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使用GROMACS计算径向分布函数

已有 14253 次阅读 2017-6-23 11:19 |系统分类:科研笔记

  • 2017-06-22 21:54:18

使用GROMACS计算径向分布函数和配位数比较简单, 只要了解一下gmx rdf程序的使用即可. 但即便是简单的工作, 有时候也需要我们稍微深入思考一下, 如何才能做得更快更好, 如何才能尽量减少重复运行所需的时间. 只有这样, 我们才能不断突破自己的心理舒适区, 提高自己. 否则的话, 每次都暴虎冯河, 自己既做得累, 也易生厌. 毕竟, 人, 是要做些有技巧性, 艺术性的东西的.

就以我最近要处理的问题来说明吧. 我跑了一个纤维素二聚体的模拟, 这个分子共有45个原子,


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Fig.1

跑完后, 要计算二聚体中每个原子与溶剂水中的氧原子OW, 氢原子HW的RDF, 从而确定每个原子的第一溶剂化层厚度.

要算RDF么, 首先要做出索引文件, 把二聚体的每个原子, OW, HW放到不同的组中. 简单. 执行

gmx make_ndx -f conf.gro

再使用下面的指令

a OW: 选择水中的氧原子

a HW: 选择水中的氢原子

splitat 1: 将组1拆分, 每个原子一个组. 组1是other也就是二聚体.

q: 保存索引文件, 退出程序.

这样我们就得到了索引文件, 可用于指定要计算的RDF了.

打开得到的索引文件看看, 各个组的排列顺序如下

[ System ][ Other ][ ROH ][ 4GB ][ 0GB ][ Water ][ SOL ][ non-Water ][ OW ][ HW ][ Other_HO1_1 ][ Other_O1_2 ][ Other_C1_3 ]...[ Other_H2_43 ][ Other_O2_44 ][ Other_H2O_45 ]

使用这个索引文件指定要计算的RDF不方便, 因为二聚体的原子编号和索引组编号不一致, 我们把它们调整到一致(注意, 索引组编号是从0开始的), 调整后, 索引文件顺序如下

[ System ][ Other_HO1_1 ][ Other_O1_2 ][ Other_C1_3 ]...[ Other_H2_43 ][ Other_O2_44 ][ Other_H2O_45 ][ OW ][ HW ][ Other ][ ROH ][ 4GB ][ 0GB ][ Water ][ SOL ][ non-Water ]

这样在计算RDF时, 只要指定1 46就可以算出二聚体的1号原子与OW的RDF了. 类似操作45次, 就能得到45个原子与OW的RDF了. 再类似操作45次, 得到45个与HW的RDF. 完成.

如果你每次都这么做上90次, 还要保证不输错数字, 那还是很能锻炼耐心的. 我却没有这么大的耐心, 所以就只能偷个懒了, 使用bash脚本

for((i=1;i<=45;i++));doecho-e$i'\n46'|gmxrdf-f-ndone

当然, 如果你bash版本支持, 你也可以使用

foriin{1..45};doecho-e$i'n46'|gmxrdf-f-ndone

如果你还知道parallel, 那就更好了, 你可以并行执行RDF计算, 这会大大节省时间

paralleecho-e{}'\n46'|gmxrdf-f-n:::{1..45}

所以, 学习一点简单的bash语句, 你的生活可以更轻松. 学习的过程并不舒服, 可投入一段时间的不舒服, 换取以后更多时间的舒服, 你要如何选择呢?

补充

上面的示例虽然用了gmx 5.x版本, 但做法还是基于4.x版本的. gmx 5.x版本的rdf实际支持一次计算多个组的RDF, 只要连续给出组编号就可以了. 这样得到的输出文件中, 含有多个RDF.

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