结合伞形采样与集成退火方法高效准确计算复杂能量表面的自由能变化

伞形采样是计算沿明确定义的反应坐标的系统自由能变化的一种有效方法。然而，当沿反应坐标存在多个平行通道或垂直于反应坐标的方向存在隐藏势垒时，传统的伞形采样方法难以在有限的模拟时间内产生足够的采样。这里我们提出了一种有效的方法，将伞形采样与集成退火采样方法相结合。伞形采样方法应用于具有显著势垒且在化学上更相关的构象自由度。集成退火采样方法用于促进其他可能存在统计上不可忽略势垒的自由度的采样。将组合方法应用于两个模型系统，与单独的传统伞形采样或集成退火采样方法相比，显示出显著提高的采样效率。因此，组合方法将成为模拟生物分子过程的一种非常有效的方法，这些过程通常涉及复杂粗糙能量景观的采样。