文章从计算化学角度等方法量化这些相互作用的策略，并指出在分子设计与材料优化中的应用与验证要点，便于初学者构建合理的模拟工作流。

四种相互作用的直观印象

共价键氢键疏水作用范德华力把这四种相互作用放在一起想，就像把建筑材料从“混凝土”到“胶水”再到“表面张力”和“静电吸附”排列：在计算化学里，我们用不同的工具来“看到”和测量这些相互作用。

的形成与断裂属于电子结构重排范畴，通常使用量子化学方法氢键（如SAPT或EDA）把总相互作用能拆成静电、交换、诱导和色散等分量，从而定量判断一个相互作用是不是以氢键为主。下图展示了氢键的示意图以及氢键密度的概率分布。

疏水作用（如潜在平均力或umbrella sampling）来得到溶剂化自由能与配位数变化，再用径向分布函数（RDF）和驻留时间统计去描述溶剂壳的结构与动力学。

在DFT里需要色散修正这四类相互作用能直接指导分子设计与材料优化。

氢键，而则影响结合亲和力与选择性范德华力，而决定了功能化稳定性实践上，一个合理的计算工作流：先用DFT或半经验研究在温度与溶剂环境下的动力学稳定性与时间尺度（例如氢键寿命、疏水簇的形成与崩解）；若要得到热力学量（结合自由能、溶剂化自由能），则结合增强采样技术下图展示了每个二聚体与水或脂质之间相互分子间（库仑力和范德华力）作用的绝对值以及二聚体与水或脂质之间氢键的平均数量。

10.1021/acs.jpcb.5c00942

是：不要把这些相互作用孤立看待，真实体系往往是；模拟时要选择合适的方法层次（如比较DFT与高阶方法、显式与隐式溶剂）来提高结论可信度。

，你就能从分子层面设计更可靠的催化剂、更高亲和力的药物分子和更高效的分离材料。

总结

、、与构成了分子世界的“四大力场景”，每一种相互作用在能量尺度、方向性与可逆性上各不相同。

：用DFT与能量分解研究溶剂化与动力学行为，用增强采样与自由能计算工程应用常要求多方法结合与严格验证