分子动力学(MolecularDynamics,简称MD)是一种计算机模拟方法,用于研究原子和分子的运动规律。该方法通过数值求解牛顿运动方程,模拟粒子在给定势能场中的运动轨迹,从而揭示体系的动态行为和热力学性质。分子动力学广泛应用于物理、化学、生物和材料科学等领域,能够模拟从简单液体到复杂生物大分子的各种体系。分子动力学模拟的基本步骤包括:1)定义体系,包括原子类型、初始坐标和边界条件;2)选择适当的力场描述原子间相互作用;3)数值积分运动方程;4)分析轨迹数据获取结构、动力学和热力学信息。模拟的时间尺度通常在皮秒到微秒量级,空间尺度可达数百万个原子。随着计算机技术的发展,分子动力学已成为理论研究和实验研究的重要补充工具,能够提供原子尺度的动态细节,帮助理解各种微观机制。