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年终盛典!东方科软重磅推出《月只蓝Forcite分子动力学精进课程》


  

课程介绍

分子动力学(Molecular Dynamics,MD),是当前研究大型复杂体系最为广泛使用的方法,频繁活跃在众多学科或研究领域中,如有机物体系、高分子与聚合物体系、生物化学分子体系、溶液体系、单相(液相、固相)表面、多相界面(液-液、固-液、固-固、气-液等)、金属与无机物材料等,每年发表的涉及MD模拟的SCI论文数以千篇计。

本课程将结合大量的算例进行讲解,每个算例都会按照“构建模型→设置计算参数→运行计算→计算结果分析与可视化展示”的逻辑顺序进行讲解。Materials Studio软件(MS)具有高效的模型构建、友好亲和的操作方式、强大的多模块交互协作、美观大气的图形输出,最近20年,使用MS发表的论文已超6.1万篇(截至2025年11月数据),且每年发表论文数保持持续、强劲的增长趋势(见左下图)。

本课程主要使用MS的Forcite模块。该模块是MS中进行MD模拟的主要模块,近年来,每年使用Forcite发表的论文超过1,000篇,而且保持稳健增长的趋势(见右下图)。

 

 

 

何为精进班

在我们的课程体系中,关于Forcite分子动力学已开设2门课程,分别是:进修班和精进班,当前课程就是精进班。进修班是基础性质的课程,而精进班是在此基础上进一步提高、进阶,是提高与进阶性质的。在学习深度和层次上,进修班和精进班分别对应于MD模拟学习过程的两个阶段:

 

第一个阶段,学习MD的基础理论与实践操作,并掌握常见模型(分子-表面、共混、气/液/固-气/液/固界面、多层模型等)的设计和构建技巧、基础核心参数(力场、电荷、范德华力和静电力计算方法等)的设置方法、MD核心参数(系综、初始速度、时间步长、恒温器、恒压器等)的设置方法、模型中特定目标(如原子、官能团、分子、化学键、距离与长度、质心等)识别和选取的方法、常见结果参数(如相互作用能及其作用力贡献解析、形变能、密度场、键长/键角分布、MSD与扩散系数、RDF与配位数、CED与SP、氢键个数、Rg、功率谱与IR谱图、力学性能与模量、FFV、轴向浓度分布等)的分析方法和操作流程,并了解MS中Perl脚本的使用流程,以及加电场、加外力模拟的脚本实现方法,此谓之“进修班”;

 

第二个阶段,进一步挖掘、拓展Forcite MD模拟的应用范围,设计更复杂的模型,并辅以大量脚本的使用,研究第一个阶段无法研究的实际过程,计算第一个阶段难以计算的结果参数,此谓之“精进班”。举个例子,就结果分析而言,第一个阶段主要借助Forcite模块自带Analysis面板中的分析功能进行结果分析,这种方式虽然操作简单,但是能分析的参数很有限;而在第二个阶段,将跳出Analysis面板的限制,大量使用脚本来获得Analysis面板无法计算的参数,比如粒子轨迹/受力/速度提取、表面/界面张力、玻璃化温度、热导率、接触角等。

 

 

课程更新亮点

本课程是对旧版课程(旧版课程名为“进阶班”)进行大幅迭代更新而来,随着软件的更新,旧版课程已经明显陈旧、过时,亟需更新和完善,本课程主要更新如下:

 

1 计算效率可望提升5~10倍

支持使用GPU进行MD模拟,是近年来Forcite模块最令人振奋的更新。旧版课程由于时间久远,参数设计和脚本编写均没有考虑GPU加速,在计算效率上已经明显落后、过时。本课程在计算参数设计和脚本编写上全面支持GPU加速,同一个模型,相比于旧版课程,用本课程的方法可望提速5~10倍,甚至10倍以上(使用高性能GPU的情况下),也就是说,用原来只能完成一个计算的时间,现在可以完成5~10个,大幅度节约时间和计算资源,显著推进自己的研究进度。

2 新增课程内容

新增了孔径分布曲线计算、单轴拉伸模拟与应力-应变曲线计算两讲内容。

3 脚本全面更新

课程里所有脚本均做了改进和更新,新版脚本使用更舒适、运行更稳定、报错概率降低,涉及MD的脚本,全面支持GPU加速。

4 新增脚本

① 新增了相对介电常数随时间变化曲线的脚本;

② 新增了粘度随时间变化曲线的脚本;

③ 新增了孔径分布曲线的脚本;

④ 新增了单轴拉伸并计算应力-应变曲线的脚本。

 

 

讲师介绍和学员概况

月只蓝博士

14Forcite模块MD模拟经验,长期深耕于MS模拟的第一线,已为国内几十所高校提供分子模拟技术支持发表SCI论文超过100篇,包括AM(多篇)、AFM(多篇)、ANGEW CHEM(多篇)、APPL CATAL B-ENVIRON、CEJ(多篇)、AIChE(多篇)、Small MethodsJMCA等高质量期刊。月只蓝曾获研究生数学建模竞赛国家级一等奖,具有扎实的数学功底和应用能力,并具有丰富的Perl脚本编写经验,编写各类Perl脚本超百个。

月只蓝已培训超过1000名学员,学员包括来自北大、清华、香港理工、上海交大、武大、同济、南开、中山大学、中科院等国内院校和科研院所,以及悉尼大学等国外院校的硕博和高校教师。

截至目前,往期学员已一作发表SCI论文超过70篇,包括Nature Commun、JACS、CEJ、JCP等一区top期刊;此外,已有十几名学员凭借高质量模拟论文的发表,拿到研究生国奖等奖学金,或被国外名校、国内985大学博士录取,或被高校、科研所录用为讲师、副教授。

 

 

适用学员

本课程适用于已具有一定Forcite MD基础,想进一步学习、应用Forcite分子动力学的学员。

本课程属于提高与进阶性质,参与课程的学员应具有Forcite分子动力学的理论和实践基础,包括:已掌握常见模型的构建方法、基础核心参数(力场、电荷、范德华力和静电力计算)的设置方法、MD核心参数(系综、初始速度、时间步长、恒温器、恒压器)的设置方法、模型中特定分子识别和选取的方法,并了解MS中Perl脚本的使用流程。

强烈建议学员先参加我们Forcite分子动力学进修班的学习,获取足够的知识储备和技能积累,再学习本课程。

 

 

课程内容安排

第1讲 课程简介与知识回顾(理论学习)

开设目的:

开篇明义,对课程做基本介绍,明确课程的学习目的,构筑基本的学习框架。

内容要点:

1.1 本课程教学目的

1.2 本课程教学特点

1.3 本课程教学具体内容安排

1.4 基础知识回顾

 

第2讲 多组分模型中两组分间相互作用能、氢键个数分析

论文发表:

本讲知识和技能,已应用于多篇一区SCI论文中,包括Adv. Mater.、AFM、ANGEW CHEM、CEJ等期刊;往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文,包括CEJ、JCP等一区期刊。

开设目的:

在实际研究中,相比于双组分模型,多组分(组分数≥3)模型更为常见。而双组分模型中相互作用能、氢键个数的分析方法,对于多组分模型已不再适用,如何分析多组分模型中两组分间相互作用能、氢键个数,非常值得学习。

内容要点:

2.1 研究背景

2.2 计算原理和公式

2.3 算例介绍

2.4 算例一:多组分共混模型的全流程讲解

2.5 算例二:多组分界面模型的全流程讲解

2.6 脚本的详细设置和使用技巧(应用Perl脚本)

2.7 本讲的举一反三

 

第3讲 粒子轨迹、受力、速度数据的提取

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文。

开设目的:

在MD结果分析中,我们往往特别关注某些特定粒子运动和位置演变相关的信息,比如粒子的轨迹坐标、受力和速度随模拟时间的变化,本讲将讲解如何使用脚本提取这些重要信息。

内容要点:

3.1 研究背景与计算原理

3.2 算例介绍

3.3 算例一:溶液模型的全流程讲解

3.4 算例二:气固混合模型的全流程讲解

3.5 脚本的详细设置和使用技巧(应用Perl脚本)

3.6 本讲的举一反三
 

第4讲 相对介电常数的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文。

开设目的:

在材料的性质研究中,相对介电常数是重要的性质参数之一。本讲将讲解相对介电常数的计算原理,并详细介绍如何使用脚本计算这个参数。

内容要点:

4.1 计算原理

4.2 偶极矩的计算和数据获取

4.3 算例介绍

4.4 算例一:液体模型的全流程讲解

4.5 算例二:固体模型的全流程讲解

4.6 脚本的详细设置和使用技巧(应用Perl脚本)

4.7 本讲的举一反三

 

第5讲 表面张力、界面张力的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文,包括JCP等一区期刊。

开设目的:

材料的表面是材料与外界发生相互作用的主要参与者,研究材料的表面性质,具有重要的学术和应用价值。表面/界面张力正是材料重要的表面性质之一,本讲将讲解表面/界面张力的计算原理,并详细介绍如何构建出合适的模型、使用脚本计算获得这些参数。

内容要点:

5.1 计算原理

5.2 模型构建的技巧

5.3 算例一:表面张力计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

5.4 算例二:界面张力计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

5.5 脚本的详细设置和使用技巧(应用Perl脚本)

5.6 本讲的举一反三
 

第6讲 玻璃化温度Tg的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文。

开设目的:

玻璃化温度Tg,是高分子材料重要的性质参数。本讲首先讲解该参数的计算原理,然后详细介绍如何使用脚本获得原始数据,继而通过拟合获得玻璃化温度。

内容要点:

6.1 计算原理

6.2 算例介绍

6.3 算例一Tg计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

6.4 算例二Tg计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

6.5 原始数据处理与Tg结果数据获取的技巧

6.6 本讲的举一反三
 

第7讲 热导率的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文。

开设目的:

热导率是评价、表征材料导热能力的核心参数。本讲首先讲解该参数的计算原理(傅里叶定律),然后介绍该参数的计算对模型构建的要求,最后详细演示如何通过脚本计算得到该参数,并展示模型内部的温度可视化图。

内容要点:

7.1 热导率的计算原理

7.2 构建的技巧和方法

7.3 热导率计算脚本的详细设置(应用Perl脚本)

7.4 热导率结果提取与温度梯度分析

7.5 温度分布可视化

7.6 本讲的举一反三
 

第8讲 内聚能密度、粘度、自由体积分数的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文,包括多篇一区二区SCI。

开设目的:

内聚能密度、粘度、自由体积分数是表征材料性质常用的参数,在材料相容性、混合、物质传质、内部孔道与扩散研究领域频繁使用。本讲首先介绍这些参数的计算原理,然后结合算例讲解这些参数的计算,涉及使用Perl脚本时,给出详细的操作演示。

内容要点:

8.1 研究背景

8.2 计算原理与公式

8.3 算例介绍

8.4 算例一:液体CED、SP、粘度的计算(应用Perl脚本)

8.5 算例二:固体CED、SP、FFV的计算(应用Perl脚本)

8.6 本讲的举一反三
 

第9讲 表面润湿性与接触角的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文,包括多篇一区二区SCI。

开设目的:

接触角是评价液体对材料表面润湿性的常用指标,在材料表面性质研究与应用领域频繁使用。本讲首先介绍这个参数的计算原理,然后结合算例讲解如何使用Perl脚本计算该参数。

内容要点:

9.1 研究背景

9.2 计算原理与公式

9.3 算例介绍

9.4 算例一:亲水表面接触角计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

9.5 算例二:疏水表面接触角计算的全流程讲解(应用Perl脚本)

9.6 接触角变化曲线分析

9.7 本讲的举一反三
 

第10讲 填料与基材间结合作用的评估(拔拉模拟)

论文发表:

本讲知识和技能,已应用于多篇一区SCI论文中,包括AFM;往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文,包括多篇一区二区SCI。

开设目的:

石墨烯、碳纳米管、纳米团簇等填料可用作基材(如橡胶、塑料、沥青等)的补强剂,提升基材的综合性能。拔拉模拟可定量、直观地评估填料与基材间的结合作用的强弱,可为填料的选用及其改性处理提供指导。本讲详细讲解拔拉模拟的整个流程,综合应用多个Perl脚本。

内容要点:

10.1 研究背景

10.2 算例介绍

10.3 模型构建的全流程讲解

10.4 拔拉模拟脚本的详细设置(应用Perl脚本)

10.5 结果可视化

10.6 结合能曲线、氢键个数、速度分析(应用Perl脚本)

10.7 本讲的举一反三
 

第11讲 平板挤压驱替的模拟

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发多篇SCI论文。

开设目的:

驱替与置换是两相流体流动领域研究的热点。使用Forcite MD研究驱替的过程,可在分子尺度上探究常规实验手段难以企及的细节,为实际应用提供重要的借鉴和思路。本讲讲解平板挤压驱替模拟的整个流程,详细介绍模型构建的操作细节、Perl脚本的参数设置、计算结果分析。

内容要点:

11.1 研究背景

11.2 算例介绍

11.3 模型构建的全流程讲解

11.4 挤压驱替脚本的详细设置(应用Perl脚本)

11.5 挤压过程结果可视化
 

第12讲 多孔材料过滤分子的模拟

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发表Nature Commun。

开设目的:

多孔材料对不同分子透过的选择性,是材料研究领域非常感兴趣的问题。本讲将介绍应用Forcite MD模拟多孔材料对不同分子的选择性过滤过程,着重讲解模型构建、Perl脚本设置、计算结果分析的操作细节。

内容要点:

12.1 研究背景

12.2 算例介绍

12.3 算例一:多孔材料过滤气体分子的全流程讲解

12.4 特定区域内分子识别与统计分析(应用Perl脚本)

12.5 本讲的举一反三
 

第13讲 孔径分布曲线的计算

论文发表:

往期学员应用本讲知识已发表Nature Commun。

开设目的:

材料内部的孔道是大量物理(如吸附、过滤)、化学(如催化、氧化)过程发生的重要场所,材料的孔径分布(PSD)也是令人感兴趣的重要性质。本讲将讲解应用Perl脚本获得材料的孔径分布曲线,着重介绍Perl脚本设置、PSD曲线绘制的细节。

内容要点:

13.1 研究背景

13.2 算例介绍

13.3 算例的全流程讲解

13.4 PSD脚本的详细设置(应用Perl脚本)

13.5 PSD曲线的绘制

13.6 本讲的举一反三

 

第14讲 单轴拉伸模拟与应力-应变曲线的计算

开设目的:

材料的应力-应变曲线,是评估其力学性能的重要特征信息。本讲将介绍Forcite结合Perl脚本实现材料的单轴拉伸并计算应力-应变曲线的方法和步骤,着重讲解Perl脚本设置、计算结果分析。

内容要点:

14.1 研究背景

14.2 计算原理和方法

14.3 应力-应变计算的常见问题

14.4 算例的全流程讲解

14.5 应力-应变曲线的脚本计算(应用Perl脚本)

14.6 计算结果分析

 

 

课程费用

1、报名费用

以上费用包含:

1年内课程无限次观看;

1年内学员答疑群;

1年内课程更新内容免费获取;

课程纸质讲义;

课程计算文件(含模型、计算结果文件、脚本文件);

月只蓝QQ公共群 VIP 标识(获得无限期高优先級答疑权限)。

※以上费用不包含软件,请大家自备Materials Studio 2023版或更高版本。

※本课程为线上录播课,付款后即可开通观看权限。

 

2、费用优惠

1、新学员优惠:前20名学员报名精进班课程,立减100元

2、团报课程优惠:

i 报名《进修班+交联模拟专题班》,立减199元,赠送1200元代算服务券;

ii 报名《进修班+精进班》,立减199元,赠送1200元代算服务券;

iii 报名《进修班+精进班+交联模拟专题班》,立减399元,赠送1200元代算服务券;

3、老学员回馈:往期课程学员报名精进班,立减199元,赠送1200元代算服务券;

*代算费用6000元以上可用优惠券,不可叠加使用。

 

3、付款方式

对公转账

微信支付

➢ 账户名称:东方科软(北京)科技有限公司

➢ 开户行: 招商银行北京大兴支行

➢ 账号:110925883610202

※个人可以进行对公转账。

 

4、报名入口

扫码报名有问题可扫码咨询任老师

 

 

*本次活动最终解释权归东方科软(北京)科技有限公司所有。

 

 

更多内容请点击此处查看

 


 

 

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· 第1期:Materials Studio入门-Visualizer与Amorphous Cell模块探索(6月21日)

· 第2期:分子动力学模拟的利器-Forcite模块详解(7月26日)

· 第3期:第一性原理计算的核心-CASTEP模块应用(8月23日)

· 第4期:量子化学计算体验-DMol3模块详解(9月27日)

· 第5期:自动化脚本与数据处理-Perl模块的应用(10月31日)

· 第6期:多尺度模拟的新视野-Mesocite模块解析(11月28日)

· 第7期:探索吸附过程-Adsorption Locator与Sorption模块应用(12月27日)

 

 

 

 

 

欢迎您的参与和关注!

 

 

 

 

 

 

 

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