复杂化学体系的分子模拟研究-大学化学-北京大学.PDFVIP

第29卷 第2期 摇 摇 大 学 化 学 Vol.29 No.2 摇 2014年4月 UNIVERSITY CHEMISTRY Apr.2014 摇 复杂化学体系的分子模拟研究 ———2013 年诺贝尔化学奖浅析 高毅勤 (北京大学化学与分子工程学院生物动态光学成像中心摇 北京 100871) 摇 摇 摘要摇 随着化学科学研究水平的日益提高,人们对物质世界的分子水平的理解也在逐步加深。 化学研究 中对原理性理解的要求越来越高,也要求越来越准确的定量研究。 化学传统上以实验为主,而现代化学对理 论具有了强烈依赖性。 理论化学的发展取得了巨大进步,成为化学学科的一个重要组成部分。 理论与计算化 学不但帮助解释实验结果,更提供对实验观察的预言和对材料药物等的合理设计。 通过与统计力学和量子力 学的紧密结合,在现代计算机技术的支持下分子模拟在化学、材料、生物等学科中得到广泛应用,处理多尺度 实际体系的能力越来越强,具有非常广阔的发展前景。 但分子模拟作为一个研究手段还需要大力发展,以提 高其普适性,使之具有更坚实的理论基础,同时更加系统化和实用化。 摇 摇 关键词摇 分子模拟摇 多尺度摇 理论化学 Multi鄄scale Molecular Simulations ———2013 Nobel Prize in Chemistry Gao Yiqin (College of Chemistry andMolecular Engineering,Peking University,Beijing 100871,P.R.China) 摇 摇 Abstract摇 Over the last several decades,molecular simulation has become a very useful tool in theoretical studies of complex chemical and biological systems. Interplay between analytictheory,simulations,and experiments are changing theway how chemical research is done. The 2013 Nobel prize was awarded to Karplus,Warshel and Levitt,for the development of multiscale models for complex chemical systems. In this short paper,we discuss briefly the history and basics of theoretical chemistry,especially molecular simulations. The future development in these areas depends heavily on how students of chemistry majors are trained. 摇 摇 Key Words摇 molecular simulation;multi鄄scale;theoretical chemistry 1摇 2013年诺贝尔化学奖获得者简介 摇 摇 在科学的发展过程中,人们对物质世界的认识经历着从定性到定量,从微观到宏观,从现象到本质 的不断进步。 分子世界的复杂性和多样性激发着许多代科学家的兴趣。 从最基本的物理原理出发,在 原子、分子水平获得对复杂化学世界的本质理解和预言是理论化学家孜孜以求的目标。 分子模拟作为 一个研究工具已日益成熟,使科学家可以在计算机里“观察冶分子结构的变化、分子间相互作用和化学 反应。 在其中,众多科学家做出了卓越的贡献。 2013年诺