本书主要介绍进行量子化学计算所必需的理论基础与分子轨道理论、价键理论、密度泛函等从头算方法和一些半经验方法，并结合计算实际提供一些应用实例。此外，还简要介绍了国际理论界近年发展起来的组合方法、遗传算法与神经网络等计算方法。
本书可作为实验化学家进行理论计算的入门书，也可作为化学、生命科学、材料科学等领域的研究生教材。

从20世纪90年代以后，随着计算机技术的发展以及药物化学、分子生物学和计算化学的发展，计算机辅助药物分子设计（CADD）已经发展成为一门完善和新兴的研究领域。同时，CADD的发展和应用，也大大促进了药物设计和新药开发的效率。CADD已经成为合理药物设计中不可或缺的一环，在药物设计中起着越来越重要的作用，因此，CADD方法的理论和应用研究具有非常重要的意义。国内关于这方面的专著还很少，作者结合自己课题组的工作，并在参考大量文献以及大量研究实例的基础上，对CADD方法进行了系统而详尽的阐述。本书对CADD的传统方法以及一些新的方法都进行了介绍，而且结合大量实例对药物设计的基本和具体操作进行了详尽的论述，是一本理论与实践相结合的论著。本书对于从事药物研究的研究人员和教学工作者，是一本非常有益的参考书；本书所涉及的理论计算方法，对从事计算机化学、计算生物学、化学信息学以及生物信息学的研究工作者也具有重要的参考价值；本书也可以作为药化学、理论化学以及分子生物学等专业的大学生和研究生的参考书。
目录
第一章药物研究及计算机辅助药物分子设计1
第一节 药物研究和开发的历史及现状1
第二节现代药物研究的四大技术支柱3
一、分子生物学、基因组学及蛋白质组学3
二、组合化学5
三、高通量筛选6
四、与药物研究相关的信息科学及技术7
第三节计算机辅助药物分子设计11
一、概述11
二、CADD方法的分类12
参考文献15
第二章计算化学中的最优化方法17
第一节 引论17
一、 最优化问题概述17
二、 数学预备知识18
三、最优化条件26
第二节数值最优化方法30
一、最优化算法的基本结构30
二、无约束问题的最优化方法33
参考文献53
.第三章计算化学中的非数值最优化方法54
第一节引论54
一、计算复杂性54
二、局部搜索算法56
三、组合优化问题算法设计的思路58
第二节模拟退火63
一、算法的基本结构63
二、冷却进度表的选择66
三、几种改进算法73
第三节遗传算法77
一、算法概述78
二、遗传算法的数学基础83
三、算法的改进形式86
四、常规遗传算法的变形92
第四节神经网络94
一、人工神经网络基本模型简介94
二、用于优化计算的网络模型连续型Hopfield网络96
三、自组织网100
参考文献103
第四章分子力场和力场参数化106
第一节分子力场的势函数形式108
一、键伸缩能109
二、键角弯折能110
三、二面角扭转能111
四、交叉相互作用项112
五、范德华相互作用能112
六、静电相互作用113
七、 共轭体系115
第二节分子力场的分类115
一、 传统力场115
二、第二代力场118
三、 通用力场120
四、其他力场121
第三节力场参数的拟合121
一、基于振动频率的力场参数拟合123
二、基于实验值的范德华参数拟合129
三、基于量化计算的力场参数拟合131
参考文献135
第五章构象分析方法139
第一节小分子的构象分析方法139
一、系统搜索方法139
二、片段连接方法142
三、随机搜索方法143
四、距离几何方法143
五、分子动力学方法146
六、基于遗传算法的构象分析方法148
第二节蛋白质结构的预测149
一、同源模建150
二、Modeler一个简单而有效的蛋白质模建方法 159
三、反相折叠方法160
四、从头折叠方法161
参考文献162
第六章分子动力学164
第一节积分方法165
第二节初始化167
第三节粒子受力的求算 169
一、键伸缩能169
二、键角弯折能170
三、二面角扭转能171
四、非键相互作用能172
第四节边界条件173
一、周期性边界条件173
二、非周期性边界条件174
第五节非键相互作用能的处理175
一、截断值方法175
二、FMM方法177
三、Barnes-Huts算法180
四、周期性边界条件方法181
第六节约束条件动力学186
第七节恒温和恒压分子动力学188
一、恒温分子动力学188
二、恒压分子动力学188
第八节分子动力学轨迹分析189
一、静态热力学性质190
二、相关函数194
三、迁移特性195
参考文献195
第七章溶剂效应197
第一节显示溶剂模型198
第二节连续介质模型199
一、表面加和模型199
二、泊松玻耳兹曼模型202
三、GB/SA模型208
四、模型多级矩展开方法213
五、极化的连续介质模型213
六、SMx系列溶剂化模型215
参考文献216
第八章结合自由能计算218
第一节 引言218
一、 熵增加原理和Gibbs自由能218
二、受体配体结合的亲和力220
三、自由能计算方法的分类223
第二节自由能微扰和热力学积分方法223
一、自由能微扰方法224
二、热力学积分方法226
三、FEP和TI在药物设计中的应用227
第三节基于主方程的自由能计算方法229
一、MM/PBSA方法的原理229
二、MM/PBSA方法的应用230
三、MM/PBSA方法的发展和完善232
第四节基于经验方程的自由能预测234
一、Bhm的自由能预测模型234
二、Eldredge的自由能预测模型235
三、Head的自由能预测模型236
第五节LIE方法237
一、LIE方法的原理237
二、LIE方法的应用239
三、LIE方法的前景和缺陷241
参考文献242
第九章定量构效关系方法研究246
第一节 二维定量构效关系方法246
一、Hansch法246
二、Free-Wilson法250
三、各种参数250
第二节建立定量构效关系模型的统计方法263
一、回归分析263
二、遗传算法265
三、人工神经网络267
第三节三维定量构效关系方法268
一、距离几何3D-QSAR268
二、分子形状分析270
三、比较分子场分析方法272
四、虚拟受体方法277
第四节QSAR的应用281
一、2D-QSAR的应用281
二、3D-QSAR的应用287
参考文献289
第十章 药效团模型方法295
第一节药效团模型的表达296
一、药效特征元素296
二、几何约束299
第二节药效团模型的识别300
一、药效团识别的基本步骤301
二、分子叠合和活性构象301
第三节基于药效团模型的数据库搜索303
一、基于药效团的数据库搜索303
二、柔性构象搜索304
第四节药效团识别系统305
一、Receptor305
二、Apex-3D306
三、DISCO307
四、GASP308
五、CATALYST309
六、几种药效团识别系统的性能比较311
第五节药效团模型方法的应用314
一、Muscarinic M3受体拮抗剂的设计315
二、5HT3受体拮抗剂的设计317
三、MC增生抑制剂的设计318
四、PKC抑制剂的设计319
五、HIV-1整合酶抑制剂的设计320
参考文献321
第十一章分子对接方法325
第一节分子对接的原理325
一、分子对接的理论基础325
二、分子对接方法的分类326
三、分子对接方法中的重要问题326
第二节几种有代表性的分子对接方法327
一、DOCK328
二、AUTODOCK332
三、FlexX335
四、Affinity337
五、LigandFit340
六、SFDOCK341
第三节虚拟筛选的策略343
第四节分子对接在药物设计中的应用345
一、胸苷酸合成酶抑制剂的设计348
二、DHFR抑制剂的设计349
三、EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究349
参考文献350
第十二章从头设计方法354
第一节从头设计方法的分类354
一、片段定位法355
二、位点连接法356
三、片段连接法357
四、逐步生长法360
第二节几种重要的从头设计方法362
一、GRID362
二、MCSS363
三、HINT365
四、LUDI366
五、Leapfrog369
第三节从头设计在药物开发中的应用371
一、fⅩa抑制剂的设计372
二、全新FKBP-12配体的设计373
参考文献374
第十三章分子三维结构数据库和虚拟组合化学377
第一节三维结构数据库378
一、剑桥结构数据库379
二、国家癌症研究所380
三、Available Chemicals Directory 3D(ACD3D)380
四、Available Chemicals Directory-Screening(ACD-SC)381
五、MDL Drug Data Report 3D(MDDR-3D)381
六、Comprehensive Medicinal Chemistry(CMC)381
七、类似物设计的结构数据库BIOSTER382
八、Chapman & Hall Dictionary of Natural Product(DNP)382
九、Metabolite382
十、Toxicity382
十一、中草药三维结构数据库383
第二节分子结构的拓扑表达和结构转化385
一、分子结构的拓扑表达386
二、分子三维结构的转化387
第三节数据库搜索技术388
一、子结构匹配388
二、相似性搜索392
第四节重要的三维结构搜索系统395
一、MDL/Base395
二、Unity396
第五节计算组合化学方法396
一、组合化学396
二、组合合成设计397
三、虚拟组合库的筛选400
参考文献403
第十四章药代动力学特征和毒性的预测405
第一节药代动力学特征的预测406
一、脂水分配系数406
二、脑血分配系数414
三、肠通透性420
四、水溶性422
第二节分子毒性的预测425
一、引论425
二、计算机辅助的化合物毒性预测方法427
三、常见化合物毒性预测软件436
参考文献442
第十五章EGFR和抑制剂间相互作用模式的研究447
第一节酪氨酸蛋白激酶447
一、PTK的结构特征447
二、EGF-R的结构特征448
三、EGF-R抑制剂的分类450
第二节苯胺喹唑啉类抑制剂的三维构效关系454
一、计算方法455
二、结果与讨论461
第三节EGF-R和喹唑啉类抑制剂结合模式的预测466
一、计算方法467
二、结果与讨论469
参考文献473
第十六章HIV-1蛋白酶抑制剂的设计476
第一节HIV-1病毒的结构和侵袭靶细胞的机制476
第二节基于HIV蛋白酶的抑制剂设计480
一、HIV蛋白酶的结构480
二、HIV蛋白酶抑制剂481
三、HIV蛋白酶抑制剂的计算机辅助设计实例488
参考文献492
附录一分子模拟方法中常用概念和名词495
一、分子坐标表示495
二、分子表面498
三、分子图形显示模型500
四、量化计算常见术语简介502
附录二药物分子设计中常用软件列表505
1大型分子模拟软件系统505
2小型分子模拟软件系统507
3小型药物设计软件系统508
4常用量化计算软件509
5分子力学、分子动力学和蒙特卡罗模拟软件510
6　QSAR和分子参数计算软件513
7药效团模拟软件518
8分子对接软件519
9从头设计方法522
10分子相似性和差异性分析以及组合库设计524
11药代动力学和毒性预测软件526
12蛋白质三维结构模建、结构评估和活性位点预测软件529
13数据库搜索软件532
14分子叠合532
15二维转三维和文件格式转换软件533
16分子显示软件534
17求解PB方程的软件536
18化学软件开发包536
19国内主要软件代理商的相关信息537

《物理化学(下)》是在第四版的基础上，遵照教育部近期公布的化学专业和应用化学专业化学教学基本要求进行了适当的调整和增删。全书重点阐述了物理化学的基本概念和基本理论，同时考虑到不同读者的需要也适当介绍了一些与学科发展趋势有关的前沿内容。各章附有扩展阅读资料和参考书目，使教材更精练而又拓宽了教材的深度和广度。为便于读者巩固所学到的知识，提高解题能力，同时也为了便于自学，书中编入了较多的例题，每章末分别有思考题和习题，书末附有习题答案。全书采用了以国际单位制（SI）单位为基础的“中华人民共和国法定计量单位”和国家标准（GB 3100-3102-93）所规定的符号。
全书分上、下两册出版，共14章。上册7章，内容有：气体，热力学第一定律，热力学第二定律，多组分系统热力学，化学平衡，相平衡和统计热力学基础。下册7章，内容有：化学动力学基础（一），化学动力学基础（二），电解质溶液，可逆电池电动势的测定和应用，电解和极化，表面化学和胶体分散系统。今后还将出版与《物理化学(下)》配套的：教学指导书，讲课用的多媒体电子教案，多媒体网络课程等，形成一套新型的立体教材。
《物理化学(下)》可作为理科化学专业物理化学课程的教材，也可供高等师范院校和工科院校的有关系科参考使用。

《21世纪高等院校教材:量子化学:基本原理和从头计算法(上册)(第2版)》是上册，共有8章，第1章简述量子力学基本原理，第2、3章介绍简单体系的精确求解方法和结果，第4章讨论轨道和自旋角动量，第5章介绍量子力学处理问题最常用的数学方法——变分法和微扰理论，第6、7章介绍群论基础知识和群表示理论，第8章简述群论在量子化学中的应用。此外，为方便读者，附录1简要介绍了有关矩阵的基本知识；附录2给出分子对称性群不可约表示的特征标表。

《量子化学(第2版):基本原理和从头计算法(中册)》（第二版）分为上、中、下三册。上册讲述量子力学的基本原理、处理问题的基本方法和数学工具以及最重要的普遍性结论，中册介绍重要的量子化学计算方法，下册介绍量子化学研究的高级理论方法。《量子化学(第2版):基本原理和从头计算法(中册)》是中册，共有8章，第9章介绍量子化学积分（一）S1ater函数，第10章介绍量子化学积分（二）Gauss函数，第11、12章分别介绍原子结构的多重态理论和原子结构的自洽场计算，第13章介绍分子的自洽场计算，第14章介绍电子相关问题，第15章介绍密度泛函理论方法，第16章介绍有效芯势方法。
《量子化学(第2版):基本原理和从头计算法(中册)》可作为量子化学专业研究生教材或者教学参考书，也可供对量子化学基础知识要求比较高的大学高年级学生以及相关专业的教师和科研人员学习参考。

《21世纪高等院校教材·量子化学(下册)(第2版)》共有9章，第17章介绍二次量子化方法，第18、19章详细介绍格林函数方法的原理、各种形式的格林函数及其某些应用，第20、21章分别介绍置换群的表示和线性变换群的张量表示，第22章介绍李群和李代数的基础知识、表示理论以及在化学和物理中的一些应用，第23、24章简要介绍量子散射理论，第25章比较详细地介绍光化学基元过程理论和应用示例。

本书的内容主要包括：密度泛函理论（Density functional theory，DFT）的基本概念，以及如何使用DFT方法对工程实际问题进行建模模拟和计算。内容包括：何谓密度泛函理论（DFT）、对于简单固体的DFT计算、DFT计算中的基本要素、固体表面的DFT计算、DFT计算振动频率、使用过渡态理论计算化学过程的速率、基于从头算动力学的平衡相图、电子结构和磁性、从头算分子动力学、在"标准"计算之外的精度和方法。

本书比较全面地论述了当代空间化学和行星地质学的基本概念、理论和研究进展；尤其侧重于元素的起源与丰度、太阳系化学演化、行星化学与地球物理特征、月球化学、宇宙尘以及撞击事件等。该书还从空间化学和行星地质的角度，系统论述和总结了当今行星探测取得的重大进展和丰硕成果，将对地球科学、行星科学的和天文学相关领域的研究和教学有所裨益。
本书可作为地质学、地球化学、天体化学、空间科学等专业的研究生的教学参考用书，亦可供从事天体化学、陨石学、月球与行星探测研究和应用领域的科技人员参考。

《计算化学实验》是根据教育部关于“高等教育面向21世纪教学内容和课程体系改革”精神而设计的针对大学本科生的一门全新课程。试图推广通过计算机程序求解分子波动方程，从而进行理论预测和科学研究新手段的应用。全书由实验、理论和计算工具3个部分及1个附录——“自洽场过程的数学方法”组成。实验部分含10个独立的计算设计，从基本的分子构型优化与过渡态计算技术出发（前2个实验），本着使用不同的量子化学方法，涉及不同专业的研究思路设计而成，希望成为利用计算化学手段进行化学信息的理论预测和科学研究的示范。从初学者角度，各实验除对相关计算技术详细介绍外（以Gaussian的使用为主），对涉及的计算原理也进行了定性的描述。理论部分则是系统地对量子化学计算的理论方法进行定量描述，以满足阅读者进一步求知的愿望。计算工具部分主要是对计算机程序使用的介绍，除Gaussian程序外，还介绍了GAMESS、Spartan等重要程序以及一些辅助程序如GaussView和Chem3D等用图形界面建构分子坐标输入的功能等。附录是对HF（Hartree Fock方法，计算化学理论框架的基础）求解的数学过程介绍，还强调了其中的原子轨道线性组合（LCAO）近似中由原子轨道展开系数构成的密度矩阵的重要的物理意义——分子中电荷分布及其变化情况的揭示，正是分子性质及其变化的本质原因。

《计算化学》是近年来飞速发展的一门学科，它主要以分子模拟为工具实现各种核心化学问题的计算，架起了理论化学和实验化学之间的桥梁。《计算化学:从理论化学到分子模拟》在一个比较严格的理论框架中介绍了计算化学。全书分两部分：基本原理篇和应用篇，共11章。基本原理篇(第1-6章)包括：体系的经典力学描述，势能面，分子动力学方法，MonteCarlo模拟，相关函数和近平衡态的量子统计理论；应用篇(第7-11章)包括：热化学，输运性质，分子光谱的模拟，固体材料和统计数学在药物、材料设计上的应用。《计算化学:从理论化学到分子模拟》尽量介绍具有物理意义的方法，不得已才采用单纯的数学模型。为了方便阅读，《计算化学:从理论化学到分子模拟》备有附录用来介绍重要的数学工具。《计算化学:从理论化学到分子模拟》可作为化学、物理、材料科学、药学、生命科学等有关专业领域高校教师、科研人员的参考书和研究生教材。

实用化学手册，ISBN：9787502585853，作者：李华昌,符斌