CN111415710A - 用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统 - Google Patents

用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统 Download PDF

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CN111415710A CN202010153174.7A CN202010153174A CN111415710A CN 111415710 A CN111415710 A CN 111415710A CN 202010153174 A CN202010153174 A CN 202010153174A CN 111415710 A CN111415710 A CN 111415710A
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Abstract

一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统包括：判断分子是否有相邻二面角；如果有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，若判断不耦合，则进行一维势能扫描，若判断耦合则进行MM耦合判断；若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进行一维势能面扫描；若MM计算判断该相邻二面角耦合，则根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；若覆盖度好，则进行一维势能面扫描；该扫描方法及系统，对于不同分子根据情况采用不同的构象扫描方法，灵活性高，既能兼顾计算效率，又能保证准确性，最大限度保留分子构象空间里的重要构象，扫描结果能更准确反映分子的构象空间。

Description

用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统
技术领域
本发明涉及构象分析领域，特别涉及一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统。
背景技术
构象分析的目的是为了生成力场参数化所需要的小分子的重要构象，也就是小分子的能量较低的极小值点构象和连接这些构象的路径（也即势能面）。对于一个包含多个连续二面角的小分子，其构象空间随二面角数目呈指数增长。
力场开发需要计算成千上万个小分子的QM结构和能量，因此每个小分子分配的计算资源有限。1D扫描相对快速，计算量较少，但是对于一些相邻二面角不耦合的分子会遗漏一些重要构象。2D扫描较全面，但是计算量大，难以实现大批量分子的计算。随着小分子相邻二面角数目增长，进行二维甚至多维扫描变得不切实际。因此，这里的难点在于对于一个具体的小分子如何利用有限的计算资源获得它最多的重要构象。不同的小分子势能面情况不尽相同，应该利用一些相对快速准确的方法作为指标对于不同分子判断什么样的势能面扫描能够得到更多的重要构象，以及更好反映整个分子的构象空间。
发明内容
基于此，有必要提供一种可兼顾效率与准确性的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法。
同时，提供一种可兼顾效率与准确性的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统。
一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，包括：
相邻二面角判断：判断给定分析是否有相邻二面角；
QM耦合判断：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进行
一维势能扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进行
MM耦合判断：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进行
一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则
覆盖度计算：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进行
一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进行
全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行
伪二维势能面扫描：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
在优选实施例中，所述QM耦合判断中所使用的的方法，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)等构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x, φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) - E(φ1, φ2)，以E(φ1+x, φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
在优选实施例中，MM耦合判断中所使用的的方法，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
在优选实施例中，所述QM耦合判断中设置截断值或所述MM耦合判断中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol或相对偏差控制在5%以内，间隔变化取值20-40度，若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
一种用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，其特征在于，包括：
相邻二面角判断模块：判断给定分子是否有相邻二面角；
QM耦合判断模块：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进入
一维势能扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进入
MM耦合判断模块：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则
覆盖度计算模块：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；
若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
在优选实施例中，若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进入
全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
在优选实施例中，若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行
伪二维势能面扫描模块：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，即两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
在优选实施例中，所述QM耦合判断模块中判断中QM计算判断，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)等构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x, φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) - E(φ1, φ2)，以E(φ1+x, φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
在优选实施例中，所述MM耦合判断模块中MM计算判断耦合，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
在优选实施例中，所述QM耦合判断中设置截断值或所述MM耦合判断中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol以内或相对偏差控制在5%以内，间隔变化取值20-40度，若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
上述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法及系统，对于不同分子根据情况最终采用不同的构象扫描方法，灵活性高，既能兼顾计算效率，又能保证准确性，最大限度保留分子构象空间里的重要构象，扫描结果能更准确反映分子的构象空间；引入并且采取多重复杂的标准判断相邻二面角是否耦合，利用相对快速的QM取点和MM计算，为后面相对耗时的QM势能面扫描决策提供依据。
附图说明
图1为本发明一实施例的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法的流程图；
图2为本发明一实施例的相邻二面角的示意图；
图3为发明一优选具体实施例相邻二面角的示意图；
图4为发明一优选具体实施例的一维势能面MM扫描曲线；
图5为发明一优选具体实施例的二维势能面MM扫描曲线。
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明一实施例的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，包括如下步骤：
步骤S101， 相邻二面角判断：判断给定分析是否有相邻二面角（如图2所示）；
步骤S103，QM耦合判断：如果判断有相邻二面角，通过QM（Quantum Mechanics, 量子力学）计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进行
步骤S105，一维势能扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进行
步骤S107，MM耦合判断：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进行
步骤S105，一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则进行
步骤S109，覆盖度计算：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；
若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进行
步骤S105，一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
若步骤S109，覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进行
步骤S111，全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
若步骤S109，覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行
步骤S113，伪二维势能面扫描：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
QM（Quantum Mechanics, 量子力学）计算可使用量子化学软件进行计算，输入分子坐标等信息，通过量子力学原理计算得到分子的能量等信息。在分子构象空间上取点计算几个构象的能量。
比如对于两个相邻二面角的角度值以初始值（-120°, 20°），间隔为20°取点，则实际取点可以是（-120°, 20°），（-100°, 20°），（-120°, 40°），（-100°, 40°），通过QM计算这四个构象的能量，分别记为E1，E2，E3, E4, 则ΔE=E4+E1-E2-E3可作为耦合判断标准。判断耦合的截断值设置可根据经验设置，或以大数据统计分析出的大量规律总结进行设置。
MM（Molecular Mechanics, 分子力学）计算可使用分子力学软件， 输入分子的坐标等信息，通过分子力学原理算得到分子的能量等信息。间隔变化的间隔可根据实际使用自由灵活设置，间隔度数越小，则计算量越大（越耗时和耗费计算资源），得到的结果也越准确。反之，间隔度数越大，计算量小，得到的结果相对不准确。如优选的可设置20-40度左右，进一步优选的设置为30°左右。
进一步，本实施例的QM耦合判断中设置截断值或MM耦合判断中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol以内和相对偏差控制在5%以内。若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
进一步，本实施例的QM耦合判断中QM计算判断，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)等构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x, φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) - E(φ1,φ2)，以E(φ1+x, φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
进一步，本实施例的MM耦合判断中MM计算判断耦合，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
本实施例的一维（1D）势能面扫描限制一个二面角，使其从-180°以一定的间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
本实施例的全二维扫描（2D）时对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。例如，如果势能面扫描的间隔取30°，对于两个相邻二面角采取一维势能面扫描需计算24个构象，全二维扫描需计算144个构象。
对于两个相邻二面角，如果改变一个二面角，另外一个二面角的势能面上极大值点和极小值点的位置不随之改变，则这两个二面角不耦合，反之耦合。如果两个相邻的二面角不耦合，则可以通过组合两个二面角的一维势能面组合来得到近似的二维势能面情况；如果耦合，一维势能面的组合不能反映真实的二维势能面情况，需要进行二维势能面扫描。
如图3至图5所示，进一步具体实施例中： 如将QM判断耦合的截断值经验地设置为4，MM判断耦合的截断值为(20, 20)，一维势能面组合极值点对二维势能面覆盖度以80%为截断值。如图3所示，以此分子示例，以20°为间隔通过取点φ1, φ2分别为(-120, 20)，(-100, 20)，(-120 40)，(-100, 40)计算得到对应构像QM能量计算耦合值为6.7, 因此QM判断为耦合。再次通过两个一维势能面扫描计算MM耦合值为(7, 24)，判断为不耦合。分别进行一维势能面的MM计算扫描和二维势能面计算，得到图4的两条势能面曲线和图5的二维势能。图4的势能面曲线显示，两个二面角分别在-140°，20°，-160°和-180°，-20°处有极小值点，则通过一维势能面组合可得到两个二面角在（-140°，-180°），（-140°，-20°），（20°，-180°），（20°，-20°），（-160°，-180°），（-160°，-20°）等6处可能有小极值点。然后根据图5的二维势能面图显示，总共有6处极小值点，均与上面相符。所以该分子一维势能面组合对二维势能面的覆盖度为6/6=100%，所以进行伪二维势能面扫描。覆盖情况的判断也可相对灵活设置，合理即可。优选的，实际中可使用80%，60%分别作为判断为覆盖度好和中等的截断值。
本实施例的扫描的方法采用对分子的二面角进行旋转，使其固定在不同的角度，得到该分子的不同构象，分别计算这些构象的能量。本实施例的MM计算软件为AMBER。也可根据实际需要采用其他软件，采用内部开发的软件也可，实现本实施的功能即可。
本发明一实施例的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，包括：
相邻二面角判断模块：判断给定分子是否有相邻二面角；
QM耦合判断模块：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进入
一维势能扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进入
MM耦合判断：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则进入
覆盖度计算模块：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；
若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进入
全二维势能面扫描模块：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进入
伪二维势能面扫描模块：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
进一步，本实施例的QM耦合判断模块中进行QM计算判断，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)等构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x, φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) -E(φ1, φ2)，以E(φ1+x, φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
MM耦合判断模块中进行MM计算判断耦合，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
在优选实施例中，QM耦合判断模块中设置截断值或MM耦合判断模块中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol以内和相对偏差控制在5%以内。间隔变化取值20-40度。若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%之间判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
本发明设置层级势能面扫描决策树对于不同分子根据情况最终采用不同的构象扫描方法，灵活性高，既能兼顾计算效率，又能保证准确性，最大限度保留分子构象空间里的重要构象，扫描结果能更准确反映分子的构象空间。该决策树引入并且采取多重复杂的标准判断相邻二面角是否耦合，利用相对快速的QM取点和MM计算，为后面相对耗时的QM势能面扫描决策提供依据。
以上述依据本申请的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (10)

1.一种用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，包括：
相邻二面角判断：判断给定分子是否有相邻二面角；
QM耦合判断：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进行
一维势能扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进行
MM耦合判断：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM耦合判断该相邻二面角不耦合，则进行
一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则进行
覆盖度计算：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差，
若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进行
一维势能面扫描：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
2.根据权利要求1所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进行
全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
3.根据权利要求1所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，若覆盖度计算中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行
伪二维势能面扫描：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，是两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，所述QM耦合判断，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x,φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) - E(φ1, φ2)，以E(φ1+x, φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
5.根据权利要求1至3任意一项所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，MM耦合判断中MM计算判断耦合，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合。
6.根据权利要求1至3任意一项所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描方法，其特征在于，所述QM耦合判断中设置截断值或所述MM耦合判断中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol或相对偏差控制在5%以内，间隔变化取值20-40度，若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
7.一种用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，其特征在于，包括：
相邻二面角判断模块：判断给定分子是否有相邻二面角；
QM耦合判断模块：如果判断有相邻二面角，通过QM计算判断相邻二面角是否耦合，
若QM计算判断不耦合，则进入
一维势能扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若QM计算判断耦合则进入
MM耦合判断模块：MM计算判断该相邻二面角是否耦合；
若MM计算判断该相邻二面角不耦合，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面；
若MM计算判断该相邻二面角耦合，则进入
覆盖度计算模块：根据MM扫描结果计算两个二面角各自的一维势能面扫描得到的极值点组合对二维势能面上极值点的覆盖度；根据不同覆盖度或覆盖比例划分覆盖等级：好、中等、差；
若计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度好，则进入
一维势能面扫描模块：扫描限制一个二面角，使其从-180°以设定间隔变化至+180°，其它二面角不加限制，得到分子的一维势能面。
8.根据权利要求7所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，其特征在于，若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度差，则进入
全二维势能面扫描：对于相邻两个二面角同时限制，得到二者所有从-180°到+180°的组合。
9.根据权利要求7所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，其特征在于，若覆盖度计算模块中计算的一维势能面极值点组合对于二维势能面极值点覆盖度中等，则进行
伪二维势能面扫描模块：对于两个相邻二面角只限制一个角，使其从-180°到+180°变化，同时另外一个二面角分别以两个角度值作为起始结构，两个沿着同一个二面角的势能面扫描。
10.根据权利要求7-9任意一项所述的用于分子构象空间分析的势能面扫描系统，其特征在于，所述MM耦合判断模块所使用的的方法，对于一个有相邻二面角的分子，通过间隔如x°，取点(φ1, φ2)，(φ1+x, φ2)，(φ1, φ2+x)，(φ1+x, φ2+x)等构象，计算QM能量，理想耦合情况下E(φ1+x, φ2+x)=E(φ1, φ2+x) + E(φ1+x, φ2) - E(φ1, φ2)，以E(φ1+x,φ2+x)理想值与实际计算值差异作为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合；
所述MM耦合判断模块中MM计算判断耦合，分别对φ1和φ2二面角做一维势能面扫描的MM计算，以限制一个二面角时，另外的二面角角度变化幅度为标准，设置截断值，判断相邻二面角是否耦合；
所述QM耦合判断模块中设置截断值或所述MM耦合判断模块中设置的截断值的绝对偏差控制在2kcal/mol或相对偏差控制在5%以内，间隔变化取值20-40度，若覆盖度达到80%及以上则判断为好，覆盖度位于60%-80%判断为中等，覆盖度60%以下判断为差。
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