基于原子的总量，包括一个原子的截断距离，一?个原子的缓冲宽度距离；?为直接计算法，?即直接计算原子对之间的非键相互作用，当原子对超出一定距离（截断半径?cutoff?distance）时，即认为原子对之间相互?作用为零（注：cutoff?distance?指范德华作用力和库仑力的范围，比如：设?定截断半径为?5，则表示已分子或原子中心为圆心，以?5?为半径作圆，半径以外?的作用力都不考虑）。此方法计算量较小，但是可能导致能量和其导数的不连续性。当原子对间距离在?Cutoff?半径附近变化时，?由于前一步考虑了原子对之间的相互作用，?而后一步不考虑，?由此会导致能量发生跳跃。?当然，对于较小的体系，?则可以设置足够大的?Cutoff?半径来保证所有的相互作用都被考虑进来。②Group?Based：group?based?基于电子群的，总量中包括一个原子的截断距离，一个原子的缓冲宽度距离；大多数的分子力场都包括了每个原子之间点电荷?的库仑相互作用。甚至在电中性的物种中也存在点电荷，例如水分子。点电荷实?际上反映了分子中不同原子的电负性。在模拟