使用一流的工具对生物系统进行仿真

生物分子过程依赖于蛋白质、配体、溶剂和离子之间的各种动态相互作用。通常，由于这些相互作用发生的时间尺度较短，仅通过物理实验很难捕获到具体细节。仿真有助于解释这些流程的能量学原理，从而提供关于其作用机制和特性的深度见解。

BIOVIA Discovery Studio 采用一流的分子仿真程序 NAMD 和 CHARMm。此外，最新版本的 Discovery Studio 还实施了高斯加速分子动力学 (GaMD) 方法，可同时进行无约束增强采样和自由能计算。

仿真

CHARMm
- 执行基于显式溶剂或隐式溶剂的最小化和分子动力学 (MD) 仿真
- 通过 DOMDEC 和 OpenMM 支持 GPU
NAMD
- 执行显式溶剂 MD 仿真
- 使用显式膜将蛋白质溶剂化，并运行 MD 仿真
DMol3/CHARMm
- 使用混合量子力学/分子力学 (QM/MM) 仿真来计算单点能量或执行受体-配体复合物的最小化
实施 GaMD ，以同时进行无约束增强采样和自由能计算
- 配置并运行 GaMD 平衡，自动完成所需升压电位的参数化
- 运行并重新启动 GaMD 仿真
- 根据一组 MD 轨迹来估计自由能形貌图，从而对 GaMD 仿真进行统计重加权

利用 BIOVIA Discovery Studio 加速药物发现。

下面的对比表中突出显示了经典分子动力学仿真中的 NAMD 与 CHARMm 之间的主要区别，涵盖功能、计算效率、系统规模和用例等方面：

特征	NAMD	CHARMm
主要功能	专门处理大型系统的并行分子动力学仿真。	专注于力场计算的分子动力学仿真软件。
开发商	由 Theoretical and Computational Biophysics Group (TCBG) 开发。	由 Accelrys/BIOVIA 开发。
计算效率	针对集群和超级计算机上的并行处理进行了高度优化。	处理较小的系统时效率较高；不太注重大规模并行化。
支持的力场	主要使用 CHARMM 力场，但支持 AMBER（生物分子仿真程序）和其他程序。	基于 CHARMM (Chemistry at Harvard Molecular Mechanics) 力场。
系统规模	适用于大型生物分子系统，如蛋白质和膜。	适用于较小型系统和 QM/MM 仿真。
GPU 支持	广泛的 GPU 支持，可使用 CUDA 加速。	通过 DOMDEC 和 OpenMM 获得有限的 GPU 加速。
先进功能	支持先进仿真，如拉伸 MD、副本交换 MD。	对 QM/MM 仿真和配体对接提供强大支持。
用例	最适合用于大规模、高性能的蛋白质和膜仿真。	用于药物设计、配体对接和详细的力场分析。
易用性	有一定的设置复杂性，适用于并行计算。	更易于设置，适用于较小型系统或当集成到 Discovery Studio 中时。
社区支持	广泛应用于学术研究，拥有庞大的用户社区。	更小众，常用于行业内的药物发现。