HyperChem

方式Translate Viewer和Translate Selection，前者不改变分子的坐标，而后者恰恰相反；下方则对应移动方式作进一步设置，dx、dy、dz设定Translate Viewer模式下分子的位移。在Translate Selection模式里，可以选择移动到原点、选定的点及自设坐标的点。图4选择Translate Viewer时窗口，图5选择Translate Selection时的窗口。

图5 选择平移操作设置

11. Zoom：对分子结构进行缩放。进行缩放操作时，最好选择棒式显示模式，它在操作时

不会占用太多的资源。步骤：①选择Edit／Zoom或双击Zoom图标；②在窗口里设置需要的缩放倍数，数值由0.01到50；③点击OK。

12. Z Clip：指定Z轴截片的厚度和位置。在图6的窗口里，可以见到一个缩小的分子模型

和两条线（截片的正面和背面）及其下方的输入框。可以移动滚动条来调整截片，也可以输入0到3200之间的数值设置横截平面的位置。另外，窗口里还显示了当前分子前后末端在Z轴的坐标值。

图6 Z轴截片设置 图7 排列分子设置 13. Align Viewer：设置分子坐标系中的某一轴或指定的某一直线与Viewer的Z轴方向相同。

在最初建立分子结构体系时，系统默认Viewer的Z轴与分子的Z轴是对准的。如果进行旋转操作，则起始的对齐方式会丢失。这个命令在没有改变分子坐标的前提下，重新排列分子回到起始的对齐方式或指定的定位方式。操作步骤为：①选择Edit／Align Viewer命令；②指定需要对齐的轴；③点击OK。 14. Align Molecules：设置分子的惯性轴与Viewer坐标系中相应的轴或指定的直线对齐。如

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果进行排列时选定不止一个原子，那末这次排列就会改变分子坐标系里所有原子的坐标。如果没有选定任何原子或分子，则排列不改变原子的坐标而只移动的视角（Viewer的坐标系）。在图7的窗口里，可以对一个分子体系进行一至两个排列设置。第一个排列是主要的，因为它决定某一惯性轴与某一坐标轴对齐；第二个排列是次要的，它只能使分子绕第一个排列对齐的轴旋转来实现对齐排列。步骤：①选定一个或更多的原子；②选择Edit／Align Molecules命令；③在窗口的左上方选择将进行排列的分子轴；④在窗口的右上方选择要对齐的坐标轴或直线（预先用Select／Name Selection命令指定的直线）；⑤如果需要同时进行第二个排列就左键点选Minor Axis项；⑥在窗口的右下方选择要对齐的坐标轴或直线；⑥点击OK。

15. Set Bond Length：设置被选定的非成环键的长度。在建模时，最好用Build／Constrain

Bond Length命令代替。操作步骤为：①选择一个键或两个原子以确定键；②选择Edit／Set Bond Length命令；③在窗口里输入新的键长；④点击OK。

16. Set Bond Angle：设置选定的、非成环原子之间键角值。在建模时，也可通过Build／

Constrain Bond Angle 选项加以设置。步骤：①选择二个键或三个原子以定义角度；②选择Edit／Set Bond Angle命令；③在窗口里输入新键角的角度；④点击OK。

17. Set Bond Torsion：设置非成环键的扭转值。建模时，也可通过Build／Constrain Bond

Torsion选项加以设置。值得注意的是：键的长度、角度及扭角均由分子的最佳几何结构决定。步骤：①选择三个键或四个原子以定义扭曲；②选择Edit／Set Bond Torsion命令；③在窗口里输入新的扭角；④点击OK。

三、Build

1. Explicit Hydrogens：这一选项打开时，HyperChem会把描绘的所有单键原子都认作氢原

子。如果在原子上加上另一个键，这个氢原子就会变成HyperChem默认原子（如碳原子）。当此项关闭时，HyperChem把所有描绘下来当原子都视为默认原子；建模功能则会自动为未饱和都原子加上氢原子。

2. Default Element：指定使用画图工具所绘制的元素。指定默认元素的步骤：①双击画图

工具图标或选择Build／Default Element命令；②在选择窗口里，点击需要使用的元素；③在窗口里还有Allows Ions和Explicit两项，它们分别与Build／Allows Ions和Explicit两命令相同。当完成了以上设置后，绘制的原子就是所设置元素。另外，此命令还可以改变现有原子的元素符号。先按照上述步骤设置好默认原子，然后用画图工具点击现有原子可使之改变。

3. Add Hydrogens：为选定的未饱和原子加上氢原子。该命令不受Explicit Hydrogen命令

的影响。此命令加氢的方式类似建模功能在不重建大分子三维骨架模型的情况下的加氢。

4. Model Build／Add H & Model Build：将绘制的分子建成三维立体模型。一般来说，该

命令只对选定的分子有效，但是如果没选定任何原子或分子，就会对屏幕上所有原子或分子起作用。如果关闭Explicit Hydrogens选项，建模功能不但会自动加氢，还会自动设置键长、键角及键的扭角。当然也可以使用Build／Constrain类命令进行设置。要想建成精确的立体模型，最好使用Compute／Geometry Optimization命令优化立体模型。另外，建模功能不会为分子增加或减少上电荷，但是可使用Build／Set Charge命令进行补充设置。

5. Allow Ions：这是开关选项，不打开此选项时，描绘的原子必须符合价键规则（例如：

碳的最大成键数为4，氮的最大成键数为3，氧的最大成键数为2等）。打开此选项时，可指定任一原子的配位成键数最高达12个。

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6. United Atoms：将碳原子及与其相连的氢原子合并起来定义为一个整体以方便选择（例

如，CH3就可作为一个原子基团）。这样的设置通过使用定义了的原子基团参数加速分子结构的计算（OPLS就是专门配合原子基团使用的）。原子基团可用于整个分子结构或选择过程中。原子基团的类型是由Setup／Molecular Mechanics菜单设定。另外，Build／All Atoms命令正好与其相反，利用这两个命令互逆关系可以灵活选择同一分子里的所有原子。

7. All Atoms：把每一个氢原子都看作是一个单独的原子。

8. Calculate Types：指定分子结构里的原子或被选定原子的类型。由于建模功能会自动指

定原子类型，所以只有当不使用建模功能或改变了原子类型的规定时才使用该命令。原子类型一般都反映每一个原子所处的化学环境，例如：CO代表了sp2杂化的羰基碳，CT表示四面体上的碳等。每一个分子力场方法都会使用不同的原子类型定义，而可通过Setup／Molecular Mechanics选项指定力场参数。

9. Compile Type Rules：将当改变chem.rul文件里的原子类型时，需要通过重新编译生成

新的对原子类型进行重新定义typerule.bin二进制执行文件。为安全起见，在改动chem.rul或typerule.bin之前应进行备份。

10. Set Atom Type：改变被选定原子的原子类型。一般来说在建模过程中，HyperChem会

自动为原子设置类型。原子的类型取决于所选择的分子力学方法。由于HyperChem不会对指定的原子类型检查对错，所以要确定所作为设定是正确的。步骤如下：①选择 Build／下的Set Atom Type命令；②在窗口里选定目标类型；③点击OK。如果要显示原子类型，可单击Display／Labels选项进入窗口，再在窗口里点选Type项。如果原子类型为**，则为还未被指定类型。

11. Set Mass：设定每一个被选定原子的原子量。原子量对运用半经验或从头算方法进行振

动计算和分子动力学模拟是十分有用的。使用该命令时，只需在窗口里输入一个正数即可为选定原子设置好原子量。通过该命令，可以进行同位素原子的设定。与其它设定一样，不能不合实际地使用该命令。

12. Set Charge：设定每一个被选定的原子的电荷。原子电荷决定了在进行分子结构计算过

程中原子之间的静电作用。一般来说，HyperChem只会自动对氨基酸、核酸残基以及periodic box里的水分子设置电荷。使用该命令时，只需要在Set Charge窗口里输入一个正数或负数（例如：-0.20对表示电子轻微过量，而2.0则意味着一个缺少两个电子的阳离子）。应注意的时，输入的数字应在适当范围内。

13. Constrain Geometry：指定被选定原子在建模时构成的几何空间结构。如果没有使用此

命令，建模功能会通过计算自动确定空间几何结构。另外，此命令的优先权大于建模功能，而另一些限制命令会对最终结构产生一定影响。步骤如下：①选定单个原子；②选择Build／Constrain Geometry命令，弹出图8的窗口；③在窗口中选定需要的结构，④点击OK；⑤去掉选定的原子；⑥使用Build／Add H & Model Build命令。

14. Constrain Bond Length：强制设置键长。如果没有使用此命令，建模功能会通过计算自

动确定键长。同样，此命令的优先权大于建模功能，而另一些限制命令会对最终键长产生一定影响。步骤如下：①首先选定一个单键；②选择Build／Constrain Bond Length命令；③当在窗口里点选Other后，就可以输入所需数值给选定键；④点击OK；⑥使用Build／Add H & Model Build命令。如果在窗口里点选Computed项，则由建模功能根据计算得到键长值进行键长的设定。

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图8 限制几何构型设置

15. Constrain Bond Angle：强制设置相邻两键之间的夹角。如果没有使用此命令，建模功能

会通过计算自动确定键角。此命令的优先权大于建模功能，而另一些限制命令会对最终键角产生一定影响。操作步骤与上述键长的设定类似。

16. Constrain Bond Torsion：强制设置由四个原子组成的键扭角值。如果没有使用此命令，

建模功能会通过计算自动确定键的扭角。此命令的优先权大于建模功能，而另一些限制命令会对最终键的旋转产生一定影响。操作步骤与上述键长的设定类似。

四、Select

通过在Select菜单的设置，可以原子、基团、分子、原子群组选择。这些设置对任何可见或不可见的原子都起作用。通常在如下情况原子不可见：①没有打开Display／Show Hydrogens 选项；②原子在分子中处于不可见的远程；③缩放原子时超出了显示范围；④原子位于剪贴板外。

1. Atoms：当此项被点选时，最小的选择单元是原子或键。如果选定了原子，HyperChem

窗口下端的状态档会显示该原子的号码、元素名称、类型、电荷、坐标。如果选定了一个键，状态档显示的是键长。 2. Residues：当此项被点选时，最小的选择单元是HyperChem数据库里的氨基酸基团或核

苷酸基团。值得注意的是，HyperChem不认可由单独原子构成的基因。如果不存在基团，则选择单元是原子。当选定一个或更多的基因时，状态区显示基团的号码、名称，及选定的基团数目。

3. Molecules：当此项被点选时，最小选择单元的是一个独立的分子。

4. Multiple Selections：当打开此项命令时，可以用选择工具同时选择两个或两个以上的单

元。在进行选择时，通过鼠标左键点击目标就可选定，而右键点击就会取消选择。然后继续用左键点击其它目标进行累积选择，此时状态档显示的是选定的数目。另外，也可以利用由选择工具拖拽出的选择框来进行多项选择。

5. Select Sphere：此命令可进行以某一原子为球体中心的多原子选择。如果关闭了这一项，

上述的选择只能在平面矩形内进行。步骤：①打开Select／Select Sphere选项；②使用选择工具点选原子群中的某一原子，然后同时按住鼠标左右键向拖拉出一个以选定原子为中心的象征球体的圆圈进行选择。

6. Select All：选择工作窗口所有可见的原子。亦可左键鼠标点击窗口的空白位置来实现所

有原子的选择。

7. Complement Selection：取消先前的选择，进行反向选择，即选择了先前没有选择所有

原子。在两个分子之间进行移动操作时，实现它们之间来回切换选择很方便。

8. Select：根据编号、名称进行选择原子、基团和分子的选择。HyperChem对于原子和分

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