Materials Studio 最強(qiáng)大的材料模擬計(jì)算平臺(tái)

    Accelrys(美國(guó))公司是世界領(lǐng)先的計(jì)算科學(xué)公司，是一系列用于科學(xué)數(shù)據(jù)的挖掘、整合、分析、模建與模擬、管理和提交交互式報(bào)告的智能軟件的開(kāi)發(fā)者，是目前全球范圍內(nèi)唯一能夠提供分子模擬、材料設(shè)計(jì)、化學(xué)信息學(xué)和生物信息學(xué)全面解決方案和相關(guān)服務(wù)的軟件供應(yīng)商，所提供的全面解決方案和科技服務(wù)滿足了當(dāng)今全球領(lǐng)先的研究和開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)的要求。

      Accelrys材料科學(xué)軟件產(chǎn)品提供了全面和完善的模擬環(huán)境，可以幫助研究者構(gòu)建、顯示和分析分子、固   體、表面和界面的結(jié)構(gòu)模型，并研究、預(yù)測(cè)材料的結(jié)構(gòu)與相關(guān)性質(zhì)。Accelrys的軟件是高度模塊化的集成產(chǎn)品，用戶可以自由定制、購(gòu)買自己的軟件系統(tǒng)，以滿足研究工作的不同需要。

     Accelrys軟件用于材料科學(xué)研究的主要產(chǎn)品是Materials Studio分子模擬軟件，它可以運(yùn)行在臺(tái)式機(jī)、各類型服務(wù)器和計(jì)算集群等硬件平臺(tái)上。Materials Studio分子模擬軟件廣泛應(yīng)用在石油、化工、環(huán)境、能源、制藥、電子、食品、航空航天和汽車等工業(yè)領(lǐng)域和教育科研部門；這些領(lǐng)域中具有較大影響的跨國(guó)公司及世界著名的高校、科研院所等研究機(jī)構(gòu)幾乎都是Accelrys產(chǎn)品的用戶。

    Materials Studio分子模擬軟件采用了先進(jìn)的模擬計(jì)算思想和方法，如量子力學(xué)（QM）、線性標(biāo)度量子力學(xué)(Linear Scaling QM)、分子力學(xué)(MM)、分子動(dòng)力學(xué)(MD)、蒙特卡洛(MC)、介觀動(dòng)力學(xué)(MesoDyn)和耗散粒子動(dòng)力學(xué)（DPD）、統(tǒng)計(jì)方法QSAR(Quantitative Structure - Activity Relationship )等多種先進(jìn)算法和X射線衍射分析等儀器分析方法；模擬的內(nèi)容包括了催化劑、聚合物、固體及表面、界面、晶體與衍射、化學(xué)反應(yīng)等材料和化學(xué)研究領(lǐng)域的主要課題。

     Materials Studio分子模擬軟件支持32與64位Windows和Linux操作平臺(tái)，而且界面非常友好、操作簡(jiǎn)便，使化學(xué)及材料科學(xué)的研究者們能更方便地建立三維結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)各種小分子、晶體、無(wú)定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關(guān)過(guò)程進(jìn)行深入的研究，得到切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。 

    Materials Studio軟件使任何研究者都能得到和世界一流研究部門相一致的材料模擬技術(shù)。#p#page_title#e#
  模塊介紹 
- 基本環(huán)境
   MS.Materials Visualizer
- 分子力學(xué)與分子動(dòng)力學(xué)
   MS.DISCOVER
   MS.COMPASS
   MS.Amorphous Cell
   MS.Forcite
   MS.Forcite Plus
   MS.GULP
   MS.Equilibria
   MS Conformers
   MS Adsorption Locator
   MS.Sorption
- 晶體、結(jié)晶與X射線衍射
  MS.Polymorph Predictor
   MS.Morphology
   MS.X-Cell
   MS.Reflex
   MS.Reflex Plus
   MS.Reflex QPA
- 量子力學(xué)
  MS.Dmol3
   MS.CASTEP
   MS.NMR CASTEP
   MS.VAMP
- 高分子與介觀模擬
  MS.Synthia
   MS.Blends
   MS.DPD
   MS.MesoDyn
   MS.MesoPr
- 定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系
   MS.QSAR
   MS.QSAR Plus   
   MS.Dmol3 Descriptor#p#page_title#e#
基本環(huán)境
·MS. Visualizer   [PDF資料下載]
Visualizer可用來(lái)搭建分子、晶體、界面、表面及高分子材料結(jié)構(gòu)模型，也可以構(gòu)建樣式各異的納米團(tuán)簇、介觀尺度的結(jié)構(gòu)模型，提供分子疊合以及分子庫(kù)枚舉等所需的所有工具，可以操作、觀察及分析計(jì)算前后的結(jié)構(gòu)模型，處理多種類型的圖型、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以支持Materials Studio的其它產(chǎn)品。MS Visualizer是Materials Studio軟件的核心模塊，同時(shí)它還支持多種輸入、輸出格式，并可將動(dòng)態(tài)的軌跡文件輸出成avi格式，到Microsoft Office系列產(chǎn)品中進(jìn)行編輯或演示。另外，也支持與第三方
軟件或數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)接和訪問(wèn)，比如可以使用Conquest來(lái)查詢劍橋結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（CSD），輸出3D結(jié)構(gòu)或者選擇其中的分子片斷等，不過(guò)使用者需要自己具有CSD的使用權(quán)限。

分子力學(xué)與分子動(dòng)力學(xué)
·MS. Discover    [PDF資料下載]
Discover是Materials Studio的分子力學(xué)計(jì)算引擎。它使用了多種成熟的分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)方法，這些方法被證明完全適應(yīng)分子設(shè)計(jì)的需要。以多個(gè)經(jīng)過(guò)仔細(xì)推導(dǎo)和驗(yàn)證的力場(chǎng)為基礎(chǔ)，Discover可以準(zhǔn)確地計(jì)算出最低能量構(gòu)象，并可給出不同系綜下體系結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)軌跡。Discover還為Amorphous Cell等產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)計(jì)算方法。周期性邊界條件的引入使得它可以對(duì)固態(tài)體系進(jìn)行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系。另外，Discover還提供強(qiáng)大的分析工具，可以對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，從而得到各類結(jié)構(gòu)參數(shù)、熱力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)量以及振動(dòng)強(qiáng)度。

·MS. COMPASS   [PDF資料下載]
COMPASS是“Condensed-phase Optimized Molecular Potential for Atomistic Simulation Study”的縮寫。它是一個(gè)支持對(duì)凝聚態(tài)材料進(jìn)行原子水平模擬的功能強(qiáng)大的力場(chǎng)。它是第一個(gè)由凝聚態(tài)性質(zhì)以及孤立分子的各種從頭算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等參數(shù)化并驗(yàn)證的從頭算力場(chǎng)。使用這個(gè)力場(chǎng)可以在很大的溫度、壓力范圍內(nèi)精確地預(yù)測(cè)出孤立體系或凝聚態(tài)體系中各種分子的構(gòu)象、振動(dòng)及熱物理性質(zhì)。在COMPASS力場(chǎng)的最新版本中，Accelrys加入了65個(gè)以上的無(wú)機(jī)氧化物材料以及混合體系（包括有機(jī)和無(wú)機(jī)材料的界面）的一些參數(shù)，使它的應(yīng)用領(lǐng)域最終包含了大多數(shù)材料科學(xué)研究者感興趣的有機(jī)和無(wú)機(jī)材料。你可以用它來(lái)研究諸如表面、共混等非常復(fù)雜的體系。COMPASS力場(chǎng)可以被多個(gè)模塊調(diào)用，比如Discover、AmophousCell和ForcitePlus。

·MS. Amorphous Cell   [PDF資料下載]
Amorphous Cell允許你對(duì)復(fù)雜的無(wú)定型體系建立有代表性的模型，并對(duì)主要性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)觀察體系結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，可以對(duì)分子的一些重要性質(zhì)有更深入的了解，從而設(shè)計(jì)出更好的新化合物和新配方?？梢匝芯康男再|(zhì)有：內(nèi)聚能密度(CED)、狀態(tài)方程行為、鏈堆砌以及局部鏈運(yùn)動(dòng)、末端距和回旋半徑、X光或中子散射曲線、擴(kuò)散系數(shù)、紅外光譜和偶極相關(guān)函數(shù)等。Amorphous Cell的特征還包括提供：任意共混體系的建模方法（包括小分子與聚合物的任意混合）、特殊的產(chǎn)生有序的向列型中間相以及層狀無(wú)定型材料的能力（用于建立界面模型以適應(yīng)粘合劑及潤(rùn)滑劑研究需要）、限制性剪切模擬、研究電極化和絕緣體行為的Poling法、多溫循環(huán)模擬以及雜化的蒙特卡羅模擬。Amorphous Cell的使用需要Discover分子力學(xué)引擎的支持。

·MS. Forcite 與MS Forcite Plus   [PDF資料下載]
先進(jìn)的經(jīng)典分子力學(xué)工具，可以對(duì)分子或周期性體系進(jìn)行快速的能量計(jì)算及可靠的幾何優(yōu)化還可以進(jìn)行剛體優(yōu)化以及動(dòng)力學(xué)模擬，可以實(shí)現(xiàn)模擬淬火、退火等功能。包含了Universal、Dreiding 等被廣泛使用的力場(chǎng)和PCFF、CVFF力場(chǎng)，并可以使用COMPASS力場(chǎng)以及多種電荷分配算法。支持二維體系的能量計(jì)算，可以對(duì)固態(tài)體系進(jìn)行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系，一整套的分析工具可用來(lái)對(duì)諸如偶極相關(guān)等復(fù)雜性質(zhì)進(jìn)行分析；同時(shí)還可以分析 Discover 所產(chǎn)生的.arc和.his 軌跡文件，能夠得到各類結(jié)構(gòu)參數(shù)、熱力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)量以及振動(dòng)強(qiáng)度。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

·MS GULP  [PDF資料下載]
GULP是一個(gè)基于分子力場(chǎng)的晶格模擬程序，可以進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)和過(guò)渡態(tài)的優(yōu)化，離子極化率的預(yù)測(cè)，以及分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算。GULP引入了多種力場(chǎng)，比如Brenner，Bush，Dreiding，Lewis與Tersoff等十幾種類型力場(chǎng)，既可以處理分子晶體，也可以計(jì)算離子性的材料。同時(shí)還可以利用已有的數(shù)據(jù)擬合出具有針對(duì)性的力場(chǎng)以供，研究獨(dú)特的體系。GULP可以計(jì)算的性質(zhì)包括：氧化物的性質(zhì)，點(diǎn)缺陷、摻雜和空隙，表面性質(zhì)，離子遷移，分子篩和其他多孔材料的反應(yīng)性能和結(jié)構(gòu)，陶瓷的性質(zhì)，無(wú)序結(jié)構(gòu)等，可應(yīng)用于多相催化、燃料電池、核廢物處理、蒸氣電解、氣體傳感器、汽車尾氣催化以及石油化工等諸多工業(yè)領(lǐng)域。

·MS. Equilibria   [PDF資料下載]
使用獨(dú)有的NERD力場(chǎng)來(lái)計(jì)算烴類化合物單組分體系或多組分混合物的氣液、液液相圖，溶解度作為溫度、壓力和濃度的函數(shù)也可同時(shí)得到，還可計(jì)算單組分體系的二階virial系數(shù)，臨界常數(shù)和共存曲線可以通過(guò)Ising Scaling分析得到。適用領(lǐng)域包括石油及天然氣加工過(guò)程（如凝析氣在高壓下的性質(zhì)）、石油煉制（重?zé)N相在高壓下的性質(zhì)）、氣體處理、聚烯烴反應(yīng)器（產(chǎn)物控制）、橡膠。除了直鏈和支鏈的烷烴、烯烴以外可計(jì)算的體系還有主要的醇類、硫化物、硫醇、硫化氫和氮?dú)獾取?/p>

·MS Conformers   [PDF資料下載]
這個(gè)模塊提供了搜索非周期性分子體系的構(gòu)象空間的方法，通過(guò)搜索可以找到能量較低的合理構(gòu)象樣本。所研究的主要自由度是由分子體系的扭轉(zhuǎn)角來(lái)決定的。Conformers模塊可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)或是隨機(jī)的構(gòu)象搜索。當(dāng)運(yùn)行此模塊獲得一系列的構(gòu)象時(shí)，可以進(jìn)一步計(jì)算一系列描述符來(lái)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行更詳細(xì)的分析。Conformers同樣支持在輸出的結(jié)果上進(jìn)行二次搜索過(guò)程。比如從初始構(gòu)象搜索得到的結(jié)構(gòu)定義某個(gè)子結(jié)構(gòu)，然后對(duì)于所有的子結(jié)構(gòu)進(jìn)行二次搜索。

·MS Adsorption Locator   [PDF資料下載]
可以用來(lái)模擬一種吸附物或者混合吸附物在基底上的負(fù)載情況。它可以在周期性或非周期性體系的基底上搜索到能量較低的吸附位點(diǎn)，或者研究混合吸附物中優(yōu)先吸附的成分等。吸附物通常為分子氣體或液體，基底可以是多孔晶體或表面，比如分子篩或者碳納米管；也可以是無(wú)定形結(jié)構(gòu)，比如氧化硅凝膠或者活性碳。Adsorption Locator通過(guò)Monte Carlo的方法來(lái)確定可能的吸附構(gòu)型，在這個(gè)過(guò)程中使用Monte Carlo方法來(lái)搜索在溫度緩慢降低的時(shí)候，基底-吸附物體系的構(gòu)象空間。

·MS. Sorption   [PDF資料下載]
使用 Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) 方法預(yù)測(cè)分子在微孔材料 (如分子篩) 中的吸附性質(zhì)，可用于吸附等溫線、結(jié)合位、結(jié)合能、擴(kuò)散途徑及分子選擇性的研究。#p#page_title#e#

晶體、結(jié)晶與X射線衍射
·MS. Polymorph Predictor  [PDF資料下載]
Polymorph是一個(gè)算法集，目的是測(cè)定晶體的低能多晶型。此方法可以與實(shí)驗(yàn)衍射數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)或者僅僅使用材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)此目的。晶體的多晶型可能會(huì)導(dǎo)致不同的性質(zhì)，因此判斷哪種晶型更加穩(wěn)定或者接近穩(wěn)定態(tài)是非常重要的。在處理過(guò)程中微小的改變都會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性的大幅度變化。Polymorph中的相似性選擇和聚類算法允許用戶將相似模型歸類，從而節(jié)省計(jì)算時(shí)間。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

·MS. Morphology   [PDF資料下載]
從晶體結(jié)構(gòu)來(lái)模擬晶體的生長(zhǎng)形貌?？梢灶A(yù)測(cè)晶體生長(zhǎng)外形，預(yù)測(cè)主生長(zhǎng)面，研發(fā)特殊效果的摻雜成分，控制溶劑和雜質(zhì)的效應(yīng)。

·MS. X-Cell   [PDF資料下載]
已申請(qǐng)專利的X-Cell是一種全新、高效、綜合、易用的指標(biāo)化算法，它使用消光決定（extinction-specific）的二分法對(duì)參數(shù)空間進(jìn)行詳盡無(wú)遺的搜索，最終給出可能的晶胞參數(shù)的完整清單。在許多情況下X-Cell顯示出比DICVOL、TREOR 和 ITO更高的成功率。X-Cell可以很好的處理粉末衍射數(shù)據(jù)指標(biāo)化過(guò)程中的許多難點(diǎn)，如樣品含有雜質(zhì)相、峰位重疊、零點(diǎn)偏移、極端形狀的晶胞等。

·MS. Reflex   [PDF資料下載]
模擬晶體材料的X光、中子以及電子等多種粉末衍射圖譜。可以幫助確定晶體的結(jié)構(gòu)，解析衍射數(shù)據(jù)并用于驗(yàn)證計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。模擬的譜圖可以直接與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，并能根據(jù)結(jié)構(gòu)的改變進(jìn)行即時(shí)的更新。粉末衍射指標(biāo)化算法包括：TREOR90, DICVOL91, ITO and X-Cell。結(jié)構(gòu)精修工具包括Rietveld精修和Pawley精修。另外，Reflex可以利用粉末衍射的無(wú)定型參考數(shù)據(jù)和結(jié)晶參考數(shù)據(jù)來(lái)確定物質(zhì)的結(jié)晶度(Crystallinity)。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

·MS. Reflex Plus   [PDF資料下載]
在Reflex標(biāo)準(zhǔn)功能的基礎(chǔ)上加入已被廣泛驗(yàn)證的Powder Solve技術(shù)，提供了一套可以從高質(zhì)量的粉末衍射數(shù)據(jù)確定晶體結(jié)構(gòu)的完整工具。包括粉末指標(biāo)化、Pawley精修、解結(jié)構(gòu)以及Rietveld精修。結(jié)構(gòu)的全局搜索過(guò)程可以選用Monte Carlo模擬退火和Monte Carlo并行回火兩種算法，求解過(guò)程中同時(shí)考慮到了優(yōu)先取向的影響。

·MS. Reflex QPA  [PDF資料下載]
利用粉末衍射數(shù)據(jù)及Rietveld方法進(jìn)行定量相分析的強(qiáng)大工具，可以通過(guò)多相樣品的粉末衍射圖判定不同組成成分的相對(duì)比例?？捎糜诨瘜W(xué)品或醫(yī)藥工業(yè)中有機(jī)或無(wú)機(jī)材料組成成分的確定。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

量子力學(xué)
·MS. Dmol3   [PDF資料下載]
獨(dú)特的密度泛函（DFT）量子力學(xué)程序，是唯一可以模擬氣相、溶液、表面及固體的性質(zhì)及行為、并可以同時(shí)考慮周期性與非周期性溶劑化效應(yīng)的商業(yè)化量子力學(xué)程序，應(yīng)用于化學(xué)、材料、化工、固體物理等許多領(lǐng)域?？捎糜谘芯烤啻呋?、多相催化、半導(dǎo)體、分子反應(yīng)等，也可預(yù)測(cè)諸如溶解度、蒸氣壓、配分函數(shù)、溶解熱、混合熱等性質(zhì)?？捎?jì)算能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度。方便的自旋極化設(shè)置，還可用于計(jì)算磁性體系。同時(shí)還支持基于量子力學(xué)的動(dòng)力學(xué)計(jì)算。基于內(nèi)坐標(biāo)的算法高效準(zhǔn)確，支持并行計(jì)算。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

·MS. CASTEP   [PDF資料下載]
先進(jìn)的量子力學(xué)程序，使用平面波贗勢(shì)的方法。廣泛應(yīng)用于陶瓷、半導(dǎo)體以及金屬等多種材料。可研究的內(nèi)容包括：晶體材料的性質(zhì)（半導(dǎo)體、陶瓷、金屬、分子篩等）、表面和表面重構(gòu)的性質(zhì)、表面化學(xué)、電子結(jié)構(gòu)（能帶及態(tài)密度、聲子譜）、晶體的光學(xué)性質(zhì)、點(diǎn)缺陷性質(zhì)（如空位、間隙或取代摻雜）、擴(kuò)展缺陷（晶粒間界、位錯(cuò)）、成分無(wú)序等。方便的自旋極化設(shè)置，還可用于計(jì)算磁性體系?？娠@示體系的三維電荷密度及波函數(shù)、模擬STM圖像、固體材料的紅外光譜、計(jì)算電荷差分密度。

·MS. NMR CASTEP  [PDF資料下載]
通過(guò)第一原理DFT理論預(yù)測(cè)NMR化學(xué)位移和電場(chǎng)梯度張量。方法適于計(jì)算包括有機(jī)分子、陶瓷和半導(dǎo)體在內(nèi)的眾多類型材料的團(tuán)簇、固體、表面的NMR位移。

·MS ONETEP   [PDF資料下載]
ONETEP是針對(duì)于大體系計(jì)算的具有革命性的基于量子力學(xué)的程序。ONETEP在密度矩陣公式中使用密度泛函理論（DFT）。在ONETEP中，密度矩陣是根據(jù)特殊的最大局域泛函和非正交的廣義萬(wàn)尼爾函數(shù)得到的。ONETEP是一個(gè)線性標(biāo)度的方法，所以隨著體系原子數(shù)目的增加，計(jì)算總能的時(shí)間是線性增加的。使用ONETEP進(jìn)行第一性原理量化計(jì)算的典型應(yīng)用有表面化學(xué)，結(jié)構(gòu)性質(zhì)，大分子體系的構(gòu)象研究以及碳納米管的結(jié)構(gòu)和能量計(jì)算。同樣也可以研究半導(dǎo)體和陶瓷材料中缺陷的相關(guān)性質(zhì)（空位，空隙，摻雜，晶界和位錯(cuò)）。

·MS Gaussian Interface   [PDF資料下載]
可以通過(guò)Materials Studio的用戶界面鏈接到Gaussian 03服務(wù)器，使用Gaussian程序進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)Gaussian的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行可視化分析。需要用戶有Gaussian03使用權(quán)。

·MS. VAMP   [PDF資料下載]
半經(jīng)驗(yàn)的分子軌道程序，適用于有機(jī)和無(wú)機(jī)的分子體系?？煽焖儆?jì)算分子的多種物理和化學(xué)性質(zhì)，其計(jì)算的速度和精度介于分子力學(xué)方法和量子力學(xué)之間?？焖俚腣AMP程序可以為DFT程序提供了良好的初始結(jié)構(gòu)以便進(jìn)行精確的結(jié)構(gòu)優(yōu)化。經(jīng)DFT優(yōu)化好的結(jié)構(gòu)可以用VAMP來(lái)計(jì)算各種性質(zhì)和光譜。VAMP中還引入了ZINDO哈密爾敦函數(shù)，可計(jì)算包含過(guò)渡金屬的有機(jī)金屬體系的紫外光譜。VAMP還可以向分子動(dòng)力學(xué)模擬提供參數(shù)。#p#page_title#e#

高分子與介觀模擬
·MS. Synthia   [PDF資料下載]
可快速預(yù)測(cè)高分子諸多性質(zhì)的定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系軟件包。對(duì)均聚物和無(wú)規(guī)共聚物可預(yù)測(cè)從遷移性質(zhì)到力學(xué)性能的一系列性質(zhì)。

·MS. Blends   [PDF資料下載]
Blends可用于預(yù)測(cè)溶劑和聚合物體系的可混合性，并且能夠很好地給出這些體系在制造過(guò)程中的穩(wěn)定性。這種模擬技術(shù)能夠從二元混合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)出混合物的熱力學(xué)性質(zhì)，生成相圖來(lái)確定穩(wěn)定性區(qū)域。作為一個(gè)快速的篩選工具，Blends可以在縮減試驗(yàn)次數(shù)的同時(shí)開(kāi)發(fā)出穩(wěn)定的產(chǎn)品配方。

·MS. DPD   [PDF資料下載]
耗散粒子動(dòng)力學(xué)（Dissipative particle dynamics，DPD）是一款介觀尺度的模擬程序，它提供流體動(dòng)力學(xué)算法，能在較大時(shí)間和空間尺度上對(duì)粗粒度系統(tǒng)進(jìn)行模擬計(jì)算研究。它采用周期性邊界條件使得模擬更加有效；可以使用平面墻來(lái)研究體系受限所帶來(lái)的影響，而Lees-Edwards周期邊界可以用來(lái)模擬體系的剪應(yīng)力過(guò)程。同時(shí)可以得到界面張力和臨界膠束濃度等，也可以通過(guò)可視化界面或者數(shù)值結(jié)果來(lái)進(jìn)行分析。應(yīng)用DPD程序可以對(duì)各式各樣、形狀各異的介觀高分子體系進(jìn)行模擬計(jì)算，同時(shí)可以對(duì)納米碳管等剛性體系進(jìn)行模擬計(jì)算。

·MS. MesoDyn  [PDF資料下載]
MesoDyn是一款采用平均場(chǎng)密度泛函理論方法的介觀尺度模擬程序，可用來(lái)研究跨越長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程的大體系，比如復(fù)雜流體的動(dòng)力學(xué)性質(zhì)、平衡態(tài)結(jié)構(gòu)等。此方法使用源自化學(xué)組分梯度和朗文噪音的組分密度場(chǎng)方法。體系的微相分離、膠束和自組裝過(guò)程都可以使用MesoDyn程序進(jìn)行研究。固定幾何結(jié)構(gòu)的剪應(yīng)力和受限影響都可以進(jìn)行研究。 MesoDyn的應(yīng)用包括：涂料，化妝品，共混材料，表面溶劑，復(fù)雜藥物傳輸以及其它領(lǐng)域。

·MS. MesoPro  [PDF資料下載]
MesoPro是一個(gè)預(yù)測(cè)具有多組分納米結(jié)構(gòu)材料宏觀性質(zhì)的新工具，可以對(duì)聚合物、表面活性劑和連續(xù)相進(jìn)行研究，從而應(yīng)用于表面涂層、粘合劑、密封劑、人造橡膠、水泥、復(fù)合材料、凝膠和層壓板材料等的開(kāi)發(fā)工作。作為一個(gè)可以將純組分和復(fù)雜混合物的性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)的研究工具，MesoPro可應(yīng)用于諸多體系的配方設(shè)計(jì)和模擬研究，比如嵌段共聚物、聚合物表面活性劑、納米結(jié)構(gòu)共混體系以及膜界面等。

定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系
·MS. QSAR   [PDF資料下載]
QSAR模塊是一個(gè)功能全面的工具集，用于在實(shí)驗(yàn)信息(“性質(zhì)”)和分子水平特征(“描述符”)之間產(chǎn)生統(tǒng)計(jì)回歸數(shù)學(xué)模型。這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以用于對(duì)未知材料性質(zhì)的預(yù)測(cè)：通過(guò)對(duì)分子的描述符（包括那些處理?xiàng)l件和配方數(shù)據(jù)的描述符）進(jìn)行計(jì)算，從而在性質(zhì)和描述符之間建立函數(shù)關(guān)系。同時(shí)，允許用戶研究訓(xùn)練集的描述符和性質(zhì)之間的差異性和相關(guān)性。QSAR的描述符包含的范圍很廣，其中包括Forcite、VAMP和FAST描述符。這些描述符使得材料的各種性質(zhì)得以精確模擬。除了基本的統(tǒng)計(jì)算法，還可以使用靈活的遺傳算法（GA）。遺傳算法是一個(gè)用于處理多變量、多描述符的理想方法，在處理大數(shù)據(jù)集的時(shí)候有著很高的價(jià)值和效率。此方法使用“適者生存”的理論來(lái)進(jìn)行工作：那些對(duì)性質(zhì)有影響的描述符可以進(jìn)入到下一代中，而沒(méi)有影響的則消亡。保留下來(lái)的正交描述符會(huì)產(chǎn)生更高精確度的模型。該模塊能夠使用Perl Script功能編譯。

·MS. QSAR Plus   [PDF資料下載]
在MS QSAR功能的基礎(chǔ)上增加量化描述符以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法。

·MS Dmol3 Descriptor  [PDF資料下載]
使用量子力學(xué)模塊DMol3計(jì)算得到的分子和周期體系的描述符，進(jìn)一步擴(kuò)展了QSAR的研究范圍。這些與反應(yīng)性能相關(guān)的描述符包括原子的Fukui函數(shù)描述符，它可用來(lái)描述單個(gè)原子親電性、親核性以及對(duì)自由基反應(yīng)的敏感程度；周期體系描述符包括晶格能和態(tài)密度描述符，能夠很好地表征晶體的相關(guān)性質(zhì)。#p#page_title#e#
Materials Studio 模擬軟件與 Pipeline Pilot流程處理平臺(tái)的整合

·Pipeline Pilot 簡(jiǎn)介  [PDF資料下載]
在現(xiàn)實(shí)研究工作中，很多時(shí)候我們需要處理大量的數(shù)據(jù)，尤其是在某些領(lǐng)域，需要處理的數(shù)據(jù)量每十二個(gè)月就會(huì)翻一倍，這就對(duì)數(shù)據(jù)的收集、管理、分析與有效利用帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。Pipeline Pilot 就是應(yīng)運(yùn)這個(gè)要求而誕生的一種數(shù)據(jù)流管理平臺(tái).  

 圖示：Pipeline Pilot工作流程示意圖   
 

      總的來(lái)說(shuō)，Pipeline Pilot可以應(yīng)用于化學(xué)信息學(xué)、生物信息學(xué)以及材料科學(xué)等諸多能產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的工業(yè)企業(yè)與科研部門，這是由于Pipeline Pilot能夠幫助我們高效地完成很多工作： 

1． 數(shù)據(jù)信息的獲得、處理與加工：Pipeline Pilot包含多個(gè)材料科學(xué)組件、數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計(jì)建模組件、圖像處理組件以及文本信息處理組件，能夠完成對(duì)模型體系的從量子力學(xué)、分子力學(xué)到晶體結(jié)構(gòu)分析以及結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系等一系列的模擬計(jì)算，獲得大量數(shù)據(jù)結(jié)果，并能在此基上完成篩選、分析、處理等一系列流程化工作； 

2． 數(shù)據(jù)處理報(bào)告的規(guī)范化與科學(xué)化：Pipeline Pilot同時(shí)包含有多種數(shù)據(jù)報(bào)告組件，可以為客戶定制數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)挖掘流程的總結(jié)報(bào)告，報(bào)告中可以現(xiàn)實(shí)多個(gè)表格、曲線圖和圖像，從多個(gè)角度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察，用客戶認(rèn)為最好的方式來(lái)顯示數(shù)據(jù)和分析結(jié)果，便于闡述、存檔、管理與共享； 

3． 最大限度資源的整合與共享：Pipeline Pilot包含有集成組件，能夠使它與現(xiàn)有的計(jì)算資源集成在一起，能夠把外部的應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)無(wú)縫鏈接到Pipeline Pilot的任何數(shù)據(jù)處理流程中，同時(shí)PP支持與第三方分子模擬設(shè)計(jì)軟件Materials Studio、Discovery Studio聯(lián)合使用，并能以多種方式實(shí)現(xiàn)資源共享，比如三種客戶端模式(網(wǎng)頁(yè)客戶端、Lite客戶端和標(biāo)準(zhǔn)客戶端)和多用戶網(wǎng)頁(yè)共享模式。這種資源整合與共享能夠最大限度有效地利用現(xiàn)有資源，避免資源重置和浪費(fèi)，降低成本，提升客戶的創(chuàng)新能力和競(jìng)爭(zhēng)力； 

4． 工業(yè)企業(yè)或者研究部門的信息管理平臺(tái)：Pipeline Pilot能夠方便地建立不同的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)不同部門人員的登錄，并通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)時(shí)存儲(chǔ)、管理和查詢，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)中海量信息資源最有效的利用，從而大大提高工業(yè)企業(yè)和研發(fā)部門的整體工作效率。

MCC(Materials Components Collection)是Pipeline Pilot中的材料研究組件；4.2版本的MCC可以調(diào)用Materials Studio中DMol3，F(xiàn)orcite，，VAMP，QSAR，Reflex，Reflex QPA等模塊的功能，同時(shí)也可以使用Perl Scripting功能。通過(guò)在PP中調(diào)用MCC4.2可以實(shí)現(xiàn)研究工作的流程化，提高工作效率，使計(jì)算流程合理化，科學(xué)化和效率化。
 
·Perl Scripting   [PDF資料下載]
Perl Scripting功能：Materials Studio模擬平臺(tái)加進(jìn)了Perl語(yǔ)言編譯功能，提供了便捷易用的界面，使用者可以根據(jù)研究課題的不同特點(diǎn)非常高效地編譯出理想的計(jì)算程序；這些計(jì)算程序簡(jiǎn)潔快速地調(diào)用Materials Studio分子模擬平臺(tái)的各個(gè)功能模塊的關(guān)鍵詞，即使對(duì)Perl語(yǔ)言不精通的使用者也能很快上手使用該項(xiàng)功能。編譯好的計(jì)算程序，不僅可以在本地平臺(tái)上運(yùn)行，也可以提交到遠(yuǎn)程服務(wù)器上運(yùn)行。該功能的引入不僅使得使用者了解Materials Studio軟件的內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制，也方便了使用者做更多的個(gè)性化設(shè)置，發(fā)揮出Materials Studio分子模擬平臺(tái)更多的技術(shù)潛力。Perl Scripting的界面如下：

圖一、perl腳本編輯界面

圖二、使用perl編輯計(jì)算整個(gè)分子勢(shì)能面的腳本

圖三、通過(guò)運(yùn)行perl腳本得到的水分子在不同鍵長(zhǎng)，鍵角下得能量值，以及相對(duì)應(yīng)的模型 #p#page_title#e#

系統(tǒng)要求

A  客戶端PC機(jī)系統(tǒng)要求：