一、概述
随着计算机计算能力的提升，分子动力学模拟研究已经成为生物大分子理论研究的一种有力工具，并高速向前发展。使用分子动力学模拟计算方法，可以模拟得到一个分子系统或者核酸的构象和变化起伏随着时间变化的各种信息，以得到分子系统或者核酸的特性。这种方法现在已经大量用于研究生物分子以及其复合体的结构、动力学和热力学过程；同时也大量应用于判断X光衍射和核磁共振得到的生物分子结构。
生物大分子在一个大范围的时间尺度内，可以发现各种各样的行为，比如：
局部运动（0.01～5埃，1E-15～1E-1秒）：原子波动，侧链运动，翻转运动；
刚体运动（1～10埃，1E-9～1秒）：螺旋运动，结构域运动（铰链折叠），亚基运动；
大尺度运动（>5埃，1E-7～1E4秒）：超螺旋转化，离散和聚合，折叠和分解。
分子动力学可以得到生物分子系统的各种属性，包括蛋白质的稳定性，构象变化信息，蛋白质折叠信息，分子识别（蛋白质，DNA，质膜，复合体），生物系统内的离子运输等。可以应用于药物设计，X光衍射和核磁共振分子结构判别等。
二、历史背景
分子动力学研究是二十世纪五十年代由Alder和Wainwright两人研究刚体球之间相互作用时引进的（Alder and Wainwright，1957，1959）。很多简单液体中分子之间的相互作用的重要性质在两人的研究中被发现。该方法在1964年进一步得到发展，当时Rahman使用真实蛋白分子模拟氩液体（Rahman，1964）。使用分子动力学模拟研究真实系统在1974年由Rahman和Stilliger完成，研究对象为液体水（Rahman and Stilliger，1974）。第一个蛋白质的分子动力学研究报道在1977年，研究对象是牛胰岛素抑制剂（BPTI）（McCammon et al, 1977)。如今在众多科学杂志中，分子动力学模拟大量应用于溶解蛋白质、蛋白质核酸复合体以及液体系统的分子结合热力学研究和小蛋白折叠。不同研究技术也已经大量出现，不同的研究对象已经有特定的研究方法，包括经典和量子力学混合使用的方法等也使用在酶于靶蛋白之间的反应。同时，分子动力学模拟也在X光衍射和核磁共振研究中进一步拓展使用。
文献资料：
Alder, B. J. and Wainwright, T. E. J. Chem. Phys. 27, 1208 (1957)
Alder, B. J. and Wainwright, T. E. J. Chem. Phys. 31, 459 (1959)
Rahman, A. Phys. Rev. A136, 405 (1964)
Stillinger, F. H. and Rahman, A. J. Chem. Phys. 60, 1545 (1974)
McCammon, J. A., Gelin, B. R., and Karplus, M. Nature (Lond.) 267, 585(1977)