正确地认识体系中的势能就成为了模拟正确与否的关键。势能通常可以通过量子化学计算方法和分子力场方法得到，对于大分子模拟体系，系统的势能只能利用分子力场方法来得到。

2。2基本步骤

2。2。1 积分步程的选取

    由于在分子动力学计算中，通过有限差分法来求解牛顿运动方程，因此选取适当的积分步长非常关键。原则上积分步长应不小于系统中最快运动周期的1/10。

2。2。2 分子动力学计算流程

    在运行分子动力学前，必须先估计分子模拟的可行性。分子动力学计算的容量约为数千个院子的系统，如果系统过大，则超过计算的范围。除了系统的容量外，还需要考虑研究对象的时间范围。分子动力学计算所选取的积分步长约为飞秒级，因此分子动力学适合纳秒或更快的运动，而不适合研究较慢的运动。

    运行分子动力计算的起点，首先将一定数目的分子置于立方体的盒中，使其密度与实际的密度相一致。当产生原子的起始位置与初速度后，则可进行分子动力学计算。在模拟的过程中，应该使整个体统的温度保持恒定。实际运行分子动力学计算的过程中，计算开始时每隔数步即须校正速度；随后校正的时间间隔增长，每隔数百步或数千步才须校正。直到原子的速度不需再校正，最终使系统的总动能保持恒定。此时系统称为热平衡状态。在达到热平衡状态前的轨迹与速度不需保持，因其物理意义不够严密，仅当达到热平衡状态后，才开始储存计算的轨迹与速度，从而进行下一步的动力学性质的计算。

2。2。3 速度的初始化

    速度的初始化主要主要是根据Maxwell-Boltzmann分布来随机生成速度。系统中粒子的初速度的产生是在-1~1之间选取一个符合高斯分布的随机数，然后将随机数乘以粒子的平均速率，从而得到符合Maxwell-Boltzmann分布的粒子速度。用这种方法随机生成的速度要经过一定的调整才能赋予每个粒子，调整的目的是使得系统的总动量为零，这样才能保证在分子动力学模拟时体系不会出现评移现象。

2。2。4 分子动力学模拟的预处理

    在选择好模拟体系的初始结构后，要对该体系进行必要的预处理之后，才能开始分子动力学模拟计算，预处理的步骤包括重新加氢，加入抗衡例子，加入环境水。

2。2。5 分子动力学计算的应用文献综述

     分子动力学计算实际上就是生物分子体系的结构的时间演化过程，从中可以得到许多有用的信息，包括系统的运动轨迹，构象的变化过程，各种动力学及热力学性质。

3。 模拟细节

3。1 粗粒化模型

    MARTINI力场是脂质膜最常用的粗粒化模型之一。总的来说，在这个力场一个珠子代表四重原子和氢原子的关联，并应用4比1测绘方案。珠子被分为四种类型：极性(P),非极性 (N), apolar (C),负荷 (Q)。MARTINI力场中，脂质用12个珠子来模拟DPPC（二棕榈酰磷脂酰胆碱)。其中，八个珠代表两个亲脂的尾巴和两个珠代表铵基团，而另外两个珠代表氧键和带电的磷酸盐。此外，一个水珠代表四个水分子，一个CG的水珠的Lennard-Jones参数σ为0。47 nm。MARTINI的脂质膜力场在许多研究中得到了成功的应用。这个富勒烯模型被Monticelli等人开发。它包括在一个直径为0。72 nm的球体表面有16个粒子。非键相互作用的富勒烯的优化是基于极性和非极性溶剂之间转运富勒烯的自由能量，它是由Monticelli等人的实验数据的验证。通过羧基官能化的富勒烯，一个极性颗粒珠进行共价结合一珠富勒烯。根据官能化羧基的数目，不同的起作用的过程生成四种富勒烯模型包括C60(OH)4, C60(OH)8,C60(OH)11, 和C60(OH)15，如图1所示。富勒烯衍生物的大小与原始富勒烯的大小相似，从0。72到0。81纳米。 C60及其衍生物跨膜的粗粒化分子动力学模拟研究(3):http://www.youerw.com/yixue/lunwen_159959.html