福利干貨 | 對晶體學數據庫來個大盤點吧！

在信息化社會，充分有效地管理和利用各類信息資源，是進行科學研究和決策管理的前提條件。數據庫技術是管理信息系統、辦公自動化系統、決策支持系統等各類信息系統的核心部分，它也是進行科學研究和決策管理的重要技術手段。

因此，為了深入地對晶體學進行研究和探索，幾個著名的晶體學數據中心相繼被建立。這些數據中心的主要作用之一是收集、儲存和提供已知化合物的晶體結構數據。因此，越來越多的科學雜志在發表論文前，把論文有關的晶體學參數、化合物分子式、晶胞參數、空間群、原子坐標及其原子位移參數、精修結果參數等，以電子版的形式存放到這些著名的國際晶體學數據中心。

So，本期的干貨就是：對晶體學數據庫來個大盤點吧！

五大晶體學數據庫

1. 劍橋結構數據庫（The Cambridge structural Database, CSD ）（英國）
位于英國劍橋大學的劍橋晶體數據中心（Cambridge Crystallographic Data Centre, CCDC）自1965年起就從事晶體數據的收集、整理與計算機化的工作。

CCDC提供的劍橋晶體結構數據系統（Cambridge Structural Database System, CSDS）是該中心同美國Brookhaven國家實驗室合作的成果，基本上包括已發表的所有原子個數（包括氫原子）在500以內的有機及金屬有機化合物晶體數據，并對收集的數據進行嚴格評審。

CCDC目前提供的CSDS 包括劍橋結構數據庫（Cambridge Structural Database, CSD）是基于X射線和中子衍射試驗唯一的有機小分子及有機金屬分子晶體結構數據庫。它只收集并提供具有C-H鍵的所有晶體結構，包括有機化合物、金屬有機化合物、配位化合物的晶體結構數據。

圖1 CCDC

2. 蛋白質數據庫（The Protein Data Bank, PDB）（美國）
PDB是目前最主要的收集生物大分子(蛋白質、核酸和糖)2.5維（以二維的形式表示三維的數據）結構的數據庫，是通過X射線單晶衍射、核磁共振、電子衍射等實驗手段確定的蛋白質、多糖、核酸、病毒等生物大分子的三維結構數據庫。

圖2 PDB

3. 無機晶體結構數據庫（The Inorganic Crystal Structure Database, ICSD）（德國）
ISCD收集并提供到目前為止所有試驗測定的、除了金屬和合金以外、不含C–H鍵的無機物晶體結構的信息，包括化學名和化學式、礦物名和相名稱、晶胞參數、空間群、原子坐標、熱參數、位置占位度、R因子及有關文獻等各種信息。該數據庫從1913年開始出版，至今已包含近10萬條化合物目錄。每年更新兩次，每次更新會增加2000種新化合物，所有的數據都是由專家記錄并且經過幾次的修正，是國際最權威的無機晶體結構數據庫。它和劍橋結構數據庫（CSD）是國際上重要的兩大晶體學數據庫。

Imp：ICSD也推出了自己的檢索工具，名為FindIt，是商業化的軟件，如果你愿意的話可以購買這個軟件或者登錄（http://icsd.fiz-karlsruhe.de）去索要晶體結構信息，有時它甚至比CCDC更加常用。

圖3 ICSD

4. 金屬和合金晶體數據庫（Metals and Alloys Crystallographic Database, CRYSTMET）（加拿大）
CrystMet數據庫目前由托特信息系統維護，包含金屬、合金和金屬間化合物的晶體學信息。通過訪問crystalworks網站能夠搜索CrystMet。里面收集了1913年以來金屬單質、金屬化合物和固溶體的晶體數據，包括金屬元素與硼、硫、硅、鍺等元素的化合物。目前在該庫中約有 60000多個條目，每一條目存儲一種晶體的信息。其中大約80% 以上的條目存有原子坐標，其余的條目只包含晶胞參數和空間格子類型的信息。

圖4 CRYSTMET

5. JCPDS－國際衍射數據中心的粉晶數據庫（JCPDS-International Center for Diffraction Data, JCPDS-ICDD）（美國）
國際衍射數據中心?（The International Centre for Diffraction Data）（ICDD?）是一個非盈利的科學組織，致力于收集、編輯、出版和發行用于晶態材料鑒定的粉末衍射數據。粉末衍射文件中包含了760019多個唯一的材料數據條目。在該庫中，每一種單相物質都有一套資料，包括晶體名稱、化學成分、參考文獻、收集衍射數據時的實驗條件、各條粉晶衍射的 d-I/I1 值等。這些資料除了在卡片上可提供檢索外，還記錄在磁帶和磁盤上，便于用電子計算機進行自動檢索。

圖5 ICDD

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6.開放晶體結構數據庫（Crystallography Open Database, COD）
COD是儲存晶體學數據、原子坐標參數以及詳細的化學內容和參考文獻的、以計算機控制管理的數據庫。它對所收集的大量分子結構數據進行了全面的、廣泛的整理、核對和質量評價，因此它所提供的數據要比原始文獻更為準確。這些信息由可靠的、恰當的軟件管理，可以方便地檢索、篩選和進行系統的分析，還可對數據進行加工并繪成各種規格的圖形。

晶體結構數據庫的作用為：①獲得精確的分子幾何圖形信息；②檢索給定幾何形狀的分子；③繪制構象變化過程的圖象；④從分子幾何形狀決定其電子性質；⑤分析分子間的相互作用；⑥推斷一些反應的機理。

圖6 COD

7. 礦物拉曼光譜、x射線衍射和化學數據的綜合數據庫（the RRUFF Project website containing an integrated database of Raman spectra, X-ray diffraction and chemistry data for minerals, RRUFF）
RRUFF項目是創建一套完整的礦物質高質量光譜數據，并且和世界分享這些正在開發的技術信息。RRUFF可以查詢各種礦物的晶體學數據。

圖7 RRUFF

8. 化學物質結構數據庫（Chemical Structure Lookup Service, CSLS）
CSLS的原理是從多個免費化學數據庫中查找數據。你可以通過名稱、結構和一系列的分子特征查找超過兩千七百萬種化合物。搜索結構中會包括有你所要搜索的分子的數據庫的鏈接。

圖8 CSLS

9. 有機化合物數據庫（the Organic Compounds Database, OCD）
OCD中包括2483種有機化合物數據。

圖9 OCD

10. 有關空間群、超空間群的數據庫（Bibao Crystallographic Server, BCS）
BCS中包括空間群檢索工具、磁對稱及應用、集團-空間群的子群關系、交涉和畢爾巴鄂不適應晶體結構數據庫等。

圖10 BCS

11. 物理學參考數據（Physical Reference Data, PRD）
PRD中包括元素數據索引、元素的原子屬性、物理常數、原子光譜數據、分子光譜數據、原子和分子數據、X射線和伽馬射線數據、輻射劑量測定數據、核物理數據和凝聚態物理數據等。

圖11 PRD

12. 原子散射因子數據庫

圖12?原子散射因子數據庫

13. 元素X射線特征表
通過單擊元素名稱的任何按鈕，來獲得其X射線的屬性。

圖13?元素X射線特征表

14. 化學元素周期表（The Periodic Table by WebElements, PTW）
根據原子序數對化學元素從小至大排序，得到元素性質的遞變規律和元素之間的內在聯系。

圖14 PTW

15. 化學元素物性周期表
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16. 礦物晶體結構數據庫（Mineral crystal structure database, MCSD）
MCSD中包括礦物卡號碼、礦物名稱、晶體化學式、晶體結構特點、礦物分類、礦物化學成分和晶體結構參數。

圖16 MCSD

17. 美國礦物學家晶體數據庫（American Mineralogist Crystal Structure Database, AMCSD）
這個網站是一個包括發表在美國礦物學家，加拿大礦物學家，歐洲礦物學和物理化學礦物學報，以及從其他期刊中選取數據集的晶體結構數據庫的接口。該數據庫是由美國礦物學會和加拿大礦物學協會監管，以及由美國國家科學基金會資助。數據庫提供交互式軟件套件，可以用于查看和設置晶體結構和計算晶體的不同性質，例如幾何形狀，衍射圖案，和晶體電子密度。

圖17 AMCSD

18. 沸石結構數據庫（the Database of Zeolite Structures, DZS）
DZS提供了所有沸石骨架類型的結構信息,其中包括每個框架式的說明和圖紙、晶體學數據和代表性材料模擬粉末衍射圖案、建筑模型的詳細說明、無序沸石結構的的描述等。

圖18 DZS

19. 礦物結構數據庫（ Mineral Structures Database, MSD）
MSDB包含大多數巖石形成礦物的晶體和其物理性質的數據。

圖19 MSD

20. 礦物學數據庫（Mineralogy Database, MD）
MD包含4714個獨立的礦物物種的鏈接和一個全面的圖像庫描述。每種礦物有鏈接到專門晶體表，晶體結構，X射線粉末衍射，化學成分，物理和光學性質，Dana的新的分類，Strunz分類，礦物標本圖像和礦物種類的字母順序列表的頁面,也包含一些廣泛聯系礦物的數據和信息等外部來源。

圖20 MD

21. 礦物學數據庫（Mindat.org）
分享一切對礦物有關的知識。

圖21?Mindat.org

22. 雅典礦物數據庫（Athena Mineral, AM）
雅典礦物搜索中包括礦物名稱、礦業集團和模式產地等。

圖22?AM

23. 印地安那大學分子結構中心分子結構數據庫（Molecular Structure Center, MSC）

圖23 MSC

24.晶體之星晶體學數據庫【匯總】

圖24 晶體之星

歡迎大家來補充。

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