GAMESS与Tinker实现QM/MM计算教程

"使用GAMESS和Tinker进行QM/MM计算的教程文档，由CheolHoChoi于1999年11月16日编写。该文档详细介绍了如何结合GAMESS量子力学软件和Tinker分子力学软件进行QM/MM计算，适用于各种化学系统的研究。QM/MM计算是一种结合量子力学（QM）和分子力学（MM）的方法，用于模拟大分子系统中的化学反应和相互作用。GAMESS中的$LINK组控制着QM/MM计算的执行。SIMOMM和IMOMM是两种不同的QM/MM计算方案，前者由Shoemaker等人开发，特别适用于表面化学系统的研究，但也可应用于其他系统。TINKER作为MM部分的计算工具，是由Jay Ponder研究团队开发的分子力学程序，其更多信息可以在其官方网站上找到。文档中还提到了与TINKER相关的两篇期刊文章，以及关于SIMOMM方法的三篇论文引用。" 在QM/MM计算中，GAMESS（General Atomic and Molecular Electronic Structure System）扮演着量子力学计算的角色，它可以执行Shoemaker等人提出的SIMOMM或Morokuma等人提出的IMOMM方法。SIMOMM（Surface Integrated Molecular Orbital/Molecular Mechanics）主要用于研究表面化学系统，而IMOMM（Integrated Molecular Orbital/Molecular Mechanics）则是一个更通用的计算策略。通过在输入文件中设置$LINK组，可以启动QM/MM计算，使得GAMESS能够处理大分子系统的一部分使用量子力学，其余部分使用分子力学。 Tinker是一个强大的分子力学程序，它在GAMESS中被集成以处理QM/MM计算中的MM部分。Tinker由Jay Ponder的研究团队开发，对于分子动力学模拟、能量最小化和分子性质预测非常有用。你可以通过提供的网址访问Tinker的官方网页，获取更多关于这个软件的信息。 QM/MM计算方法的核心在于结合了量子力学的精确性和分子力学的效率。量子力学部分通常用于描述小规模的活性中心，如催化剂表面或生物分子中的反应中心，而分子力学则处理更大的环境部分，如溶剂分子或蛋白质链。这种方法允许研究者在计算成本可接受的情况下模拟复杂的化学反应和相互作用。 文档中提到的期刊文章可能提供了TINKER程序的详细介绍和应用案例，以及SIMOMM方法的理论基础和实施细节。这些论文是进一步深入理解这两种计算方法和技术的关键参考文献，对进行QM/MM计算的研究人员尤其有价值。 利用GAMESS和Tinker进行QM/MM计算是现代化学和材料科学领域的重要工具，它能够帮助科学家们理解并预测复杂系统中的化学过程，特别是在表面化学、催化和生物化学等领域。通过这种混合方法，研究人员可以更准确地模拟大规模系统，而不仅仅是局限于小规模的量子力学计算。