Molpro 的定位与核心优势
Molpro 是由德国斯图加特大学 H.-J. Werner 教授和英国卡迪夫大学 P. J. Knowles 教授主导开发的量子化学计算软件，专注于分子电子结构的高精度从头计算。两位作者均为理论化学与算法研究领域的资深学者，其中 Werner 教授是国际量子分子科学院院士，长期担任多种期刊编辑，在理论化学算法方面有深厚积累。
Molpro 的最大特色在于对电子相关问题的深入处理。软件提供了 CASPT2-F12、MRCI-F12、CCSD(T)-F12 等显相关（explicitly correlated）方法，通过引入距离依赖项加速基组收敛。这使得用户使用三 zeta 基组即可获得接近完备基组极限的精度的计算结果，大幅降低了对大型基组的依赖和计算成本。在激发态计算中，Molpro 的 MR-CI 方法通常仅需约 10 个循环即可自洽收敛，相比其他软件常用的 CASSCF 方法，收敛速度和稳定性均有明显优势。
核心计算功能
Molpro 内置了覆盖广泛的量子化学方法体系。在单参考态方法方面，支持闭壳层和开壳层自洽场计算（RHF、UHF），以及 MP2 至 MP4 微扰理论、CCSD(T)、QCISD(T)、BCCD(T) 等耦合簇方法。对于开壳层体系，提供 UHF-UMP2、ROHF-RMP2、RHF-UCCSD(T) 和 RHF-RCCSD(T) 等多种方案。
多参考态方法是 Molpro 的强项。软件实现了多组态自洽场方法（CASSCF 和 RASSCF），支持 general state-averaged 能量泛函；内部收缩的多参考态组态相互作用方法（MRCI）以及 MR-ACPF、MR-AQCC 变体；多参考态微扰理论 CASPT2、CASPT3 和 multistate CASPT2。全组态相互作用方法（FCI）也可用于小型体系的基准计算。
密度泛函理论方面，Molpro 在 Kohn-Sham 框架下支持大量广义梯度近似交换泛函和相关泛函，含时 DFT 方法可用于激发态计算。局域电子相关方法 LMP2、LQCISD(T)、LCCSD(T) 实现了线性标度，适合较大分子体系。显相关方法涵盖 MP2-F12、LMP2-F12、CCSD(T)-F12 等多个层次。激发能计算支持 CIS、CC2 和 EOM-CCSD 方法。
此外，Molpro 还提供有效核势和核极化势、点电荷阵列能量梯度（QM/MM 优化）、自旋-轨道耦合计算、Mulliken 电荷分析与多极矩分布、NBO 分析、价键分析、轨道局域化（Boys 和 Pipek-Mezey 方法）等辅助分析功能。直接积分技术和密度拟合技术可有效加速计算，解析能量梯度覆盖 SCF、DFT、MP2、QCISD(T)、LMP2、SA-MCSCF/CASSCF 以及 MR-PT2/CASPT2，支持自动几何构型优化、过渡态寻找和反应路径跟踪，以及简谐和非简谐振动频率计算。
版本发展与最新特性
Molpro 2026.1 已于 2026 年 6 月发布，包含多项新功能和改进。近年来的版本迭代体现了持续的研发投入：2025.3 版本新增了 CABS 单修正并行化、PNO-LCCSD(T)-F12 域优选、PNO 区域相关方法、CC2 性质与跃迁矩计算、自洽随机相近似以及 TREXIO 格式支持。2025.1 版本引入 Interact 程序用于自动计算相互作用能，并对 PNO 区域相关法和新基组、赝势进行了扩展。2024.1 版本带来了免费图形界面 iMolpro、D4 色散修正、内收缩多参考耦合簇方法 icMRCC，以及量子核自适应优化。2023.1 版本实现了多节点并行支持（UCX）、开壳耦合簇 UCCSD(T) 和核电子轨道方法。
在局部耦合簇方法方面，PNO-LCCSD(T)-F12 经过良好并行化，可处理 100 至 200 个原子的分子体系，同时保持高精度。近期发表的文献涵盖了非共价相互作用的精确计算、局域波函数嵌入，以及使用显相关局域耦合簇方法计算异构化和构象能的精确值。相对论效应可通过 Douglas-Kroll-Hess 和 Breit-Pauli 方法或有效核势来考虑。
使用方式与运行环境
Molpro 支持所有主流计算平台，包括 Linux、macOS 和 Windows。在 Unix 系统上通过 molpro 命令运行，基本语法为 molpro [options] datafile，输入文件通常以 .inp 或 .com 为后缀，计算结果输出到对应的 .out 文件。并行计算可通过 –tasks 参数指定进程数，内存分配通过 -m 参数以兆字为单位设置。软件支持通过命令行、环境变量 MOLPRO_OPTIONS 或配置文件 molpro.rc 和 .molprorc 来设定运行选项，并提供 XML 格式输出用于后处理。
Molpro 提供两个图形前端：gmolpro 和 iMolpro。其中 iMolpro 已移植到 Windows 平台，支持在 Windows、macOS 和 Linux 上使用，可在本地和远程服务器上提交作业，其源码以开源形式提供。此外，pymolpro 是一个 Python 库，通过 Project 类提供对 Molpro 作业的完整访问，包括输入输出文件及作业状态元数据，项目以文件系统目录形式存储，可通过命令行或图形界面访问，已被收录至 conda-forge 渠道。
采购与选型注意事项
Molpro 面向学术研究和商业应用提供不同授权方案，学术机构通常享有专门的许可政策。实际价格受版本、模块选择、授权用户数量、部署方式（单机或集群）等因素影响，建议通过正规渠道获取当前报价。
在选型时需要重点关注以下方面：首先确认所需的方法层级是否在授权版本内，因为 Molpro 功能模块众多，不同授权方案覆盖的计算方法可能存在差异；其次评估计算规模与硬件资源的匹配，尤其是 PNO-LCCSD(T)-F12 等大规模并行计算的集群需求；并行许可的核数限制和节点数限制也需要提前明确。部署方式上，Molpro 支持单机安装、集群部署以及超算中心环境，需根据实际计算任务和硬件条件选择合适方案。技术支持和后续升级服务也是采购决策中不可忽视的因素，建议在询价时一并了解版本升级政策和响应时效。如有具体需求，可通过软服之家平台咨询，获取正规厂商或授权服务商的报价与实施服务。
