【摘要】 第一性原理解的是薛定谔方程(或说波动方程),通过空间基组,动量基组以及高斯基组等等从头计算,求出波函数,概率等想要的物理量,再引进时间(或者说就是解含时薛定谔方程),而不仅仅只是求解一个定态的电子结构,那么这大概就是第一性原理动力学了。

第一性原理解的是薛定谔方程(或说波动方程),通过空间基组,动量基组以及高斯基组等等从头计算,求出波函数,概率等想要的物理量,再引进时间(或者说就是解含时薛定谔方程),而不仅仅只是求解一个定态的电子结构,那么这大概就是第一性原理动力学了。 普通的分子模拟,浅显的说,就是解牛顿方程了;但大家都知道,庞加莱n年前就验证过了,超过三体的复杂的相互作用的情况下,各个物体(或者说粒子)的精确的轨迹是无法解析求出的，于是就可以通过近似求解或者说是数值求解的方式得到每个粒子在下一时刻的位移，受力，再下一时刻的位移，受力，再再下一时刻等等迭代下去，这就是分子模拟的最基本的原理。

 

从头计算很精确，尤其是在各种量化软件层出还收费的情况下，像高斯，Q-chem,gamess对于分子体系的电荷分布，体系的物理参数等等已经可以算的非常精确甚至超过做实验，但是也不能忽视第一性原理由于要求解薛定谔方程，要进行算符(矩阵)计算，都知道计算机求解矩阵的特征值计算量巨大的，随着体系的尺度(原子个数或者需要的基组个数)增大，计算量陡增(肯定是超过N^2的增长的)，因此从头计算最多只能计算不超过100~200个的体系。

 

然而分子动力学模拟由于对计算精度要求不需要那么高(分子动力学模拟的很多细节都是统计力学里的内容)，因而非常适合处理大量原子、分子的体系，如1000~1000,000甚至百万个粒子的体系，其并行计算能力非常强。

 

总之，它们都各有自己擅长的领域，具体选择哪种方法，看你的研究体系而定。

 

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