自由能微扰

自由能微扰（通常简称 FEP）回答一个尖锐的问题：如果我把一个分子改成它的近亲，比如加上一个甲基，它与靶点的结合是更紧还是更松？FEP 并不分别测量两个分子，而是直接计算二者结合强度之差，这正是化学家在决定下一步合成什么之前真正想知道的。

其原理是一个巧妙的技巧。在分子动力学模拟内部，软件通过一系列非物理的中间态把一个配体逐渐变形为另一个，并在配体与蛋白结合以及在水中游离这两种情形下，分别跟踪每一小步的自由能代价。借助热力学循环把这两条路径组合起来，便得到相对结合自由能，通常表示为该对分子在预测结合亲和力上的差值。

若在同系列化合物上谨慎实施，FEP 的准确度可达约每摩尔一千卡，足以优先排定该合成哪些类似物。但其局限不容忽视：它需要一个可靠的结合姿态作为起点，计算量很大，对较大的化学改动或蛋白的剧烈重排难以应付，并且依赖力场质量。它是用于对近亲分子排序的精密工具，而非通用的亲和力预测器。