约束

在分子动力学模拟研究中，有些体系可能需要使用约束来限制分子内部的运动

所谓的限制是指的通过内坐标进行限定原子间的相对位置范围

让限定的原子间之间的相对位置在一定范围内运动

比如说限制跟H相关的体系，因为H的振动太快了

在蛋白质模拟研究中，约束可以用来固定蛋白质中的特定部分，例如活性位点或关键残基

还有的可能是让物质保持成为刚性体系用来减少计算速度

刚性减少计算速度你就可以理解为因为把多个原子变成一个质心或集合中心处理位置

H2O可能振动的太快

并非你需要的刚性体系

所以可以对其进行约束

键长会进行来回振动幅度约为3%左右

键角的弯曲幅度约为5%-10%

键长，键角的变化速度会非常快

二面角扭曲速度非常慢

刚性处理是把分子内坐标都固定下来，这个虽然会加快速度，但是你能明显感觉到不合理

因为分子内的原子真实情况不可能固定不变，所以我们必须根据自己的目的

进行做相应的限制，一个是加快计算速度，另一个就是帮助你符合你的模型

键长键角的幅度不是特别大，所以在研究某些性质来说可以进行固定

比如研究蛋白体系中部分力场最好的配合就是刚性水模型，SPC、TIP3P等水分子模型

二面角不要随意做限制，因为它决定了很多物理性质，还有结构性质

比如蛋白的折叠

约束这个玩意都是算法推导，我看不懂，只能整理网上信息总结一下

超过80% 的模拟体系算涉及刚性水分子，这种处理刚性水分子的约束常用SETTLE算法

SHAKE 比 LINCS稍慢且不太稳定，但可用于角度约束

LINCS不可以约束具有耦合键角，但是孤立的键角是可以的

LINCS有并行版本PLINCS可以计算效率跟高

LINCS是用过矩阵变换来求解的，SHAKE是加一个因子来处理的

所以记得小分子用SETTLE算法，尤其水

大点的用LINCS，如果处理耦合键角再用SHAKE