一篇最全面介紹各種弱相互作用可視化分析方法的文章已發表！
一篇最全面介紹各種弱相互作用可視化分析方法的文章已發表！
文/Sobereva@北京科音 2023-May-31
弱相互作用研究是21世紀化學領域研究的重點和熱點之一。自從2010年楊偉濤等人于J. Am. Chem. Soc., 132, 6498 (2010)發表NCI（也稱RDG）弱相互作用可視化分析方法以來，弱相互作用的可視化分析迅速得到了非常廣泛的應用，已經是研究弱相互作用的標準方法之一。在此之后，各種弱相互作用可視化方法得到了不斷發展，誕生了aNCI、DORI、IGM、IRI、IGMH、aIGM等分析方法，不同方法各具特色，衍生出了各種概念。另外，經典的Atoms-in-molecules理論中的拓撲分析也與這些方法有著緊密聯系。這些分析方法全都實現在了強大、高效的波函數分析程序Multiwfn（http://www.shanxitv.org/multiwfn）中。
在Paul Popelier教授的邀請下，北京科音自然科學研究中心的盧天和陳沁雪編寫了Elsevier即將出版的Comprehensive Computational Chemistry叢書當中第3部The Analysis of Chemical Bonding and the Interpretation of Wave Functions中的一章，篇名為Visualization Analysis of Weak Interactions in Chemical Systems，這是目前最全面、最完整、最系統、最詳盡的介紹迄今所有弱相互作用可視化分析方法的文章。此文內容十分豐富，包含超過16000詞和17副圖片，將各種方法的思想、原理、內在聯系、優缺點、適用場合、實現程序、計算要點等方面做了十分完整的介紹和歸納，使得廣大化學研究者在閱讀后能充分了解這些分析方法的背景知識并恰當利用他們研究各種弱相互作用問題。文中給出了巨量應用實例，涵蓋小分子團簇、配合物、主-客體復合物、分子晶體、層狀固體、固體表面、溶液、配體-蛋白質復合物、核酸、化學反應路徑等等，充分展現出弱相互作用可視化分析方法在研究化學問題上的不可替代的關鍵性價值。此外，文章在撰寫時力求深入淺出，只要是具有量子化學入門水平的研究者就可以讀懂。
此文目前已經可以通過DOI號訪問和下載，非常歡迎大家閱讀！地址為https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821978-2.00076-3。目前此文已可以通過DOI號（10.1016/B978-0-12-821978-2.00076-3）方式引用。Comprehensive Computational Chemistry一書預計在2023年下旬出版，屆時請根據文章頁面里所示的信息按照書籍章節的方式引用。也推薦Multiwfn用戶在使用Multiwfn做各種弱相互作用可視化分析時，除了引用Multiwfn原文和分析方法原文外，也一同引用此文。
https://pan.baidu.com/s/1rGu4OnstA3ylkNwZCXUEjw?pwd=77lq
下為本文的目錄
隨便貼文中的四幅圖
筆者之前寫過大量弱相互作用可視化分析的博文，如下所示，側重于講授怎么結合Multiwfn程序實現各種分析，與上面提到的文章互為補充，也非常歡迎閱讀。
《使用IRI方法圖形化考察化學體系中的化學鍵和弱相互作用》（http://www.shanxitv.org/598）
《使用Multiwfn做IGMH分析非常清晰直觀地展現化學體系中的相互作用》（http://www.shanxitv.org/621）
《使用Multiwfn結合CP2K通過NCI和IGM方法圖形化考察固體和表面的弱相互作用》（http://www.shanxitv.org/588）
《用Multiwfn+VMD做RDG分析時的一些要點和常見問題》（http://www.shanxitv.org/291）
《繪制有填色效果的用于弱相互作用分析的RDG散點圖的方法》（http://www.shanxitv.org/399）
《使用Multiwfn圖形化研究弱相互作用》（http://www.shanxitv.org/68）
《使用Multiwfn做aNCI分析圖形化考察動態過程中的蛋白-配體間的相互作用》（http://www.shanxitv.org/591）
《使用Multiwfn研究分子動力學中的弱相互作用》（http://www.shanxitv.org/186）
《通過獨立梯度模型(IGM)考察分子間弱相互作用》（http://www.shanxitv.org/407）
《Multiwfn結合VMD繪制AIM拓撲分析圖》（http://www.shanxitv.org/207）
《使用Multiwfn做拓撲分析以及計算孤對電子角度》（http://www.shanxitv.org/108）
《使用DORI函數同時考察共價和非共價相互作用》（http://www.shanxitv.org/367）
此外，Multiwfn還支持很多其它弱相互作用分析方法，其中也有不少可以以圖形化方式展現和討論，例如靜電勢、范德華勢、ETS-NOCV等等，這些方法在《Multiwfn支持的弱相互作用的分析方法概覽》（http://www.shanxitv.org/252）中都有全面的介紹。
在2023年7月21-25日將在北京舉辦“第8屆量子化學波函數分析與Multiwfn程序培訓班”，此系列培訓介紹見http://www.keinsci.com/workshop/WFN_content.html，請關注北京科音官網http://www.keinsci.com上的信息。Multiwfn由于其非常豐富的功能，如今已是弱相互作用研究必不可少的利器，如同是一個武器庫。在本培訓中的“弱相互作用的分析”一節將完整透徹講解利用Multiwfn探究弱相互作用的各種手段，其中也包括以上圖形化分析方法，非常推薦參加！