01
分子动力学概述
什么是分子动力学模拟、发展历史、应用领域（材料科学、生物物理、化学工程）
基础历史
02
分子动力学基本原理
牛顿运动方程、势能函数、力场概念、时间积分算法（Verlet算法）
核心算法
03
分子动力学模拟流程
模型构建、能量最小化、平衡模拟、生产模拟、结果分析
流程入门
04
常用力场介绍
Lennard-Jones势、EAM势、ReaxFF反应力场、CHARMM/AMBER生物力场
力场生物
05
LAMMPS软件入门
LAMMPS安装、输入文件结构（in文件）、基本命令（pair_style, fix, run）
软件LAMMPS
06
LAMMPS进阶
自定义势函数、并行计算设置、输出控制（dump, thermo）、重启模拟
进阶并行
07
模型构建与初始化
原子坐标生成、晶格构建（lattice命令）、速度初始化（velocity create）、边界条件设置
建模初始化
08
系综理论
NVE系综（微正则）、NVT系综（Nosé-Hoover热浴）、NPT系综（Berendsen/Andersen控压）
系综热力学
09
势函数与相互作用
对势（LJ, Morse）、多体势（EAM, Tersoff）、键序势（AIREBO）、长程相互作用（Ewald, PPPM）
势函数长程
10
时间积分与步长选择
Verlet算法、Velocity-Verlet算法、步长选择原则、多时间步长方法
算法步长
11
温度控制方法
速度标定法、Nosé-Hoover热浴、Langevin动力学、Berendsen热浴
控温热浴
12
压力控制方法
Berendsen控压、Andersen控压、Parrinello-Rahman方法、各向异性控压
控压各向异性
13
周期性边界条件
概念与实现、最小镜像约定、截断半径与邻域列表（Verlet列表, Cell链表）
边界邻域
14
能量最小化
最速下降法、共轭梯度法、牛顿-拉夫森法、LAMMPS中minimize命令
优化最小化
15
平衡模拟与数据采集
平衡判据（能量、温度、压力收敛）、驰豫时间、采样频率与相关性
平衡采样
16
力学性能模拟
单轴拉伸模拟、应力-应变曲线计算、杨氏模量、屈服强度、断裂行为
力学拉伸
17
热力学性质计算
径向分布函数（RDF）、均方位移（MSD）、扩散系数、热导率（Green-Kubo方法）
热力学输运
18
缺陷与位错模拟
点缺陷（空位、间隙）、位错结构（刃型、螺型）、晶界模拟、堆垛层错
缺陷位错
19
纳米材料模拟
纳米线、纳米薄膜、纳米颗粒的力学与热学行为、尺寸效应
纳米尺寸效应
20
聚合物与生物分子模拟
粗粒化模型（CG）、Martini力场、蛋白质折叠模拟、DNA力学
生物粗粒化
21
化学反应模拟
ReaxFF反应力场、键级分析、反应路径追踪、燃烧与催化模拟
反应ReaxFF
22
相变模拟
熔化与凝固、结晶过程、玻璃化转变、液-液相变
相变凝固
23
辐照损伤模拟
级联碰撞、缺陷产生与演化、辐照硬化、LAMMPS中fix colloid命令
辐照损伤
24
数据后处理与可视化
OVITO软件使用、VMD可视化、Python数据分析（MDTraj, MDAnalysis）
可视化Python
25
并行计算与高性能计算
MPI并行、OpenMP并行、GPU加速（LAMMPS的Kokkos包）、任务调度
并行GPU
26
误差分析与模拟验证
截断误差、积分误差、系统误差、与实验/DFT对比验证
误差验证
27
高级采样技术
副本交换分子动力学（REMD）、伞形采样、元动力学（Metadynamics）、自由能计算
增强采样自由能
28
多尺度模拟方法
QM/MM方法、粗粒化-全原子混合模拟、连续介质耦合
多尺度QM/MM
29
机器学习在分子动力学中的应用
机器学习势函数（NNP, GAP）、力场参数化、加速采样
机器学习势函数
30
综合项目实战
金属纳米线拉伸模拟、聚合物玻璃化转变温度计算、辐照损伤级联模拟（三选一）
实战项目