大学化学 >> 2014, Vol. 29 >> Issue (2): 1-5.doi: 10.3969/j.issn.1000-8438.2014.02.001

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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   

  1. 北京大学化学与分子工程学院 生物动态光学成像中心 北京 100871
  • 发布日期:2014-04-25

Multi-scale Molecular Simulations——2013 Nobel Prize in Chemistry

Gao Yiqin   

  1. College of Chemistry and Molecular Engineering, Peking University, Beijing 100871, P. R. China
  • Published:2014-04-25

摘要: 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。

关键词: 分子模拟, 多尺度, 理论化学

Abstract: Over the last several decades, molecular simulation has become a very useful tool in theoretical studies of complex chemical and biological systems. Interplay between analytic theory, simulations, and experiments are changing the way 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.

Key words: molecular simulation, multi-scale, theoretical chemistry