【老司機(jī)團(tuán)隊(duì)直播課】FORCITE分子動(dòng)力學(xué)培訓(xùn)課程，提升材料計(jì)算研究效率！
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Materials Studio軟件是材料科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的一款專業(yè)的多尺度模擬設(shè)計(jì)平臺(tái)，獲得了來自全球多個(gè)科研機(jī)構(gòu)的認(rèn)可和支持。作為Materials Studio軟件的官方代理商和服務(wù)合作伙伴北京泰科博思科技有限公司，聯(lián)合“計(jì)算老司機(jī)”團(tuán)隊(duì)，推出Materials Studio基礎(chǔ)班系列課程。本系列課程由經(jīng)驗(yàn)豐富的講師，結(jié)合精選實(shí)例，從理論講解、模型搭建、參數(shù)設(shè)置、結(jié)果分析等詳細(xì)操作步驟入手，手把手教學(xué)，助您啟動(dòng)科研之模擬征程！
Forcite分子動(dòng)力學(xué)模擬基礎(chǔ)課程
課程日期：2023年6月26日-27日
上課方式：騰訊課堂線上直播
課程介紹：
分子動(dòng)力學(xué)(Molecular Dynamics，MD)，是結(jié)合分子力學(xué)(力場)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律發(fā)展而來的計(jì)算模擬方法。MD是當(dāng)前研究大型復(fù)雜體系被最為廣泛采用的方法，頻繁活躍在眾多學(xué)科或研究領(lǐng)域中，如有機(jī)物體系、高分子與聚合物體系、生物化學(xué)分子體系、溶液體系、單相(液相、固相)表面、多相界面(液-液、固-液、固-固、氣-液等)、金屬與無機(jī)物材料等，每年發(fā)表的涉及MD模擬的SCI論文數(shù)以千篇計(jì)。
MD作為一種模擬方法，其具體過程可劃分為“四步曲”，即:構(gòu)建模型→設(shè)置計(jì)算參數(shù)→運(yùn)行計(jì)算→計(jì)算結(jié)果分析與可視化展示”。這四步中，除第三步“運(yùn)行計(jì)算”主要由計(jì)算機(jī)來執(zhí)行外，其余三個(gè)步驟均由研究者負(fù)責(zé)，而這三個(gè)步驟中包含大量的技術(shù)細(xì)節(jié)和操作技巧，只有將這三個(gè)步驟學(xué)通、學(xué)透，才具備獨(dú)立開展MD模擬的能力。Materials Studio Forcite Plus是先進(jìn)的經(jīng)典分子力學(xué)模塊，可計(jì)算能量、結(jié)構(gòu)優(yōu)化及動(dòng)力學(xué)模擬?？蓪Χ囝愋筒牧线M(jìn)行上述計(jì)算，適用范圍涵蓋從簡單分子到二維、三維周期性結(jié)構(gòu)(如晶體)。利用全面的分析工具可分析從密度變化到擴(kuò)散及溶解度參數(shù)等諸多性質(zhì)。
本課程講解使用Materials Studio軟件(MS)的Forcite模塊進(jìn)行MD模擬，課程內(nèi)容力求理論結(jié)合實(shí)踐操作，遵循由簡入繁、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)規(guī)律，注重對基礎(chǔ)性、通用性的知識的講解，培養(yǎng)通用化的方法和思路，使學(xué)員通過本教程的學(xué)習(xí)，掌握一套普適、完整、清晰的分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算的方法論和步驟，從而具備獨(dú)立開展分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算的能力，繼而應(yīng)用到自己實(shí)際的研究課題中。
點(diǎn)擊此處了解更多關(guān)于Forcite Plus的功能信息。
授課專家：
月只藍(lán) 博士
12年Forcite模塊MD模擬經(jīng)驗(yàn)，已為國內(nèi)幾十所高校提供分子模擬技術(shù)支持發(fā)表SCI論文超過100篇,包括AFM、ANGEW CHEM、APPL CATAL B-ENVIRON、CEJ、AIChE、Small Methods、JMCA等高質(zhì)量期刊。月只藍(lán)博士已為國內(nèi)外數(shù)百名碩士、博士、高校教師提供分子模擬技術(shù)輔導(dǎo)，已有十幾名學(xué)員憑借高質(zhì)量分子模擬論文的發(fā)表，被國外名校、國內(nèi)985大學(xué)博士錄取，或被高校、科研所錄用為講師、副教授。
課程內(nèi)容安排：(第一天)
上午：1-3課時(shí)
第1課時(shí)：計(jì)算模擬基本概念與必要知識儲(chǔ)備(理論學(xué)習(xí)）
1.模擬計(jì)算的作用和目的
2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)
3.能量最小化原理與實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系
4.馳豫的定義與作用
5.幾何優(yōu)化的本質(zhì)含義
6.分子動(dòng)力學(xué)、退火、淬火的本質(zhì)含義
課程目的解讀：
為什么要做幾何優(yōu)化？為什么要做分子動(dòng)力學(xué)？從這些最基本問題講起，引導(dǎo)學(xué)員從更大視野上思考；然后介紹必備的知識儲(chǔ)備，幫助學(xué)員建立起對模擬計(jì)算基本而清晰的認(rèn)識。
第2課時(shí)：分子動(dòng)力學(xué)的基本原理(理論學(xué)習(xí))
1.基本數(shù)學(xué)原理
2.能量計(jì)算與力場
3.非鍵力的概念
4.系綜、初始速度、恒溫器、恒壓器
5.分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本步驟
課程目的解讀：
分子動(dòng)力學(xué)是求解微分方程組初值問題。本課時(shí)將圍繞這個(gè)方程組構(gòu)建和求解，解讀重要參數(shù)的意義，加深對分子動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識和理解。
第3課時(shí)：基礎(chǔ)核心參數(shù):力場和電荷的設(shè)置(實(shí)踐操作）
1.力場和電荷的重要性
2.正確設(shè)置力場的步驟和操作
3.原子雜化類型的快速判斷
4.快速設(shè)置力場的技巧
5. 正確設(shè)置電荷的步驟和操作
6.設(shè)置合理性的檢驗(yàn)
課程目的解讀：
力場和電荷是決定計(jì)算結(jié)果正確性的核心參數(shù)。學(xué)習(xí)掌握正確設(shè)置力場和電荷，是做分子動(dòng)力學(xué)的必備能力。
下午：4-6課時(shí)
第4課時(shí)：幾何優(yōu)化核心參數(shù)的設(shè)置和技巧(實(shí)踐操作）
1.基本數(shù)學(xué)原理
2.Forcite幾何優(yōu)化在分子動(dòng)力學(xué)中的作用
3.Forcite幾何優(yōu)化面板介紹
4.優(yōu)化算法的選擇
5.靜電力和范德華力計(jì)算方法設(shè)置
6.實(shí)踐操作1：非周期性模型的幾何優(yōu)化
7.實(shí)踐操作2：周期性模型的幾何優(yōu)化
8.實(shí)踐操作3：利用幾何優(yōu)化平整表面
課程目的解讀：
Forcite幾何優(yōu)化在模型構(gòu)建后、分子動(dòng)力學(xué)之前，起著承上啟下的作用。良好的Forcite幾何優(yōu)化保證后續(xù)MD的順利開展，否則會(huì)導(dǎo)致很多MD報(bào)錯(cuò)。
第5課時(shí)：分子動(dòng)力學(xué)常見模型的構(gòu)建(實(shí)踐操作）
1.常見模型簡介
2.建模的思路和技巧：拆解和組合
3.模型的尺寸設(shè)計(jì)與尺寸匹配
5.實(shí)踐操作2：混合模型的設(shè)計(jì)與構(gòu)建
6.實(shí)踐操作3：界面模型的設(shè)計(jì)與構(gòu)建
7.實(shí)踐操作4：表活體系“三明治”模型構(gòu)建
課程目的解讀：
晶面該切多厚？超晶胞該擴(kuò)展多少倍？真空層該加多厚？界面上下兩個(gè)部分尺寸怎么匹配？針對這些痛點(diǎn)、難點(diǎn)問題，本課時(shí)介紹高效建模的思路和技巧，講解建模詳細(xì)操作步驟。
第6課時(shí)：分子動(dòng)力學(xué)模擬的基本過程
1.分子動(dòng)力學(xué)模擬的三個(gè)階段
2.分子動(dòng)力學(xué)模擬的平衡階段
3.分子動(dòng)力學(xué)模擬的數(shù)據(jù)收集階段
4.分子動(dòng)力學(xué)模擬的計(jì)算結(jié)果分析
課程目的解讀：
將看似復(fù)雜的MD過程劃分為三個(gè)階段，便于理解三個(gè)階段之間區(qū)別和聯(lián)系。
課程內(nèi)容安排：(第二天)
上午：7-9課時(shí)
第7課時(shí)：分子動(dòng)力學(xué)核心參數(shù)設(shè)置和技巧(實(shí)踐操作）
1.Forcite分子動(dòng)力學(xué)面板介紹
2.系綜的選用和設(shè)置
3.初始速度的設(shè)置
4.溫度和壓力的設(shè)置
5.時(shí)間步長的設(shè)置和內(nèi)在原理
6.總模擬時(shí)長的設(shè)置原理
7.采樣頻率和總幀數(shù)的設(shè)置原理
8.恒溫器和恒壓器的選用和設(shè)置
課程目的解讀：
系綜NVE/NVT/NPT該怎么選？為什么文獻(xiàn)時(shí)間步長經(jīng)常取1 fs，自己體系怎么選？恒溫器有5種，該如何選擇？本課時(shí)將對MD參數(shù)設(shè)置進(jìn)行全面細(xì)致講解，解決痛點(diǎn)、難點(diǎn)。
第8課時(shí)：分子動(dòng)力學(xué)平衡的判定(實(shí)踐操作）
1.判定的方法和原則
2.溫度平衡判定
3.能量平衡判定
4.計(jì)算參數(shù)平衡判定
課程目的解讀：
分子動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)收集和結(jié)果，都必須建立在達(dá)到平衡的基礎(chǔ)上，否則易得到不準(zhǔn)確甚至錯(cuò)誤的結(jié)論。
第9課時(shí)：MD分析必備技能:分子識別和選取(實(shí)踐操作）
1.分子識別和選取的基本思路
2.分子識別和選取的兩大工具
3.實(shí)踐操作1:復(fù)雜模型中選出水分子
4.實(shí)踐操作2:瀝青模型選出所有芳香分
5.實(shí)踐操作3:選出特定區(qū)域內(nèi)的分子
6.實(shí)踐操作4:某種原子的全選
7.實(shí)踐操作5:復(fù)雜模型中末端距的全選
8.實(shí)踐操作6:任意分子質(zhì)心的全選
課程目的解讀：
MD的分析一般須選出某些特定的分子(團(tuán))。而MD模型通常比較復(fù)雜，如何從復(fù)雜模型中選出感興趣的分子(團(tuán))，而且保證不錯(cuò)選、漏選？
下午：10-12課時(shí)
第10課時(shí)：算例1:MD研究水分子在晶面上的吸附
1.模型的構(gòu)建
2.計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
3.平衡判定
4.相互作用能分析(應(yīng)用Perl腳本)
5.相互作用能貢獻(xiàn)機(jī)理解析(應(yīng)用Perl腳本)
6.水分子形變能的計(jì)算
課程目的解讀：
晶面上分子吸附的MD模擬非常常見和常用。這樣的模擬雖然簡單，但便于從中理解MD基本過程。本課時(shí)將介紹建模和參數(shù)設(shè)置的全過程。
第11課時(shí)：算例2:MD研究瀝青在方解石晶面的吸附
1.模型的構(gòu)建
2.計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
3.界面吸附能分析(應(yīng)用Perl腳本）
4.界面吸附能貢獻(xiàn)機(jī)理解析(應(yīng)用Perl腳本）
5.軸向濃度與密度分布分析
6.界面氫鍵個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)與分析(應(yīng)用Perl腳本）
課程目的解讀：
無定形(如聚合物、高分子膜等)，與晶體界面間相互作用的MD模擬，同樣非常常見。本課時(shí)的重點(diǎn)在于講解界面能、濃度分布以及氫鍵個(gè)數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析。
第12課時(shí)：算例3:MD研究有機(jī)物水溶液的性質(zhì)
1.模型的構(gòu)建
2.計(jì)算參數(shù)的設(shè)置
3.鍵長、角度分布分析
4.均方根位移(擴(kuò)散系數(shù))分析
5.RDF分析與配位數(shù)計(jì)算
6.內(nèi)聚能密度、溶解度參數(shù)計(jì)算與分析
7.氫鍵統(tǒng)計(jì)分析(應(yīng)用Perl腳本)
精彩內(nèi)容早知道 (第1天)
第1節(jié): 計(jì)算模擬基本概念與必要知識儲(chǔ)備
看文獻(xiàn)的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)幾何優(yōu)化(Geometry Optimization或Energy Minimization)、分子動(dòng)力學(xué)(Molecular Dynamics,MD)、退火(Anneal)等名詞頻繁出現(xiàn)。大家是否思考過：為什么要做幾何優(yōu)化？為什么要做分子動(dòng)力學(xué)？幾何優(yōu)化、分子動(dòng)力學(xué)、退火等，到底是在做什么，它們之間有哪些區(qū)別和聯(lián)系？這些名詞與實(shí)際的實(shí)驗(yàn)研究，是如何聯(lián)系在一起的？本講將對這些看似基本卻非常重要的問題進(jìn)行講解，引導(dǎo)學(xué)員從更大視野上思考這些問題，幫助學(xué)員建立起對模擬計(jì)算基本而清晰的認(rèn)識。大家就會(huì)發(fā)現(xiàn)，換一個(gè)思考角度，原來的這些問題都豁然開朗！
第2節(jié): 分子動(dòng)力學(xué)的基本原理
分子動(dòng)力學(xué)是結(jié)合分子力學(xué)(力場)和牛頓運(yùn)動(dòng)定律發(fā)展而來的計(jì)算模擬方法，因此了解分子動(dòng)力學(xué)的原理，必然繞不開分子力學(xué)(力場)和牛頓運(yùn)動(dòng)方程。對于分子力學(xué)內(nèi)容展開，將引出勢能、力場、非鍵力這些重要的核心概念;對于牛頓運(yùn)動(dòng)方程而言，其數(shù)學(xué)本質(zhì)是微分方程組的初值問題，圍繞這個(gè)方程組的構(gòu)建和求解，將引出動(dòng)能、系綜、初始速度、恒溫器、恒壓器的基本概念。解讀這些重要的基本概念和參數(shù)，是加深對分子動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識和理解的必要知識。
第3節(jié): 基礎(chǔ)核心參數(shù):力場和電荷的設(shè)置
做分子動(dòng)力學(xué)模擬的文獻(xiàn)，通常會(huì)告訴讀者文中采用了什么力場，但關(guān)于具體的力場類型設(shè)置描述得非常模糊的。舉個(gè)例子，文獻(xiàn)采用了COMPASS力場，往往描述得非常簡潔，通常以一句輕飄飄的“本文采用COMPASS力場進(jìn)行計(jì)算”就帶過了。然而，以C原子為例，COMPASS力場中有多達(dá)幾十種力場類型對應(yīng)于C原子，那么自己模型中的C原子的力場類型具體如何設(shè)置，僅根據(jù)文獻(xiàn)的一兩句話，根本無從得知。因此，學(xué)會(huì)設(shè)置和判斷自己模型中原子的力場類型，是整個(gè)分子動(dòng)力學(xué)模擬的核心基礎(chǔ)，是每個(gè)學(xué)員必須掌握的核心技能。
課程費(fèi)用：
學(xué)術(shù)用戶：2499元
工業(yè)用戶：3899元
優(yōu)惠：
1.報(bào)名前15名，立減499元；
2.三人成團(tuán)享95折優(yōu)惠。
*注:1.優(yōu)惠不疊加; 2.提供發(fā)票和邀請函
課程福利：
1.代算服務(wù)95折優(yōu)惠券
2.MS軟件購買98折優(yōu)惠卡
3.課程結(jié)課證書
4.課程培訓(xùn)資料(電子版)
報(bào)名方式：
1.點(diǎn)擊上方"在線報(bào)名"提交報(bào)名信息
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3.報(bào)名時(shí)請務(wù)必備注：FORCITE 培訓(xùn)班
4.若報(bào)名有困難，請聯(lián)系房女士;info@tech-box.com.cn,電話:010-64951848，協(xié)助報(bào)名。
5. 我們會(huì)提前1~3天將具體上課鏈接發(fā)送至您郵箱，請注意查收。
6. 我們還設(shè)置專門的課程討論群，歡迎進(jìn)群交流。
繳費(fèi)方式：
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2. 轉(zhuǎn)賬匯款
名稱：北京泰科博思科技有限公司
銀行：中國建設(shè)銀行北三環(huán)支行營業(yè)部
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