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美國(guó)Accelrys公司的前身為四家的科學(xué)軟件公司――美國(guó)Molecular Simulations Inc.(MSI)公司、Genetics Computer Group(GCG)公司、英國(guó)Synopsys Scient ific系統(tǒng)公司以及Oxford Molecular Group(OMG)公司，由這四家軟件公司于2001年6月1日合并組建的Accelrys公司，是范圍內(nèi)能夠提供分子模擬、材料設(shè)計(jì)以及化學(xué)信息學(xué)和生物信息學(xué)全面解決方案和相關(guān)服務(wù)的軟件供應(yīng)商。

Accelrys材料科學(xué)軟件產(chǎn)品提供了全面完善的模擬環(huán)境，可以幫助研究者構(gòu)建、顯示和分析分子、固體及表面的結(jié)構(gòu)模型，并研究、預(yù)測(cè)材料的相關(guān)性質(zhì)。Accelrys的軟件是高度模塊化的集成產(chǎn)品，用戶可以自由定制、購(gòu)買自己的軟件系統(tǒng)，以滿足研究工作的不同需要。Accelrys軟件用于材料科學(xué)研究的主要產(chǎn)品包括運(yùn)行于UNIX工作站系統(tǒng)上的Cerius2軟件，以及全新開發(fā)的基于PC平臺(tái)的Materials Studio軟件。Accelrys材料科學(xué)軟件被廣泛應(yīng)用于石化、化工、制藥、食品、石油、電子、汽車和航空航天等工業(yè)及教育研究部門，在上述領(lǐng)域中具有較大影響的世界各主要跨國(guó)公司及研究機(jī)構(gòu)幾乎都是Accelrys產(chǎn)品的用戶。

Materials Studio是專門為材料科學(xué)領(lǐng)域研究者開發(fā)的一款可運(yùn)行在PC上的模擬軟件。它可以幫助你解決當(dāng)今化學(xué)、材料工業(yè)中的一系列重要問題。支持Windows 98、2000、NT、Unix以及Linux等多種操作平臺(tái)的Materials Studio使化學(xué)及材料科學(xué)的研究者們能更方便地建立三維結(jié)構(gòu)模型，并對(duì)各種晶體、無定型以及高分子材料的性質(zhì)及相關(guān)過程進(jìn)行深入的研究。

多種*算法的綜合應(yīng)用使Materials Studio成為一個(gè)強(qiáng)有力的模擬工具。無論構(gòu)型優(yōu)化、性質(zhì)預(yù)測(cè)和X射線衍射分析，以及復(fù)雜的動(dòng)力學(xué)模擬和量子力學(xué)計(jì)算，我們都可以通過一些簡(jiǎn)單易學(xué)的操作來得到切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。

Materials Studio軟件采用靈活的Client-Server結(jié)構(gòu)。其核心模塊Visualizer運(yùn)行于客戶端PC，支持的操作系統(tǒng)包括Windows 98、2000、NT；計(jì)算模塊（如Discover，Amorphous，Equilibria，DMol3，CASTEP等）運(yùn)行于服務(wù)器端，支持的系統(tǒng)包括Windows2000、NT、SGIIRIX以及Red Hat Linux。浮動(dòng)許可（Floating License）機(jī)制允許用戶將計(jì)算作業(yè)提交到網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)服務(wù)器上，并將結(jié)果返回到客戶端進(jìn)行分析，從而限度地利用了網(wǎng)絡(luò)資源。

任何一個(gè)研究者，無論是否是計(jì)算機(jī)方面的專家，都能充分享用Materials Studio軟件所帶來的*技術(shù)。Materials Studio生成的結(jié)構(gòu)、圖表及視頻片斷等數(shù)據(jù)可以及時(shí)地與其它PC軟件共享，方便與其他同事交流，并能使你的講演和報(bào)告更加引人入勝。

Materials Studio軟件能使任何研究者達(dá)到與研究部門相一致的材料模擬的能力。模擬的內(nèi)容包括了催化劑、聚合物、固體及表面、晶體與衍射、化學(xué)反應(yīng)等材料和化學(xué)研究領(lǐng)域的主要課題。

Materials Studio采用了大家非常熟悉的Microsoft標(biāo)準(zhǔn)用戶界面，允許用戶通過各種控制面板直接對(duì)計(jì)算參數(shù)和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行設(shè)置和分析。Materials Studio軟件包括如下功能模塊：

Materials Visualizer:

提供了搭建分子、晶體及高分子材料結(jié)構(gòu)模型所需要的所有工具，可以操作、觀察及分析結(jié)構(gòu)模型，處理圖表、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以及支持Materials Studio的其他產(chǎn)品。是Materials Studio產(chǎn)品系列的核心模塊。

Discover:

Materials Studio的分子力學(xué)計(jì)算引擎。使用多種分子力學(xué)和動(dòng)力學(xué)方法，以仔細(xì)推導(dǎo)的力場(chǎng)作為基礎(chǔ)，可準(zhǔn)確地計(jì)算出能量構(gòu)型、分子體系的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)軌跡等。

COMPASS:

支持對(duì)凝聚態(tài)材料進(jìn)行原子水平模擬的功能強(qiáng)大的力場(chǎng)。是個(gè)由凝聚態(tài)性質(zhì)以及孤立分子的各種從頭算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等參數(shù)化并經(jīng)驗(yàn)證的從頭算力場(chǎng)。可以在很大的溫度、壓力范圍內(nèi)精確地預(yù)測(cè)孤立體系或凝聚態(tài)體系中各種分子的結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、振動(dòng)以及熱物理性質(zhì)。

Amorphous Cell:

允許對(duì)復(fù)雜的無定型系統(tǒng)建立有代表性的模型，并對(duì)主要性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過觀察系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系，可以對(duì)分子的一些重要性質(zhì)有更深入的了解，從而設(shè)計(jì)出更好的新化合物和新配方。可以研究的性質(zhì)有：內(nèi)聚能密度（CED）、狀態(tài)方程行為、鏈堆砌以及局部鏈運(yùn)動(dòng)等。

Reflex:

模擬晶體材料的X光、中子以及電子等多種粉末衍射圖譜。可以幫助確定晶體的結(jié)構(gòu)，解析衍射數(shù)據(jù)并用于驗(yàn)證計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果。模擬的圖譜可以直接與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，并能根據(jù)結(jié)構(gòu)的改變進(jìn)行即時(shí)的更新。包括粉末衍射指標(biāo)化及結(jié)構(gòu)精修等工具。

Reflex Plus:

是對(duì)Reflex的完善和補(bǔ)充，在Reflex標(biāo)準(zhǔn)功能基礎(chǔ)上加入了已被廣泛驗(yàn)證的Powder Solve技術(shù)。Reflex Plus提供了一套可以從高質(zhì)量的粉末衍射數(shù)據(jù)確定晶體結(jié)構(gòu)的完整工具。

Equilibria:

可計(jì)算烴類化合物單組分體系或多組分混合物的相圖，溶解度作為溫度、壓力和濃度的函數(shù)也可同時(shí)得到，還可計(jì)算單組分體系的virial系數(shù)。適用領(lǐng)域包括石油及天然氣加工過程（如凝析氣在高壓下的性質(zhì)）、石油煉制（重?zé)N相在高壓下的性質(zhì)）、氣體處理、聚烯烴反應(yīng)器（產(chǎn)物控制）、橡膠（作為溫度和濃度的函數(shù)的不同溶劑的溶解度）。

DMol3:

的密度泛函（DFT）量子力學(xué)程序，是的可以模擬氣相、溶液、表面及固體等過程及性質(zhì)的商業(yè)化量子力學(xué)程序，應(yīng)用于化學(xué)、材料、化工、固體物理等許多領(lǐng)域。可用于研究均相催化、多相催化、分子反應(yīng)、分子結(jié)構(gòu)等，也可預(yù)測(cè)溶解度、蒸氣壓、配分函數(shù)、熔解熱、混合熱等性質(zhì)。

CASTEP:

*的量子力學(xué)程序，廣泛應(yīng)用于陶瓷、半導(dǎo)體、金屬等多種材料，可研究：晶體材料的性質(zhì)（半導(dǎo)體、陶瓷、金屬、分子篩等）、表面和表面重構(gòu)的性質(zhì)、表面化學(xué)、電子結(jié)構(gòu)（能帶及態(tài)密度）、晶體的光學(xué)性質(zhì)、點(diǎn)缺陷性質(zhì)（如空位、間隙或取代摻雜）、擴(kuò)展缺陷（晶粒間界、位錯(cuò)）、體系的三維電荷密度及波函數(shù)等。

Materials Studio軟件比Cerius2具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1） Materials Studio是專門為材料科學(xué)領(lǐng)域研究者開發(fā)的一款可運(yùn)行在PC上的模擬軟件。支持Windows 98、2000、NT、Unix以及Linux等多種操作平臺(tái)。

（2） Materials Studio軟件采用靈活的Client-Server結(jié)構(gòu)。其核心模塊Visualizer運(yùn)行于客戶端PC，支持的操作系統(tǒng)包括Windows 98、2000、NT；計(jì)算模塊（如DiscoverAmorphous，Equilibria，DMol3，CASTEP等）運(yùn)行于服務(wù)器端，支持的系統(tǒng)包括Window。

s 2000、NT、SGIIRIX以及Red Hat Linux。

（3） 投入成本低，易于推廣。浮動(dòng)許可（Floating License）機(jī)制允許用戶將計(jì)算作業(yè)提交到網(wǎng)絡(luò)上的任何一臺(tái)服務(wù)器上，并將結(jié)果返回到客戶端進(jìn)行分析，從而限度地利用了網(wǎng)絡(luò)資源，減少了硬件投資。

基本環(huán)境

MS.Materials Visualizer

分子力學(xué)與分子動(dòng)力學(xué)

MS.DISCOVER

MS.COMPASS

MS.Amorphous Cell

MS.Forcite

MS.Forcite Plus

MS.GULP

MS.Equilibria

MS.Sorption

晶體、結(jié)晶與X射線衍射

MS.Polymorph Predictor

MS.Morphology

MS.X-Cell

MS.Reflex

MS.Reflex Plus

MS.Reflex QPA

量子力學(xué)

MS.Dmol3

MS.CASTEP

MS.NMR CASTEP

MS.VAMP

高分子與介觀模擬

MS.Synthia

MS.Blends

MS.DPD

MS.MesoDyn

MS.MesoPro

定量結(jié)構(gòu)-性質(zhì)關(guān)系

MS.QSAR

MS.QSAR Plus

MS.Dmol3 Descriptor

·MS Visualizer

提供了搭建分子、晶體、界面、表面及高分子材料結(jié)構(gòu)模型所需的所有工具，可以操作、觀察及分析計(jì)算前后的結(jié)構(gòu)模型，處理圖型、表格或文本等形式的數(shù)據(jù)，并提供軟件的基本環(huán)境和分析工具以支持Materials Studio的其它產(chǎn)品。是Materials Studio產(chǎn)品系列的核心模塊。同時(shí)Materials Visualizer還支持多種輸入、輸出格式，并可將動(dòng)態(tài)的軌跡文件輸出成avi文件加入到Office系列產(chǎn)品中。MS4.0版本增加了納米結(jié)構(gòu)模建、分子疊合以及分子庫枚舉等功能。

·MS.DISCOVER　Discover是Materials Studio的分子力學(xué)計(jì)算引擎。它使用了多種成熟的分子力學(xué)和分子動(dòng)力學(xué)方法，這些方法被證明適應(yīng)分子設(shè)計(jì)的需要。以多個(gè)經(jīng)過仔細(xì)推導(dǎo)的力場(chǎng)為基礎(chǔ)，Discover可以準(zhǔn)確地計(jì)算出能量構(gòu)象，并可給出不同系綜下體系結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)軌跡。Discover還為Amorphous Cell等產(chǎn)品提供了基礎(chǔ)計(jì)算方法。周期性邊界條件的引入使得它可以對(duì)固態(tài)體系進(jìn)行研究，如晶體、非晶和溶劑化體系。另外，Discover還提供強(qiáng)大的分析工具，可以對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析，從而得到各類結(jié)構(gòu)參數(shù)、熱力學(xué)性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)量以及振動(dòng)強(qiáng)度。

·MS.COMPASS

COMPASS是“Condensed-phase Optimized Molecular Potential for Atomisitic Simulation Study”的縮寫。它是一個(gè)支持對(duì)凝聚態(tài)材料進(jìn)行原子水平模擬的功能強(qiáng)大的力場(chǎng)。它是個(gè)由凝聚態(tài)性質(zhì)以及孤立分子的各種從頭算和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等參數(shù)化并驗(yàn)證的從頭算力場(chǎng)。使用這個(gè)力場(chǎng)可以在很大的溫度、壓力范圍內(nèi)精確地預(yù)測(cè)出孤立體系或凝聚態(tài)體系中各種分子的構(gòu)象、振動(dòng)及熱物理性質(zhì)。在COMPASS力場(chǎng)地版本中，Accelrys加入了45個(gè)以上的無機(jī)氧化物材料以及混合體系（包括有機(jī)和無機(jī)材料的界面）的一些參數(shù)，使它的應(yīng)用領(lǐng)域最終包含了大多數(shù)材料科學(xué)研究者趕興趣的有機(jī)和無機(jī)材料。你可以用它來研究諸如表面、共混等非常復(fù)雜的體系。COMPASS力場(chǎng)是通過Discover模塊來調(diào)用的。

·MS.Amorphous Cell

Amorphous Cell允許你對(duì)復(fù)雜的無定型體系建立有代表性的模型，并對(duì)主要性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過觀察體系結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的關(guān)系，可以對(duì)分子的一些重要性質(zhì)有更深入的了解，從而設(shè)計(jì)出更好的新化合物和新配方。可以研究的性質(zhì)有：內(nèi)聚能密度(CED)、狀態(tài)方程行為、鏈堆砌以及局部鏈運(yùn)動(dòng)、末端距和回旋半徑、X光或中子散射曲線、擴(kuò)散系數(shù)、紅外光譜和偶極相關(guān)函數(shù)等。Amorphous Cell的特征還包括提供：任意共混體系的建模方法（包括小分子與聚合物的任意混合）、特殊的產(chǎn)生有序的向列型中間相以及層狀無定型材料的能力（用于建立界面模型或適應(yīng)粘合劑及潤(rùn)滑劑研究需要）、限制性剪切模擬、研究電極化和絕緣體行為的Poling法、多溫循環(huán)模擬以及雜化的蒙特卡羅模擬。Amorphous Cell的使用需要Discover分子力學(xué)引擎的支持。

·MS.Forcite

*的經(jīng)典分子力學(xué)工具，可以對(duì)分子或周期性體系進(jìn)行快速的能量計(jì)算及可靠的幾何優(yōu)化。包含Universal、Dreiding 等被廣泛使用的力場(chǎng)及多種電荷分配算法。支持二維體系的能量計(jì)算。MS4.0版本中可以進(jìn)行剛體優(yōu)化，同時(shí)還加入了分析 Discover 所產(chǎn)生的.arc和.his 軌跡文件的功能。

·MS.Forcite Plus

*的經(jīng)典力學(xué)模擬工具，能夠進(jìn)行能量計(jì)算、幾何優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)模擬。可對(duì)從簡(jiǎn)單分子到二維表面到三維周期等范圍很廣的結(jié)構(gòu)進(jìn)行上述操作。一整套的分析工具可用來對(duì)諸如偶極相關(guān)等復(fù)雜性質(zhì)進(jìn)行分析。MS4.0版本中可以進(jìn)行剛體優(yōu)化，同時(shí)還加入了分析 Discover 所產(chǎn)生的.arc和.his軌跡文件的功能。

·MS.GULP

GULP是一個(gè)基于分子力場(chǎng)的晶格模擬程序，可以進(jìn)行幾何結(jié)構(gòu)和過渡態(tài)的優(yōu)化，離子極化率的預(yù)測(cè)，以及分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算。GULP既可以處理分子晶體，也可以計(jì)算離子性的材料。GULP可以計(jì)算的性質(zhì)包括：氧化物的性質(zhì)，點(diǎn)缺陷、摻雜和空隙，表面性質(zhì)，離子遷移，分子篩和其他多孔材料的反應(yīng)性和結(jié)構(gòu)，陶瓷的性質(zhì)，無序結(jié)構(gòu)等，可應(yīng)用于多相催化、燃料電池、核廢物處理、蒸氣電解、氣體傳感器、汽車尾氣催化以及石油化工等諸多工業(yè)領(lǐng)域。

·MS.Equilibria

使用的NERD力場(chǎng)來計(jì)算烴類化合物單組分體系或多組分混合物的氣液、液液相圖，溶解度作為溫度、壓力和濃度的函數(shù)也可同時(shí)得到，還可計(jì)算單組分體系的二階virial系數(shù)，臨界常數(shù)和共存曲線可以通過Ising Scaling分析得到。適用領(lǐng)域包括石油及天然氣加工過程（如凝析氣在高壓下的性質(zhì)）、石油煉制（重?zé)N相在高壓下的性質(zhì)）、氣體處理、聚烯烴反應(yīng)器（產(chǎn)物控制）、橡膠（作為溫度和濃度的函數(shù)的不同溶劑的溶解度）。的版本中可計(jì)算的體系增加了：主要的醇類、硫化物、硫醇、氫化硫和氮?dú)狻?/div>