如何從零開始學習計算化學？

1樓：yqqiu

第一條回答得很不錯。另外想說得是，計算化學裡面無論是哪種語言還是哪種軟體都只是工具，關鍵還是，你想解決什麼化學問題，如何解決，說到底最關鍵得還是化學基礎。量子化學，動力學，熱力學，統計力學，這些都要好好順一遍。

概念要清晰，糊里糊塗的知道一些公式名字，會算幾個考試題是沒什麼用處的。最後，如果是分子動力學計算，這很接近實驗化學，應該多了解實驗化學關注的問題，實驗的方法，才能準確的找到最有效的解決問題的策略。

2樓：

我記得北師大以前出過一本叫《計算化學實驗》的書，裡面有一些很簡單的例子可以在Gaussian上執行，如果你自己能把這本書的例子做一遍，應該就學的差不多了。做生物的肯定是要會用QM/MM和MD方法的。這兩個方法要多練習。

3樓：任浩

好吧，回答前我們先來段勵志小故事。這幾年有個軟體叫「ORCA: An ab initio, DFT and semiempirical SCF-MO package」,這是個免費閉源量子化學計算軟體，據說特長是生物無機裡面經常涉及到的多組態計算。

這種計算對其他常用軟體，比如Gaussian等，還算是比較苦惱的。這個軟體的主要作者 Frank Neese就是做無機出身，現在已經是業內大牛了。

言歸正傳。

計算化學的內容一般包含量子化學計算和分子動力學模擬。或許前者佔更大比重，但從目前的趨勢來看，後者將會變得同樣重要。分子動力學模擬傳統上指用經驗引數（力場 etc.

）+牛頓力學來處理具有大量粒子的體系的平衡、演化過程。但現在基於量子力學的動力學也可以算一些小體系了。

然後就是您想學到什麼程度了。如果只是想能用某些軟體算某些自己感興趣的性質的話，這個要求還是很容易達到的。先找類似的文獻，看人家怎麼做，然後重複一遍，把關鍵的資料自己從頭到尾做一遍出來，這樣就可以認為是會算某個東西了。

據我所知很多人都是這麼號稱的。

如果想深入一點，想知道軟體是怎麼算的，為啥這麼算，或者軟體是怎麼寫的，需要補的課對於化學口出身（這裡指國內本科）的同志們來講可能多了一點。再次結束吐槽，假設題主問的就是這一塊。

一般來說理工科的本科生都至少有兩個學期的微積分、兩個學期的普通物理以及乙個學期的程式設計（或者計算XX之類的課程），這些基礎假設是具備的，也就是題主說的「零」。

首先需要量子化學的知識，往回是量子力學以及一點點多體理論。學量子力學最好學過一點點分析力學，至少知道Hamiltonian是怎麼來的。這裡需要的數學基礎包括一點點矩陣的知識，行列式要知道，熟悉線性變換。

知道一點復變函式的東西，包括積分和留數。會解簡單的微分方程，比如諧振子的薛丁格方程很重要。熟悉傅利葉變換對某些問題會很有幫助。

有點群論的知識對某些定性分析也有幫助。

如果對計算本身感興趣的話，C、C++、Fortran至少熟悉乙個，另兩個能讀懂。能熟練使用一門指令碼語言，主要是Perl或Python。知道怎麼呼叫某些數學庫，比如BLAS，LAPACK，fftw等。

想來想去貌似必需的東西真不多，而上面這些也不需要一下都準備好，用到的時候再學就是了。