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可持续可伸缩电池用于下一代可穿戴设备
在大规模模拟中，由于量子方法的数值成本很高，原子之间的相互作用通常不能从第一个原理计算。相反，它们通常是使用力ELDS（FFS）对势能的物理动机功能形式进行建模的，并进行参数化以匹配从头算能的能量和/或再现实验数据。最广泛的FF是所谓的经典力eLS（例如Amber 1或Charmm 2），它们结合了XED-Charge Colomb电位和Lennard-Jones的相互作用来模拟分子间电位。这些模型在数值上非常有效，可以在长期尺度上模拟非常大的系统。然而，它们的简单功能形式缺乏极化和多体效应，这对于正确描述某些系统至关重要（例如在极性溶剂，PI堆叠或复杂的蛋白质结构中溶剂化3）。更先进的力量eelds - 例如Amoeba，4 TTM，5
计算图上的分子自由能优化
对给定分子系统的自由能景观（FEL）的全面理解暗示了准确预测其行为的能力，并为进一步的操纵和设计提供了合理的基础。科学家在计算过程中取得了巨大的影响，在理论和计算算法的进步方面取得了巨大的成就。1的FEL严格计算通常涉及通过分子模拟和产生的轨迹/统计的后处理来对CON划分空间进行取样。在设计/预测/重新构成蛋白质结构2 - 4中使用的更有效的估计涉及重复的建议/采样和/或能量最小化候选结构/序列（例如，fastrelax 5）随后用各种形式的电势评估/评分。6 - 8所有这些方案都具有基本的局限性，如下所示：（1）基本上使用物理学或基于知识的力ELDS（FF）的所有分子建模（例如，Charmm，9 Rosetta 10）。无论其他相邻单元的身份和空间分布如何，假定仅由距离（以及各向异性单元之间的方向）确定的相互作用。
研究水对多尺度分子动力学模拟纤维素机械性能的影响
粗粒（CG）力场参数是使用真空中纤维素Iβ的原子分子动力学模拟得出的（0％的水分含量），并使用Gromacs软件[5]和CHARMM力场进行的水（95％水分含量）溶剂（95％的水分含量）[6]。72使用自下而上的粗粒方法将葡萄糖残基映射到一个CG位置：在存在水存在下，使用雨伞采样确定了100个纤维素表面之间的非键相互作用，以计算平均力的潜力（PMF）。势能被视为真空模拟中PMF的近似值，因为缺乏水减少了对自由能的熵贡献。使用Boltzmann倒置参数化键合的相互作用，以从与CG位点相对应的原子组之间的键长和角度的概率分布来计算PMF。使用LAMMPS软件进行了粗粒纳米纤维素组件的MD模拟[7]。进行了机械应力MD模拟，以确定具有强力场参数的CG纳米纤维素组件的拉伸模量，其水分含量为0％和95％。
在DNA/RNA混合双链体的分子动力学模拟中对力场性能的全面评估
1捷克科学学院生物物理学研究所，Královopolská135，612 00 Brno，捷克共和国Brno 2捷克高级技术研究所，Catrin，Catrin，Palacký大学，K例科夫斯科夫斯科夫斯科夫斯科佛511/8 Ostrava，17。Listopadu2172/15，708 00 Ostrava-Poruba，捷克共和国和联合优先的作者。*对应作者：Miroslav Krepl电子邮件：krepl@ibp.cz摘要由RNA和DNA链形成的抽象混合双螺旋（通常称为混合双链体或杂交），在转录和反向转录等生物学过程中至关重要。它们对于他们在CRISPR基因编辑和纳米技术中的应用也很重要。，尽管它们具有重要意义，但杂种很少以原子分子动力学方法进行建模，并且没有基准研究系统地评估了力场的性能。在这里，我们介绍了使用现代和常用的成对添加剂和可极化的核酸力场的杂种进行广泛的基准研究。我们的发现表明，任何可用的力场选择都没有准确地重现混合动力的所有特征结构细节。琥珀色力场无法填充DNA链的C3'-endo（北）冰球和低估的倾斜度。charmm力场准确地描述了C3'-endo冰球和倾斜度，但显示了基对的不稳定性。可极化的力场与准确再现螺旋参数的努力。某些力场组合甚至表现出RNA和DNA参数之间的明显冲突。在这项工作中，我们对混合DNA/RNA双链体的力场性能进行了坦率的评估。我们为选择可利用的力场组合提供指导，并突出显示潜在的陷阱和获得最佳性能的最佳实践。引言基因表达过程不可避免地涉及转录过程中混合RNA和DNA双链体（杂种）的形成，而新鉴定的RNA链暂时将基础与DNA模板配对。1在逆转录期间发生相反的过程，