博客1-氢键VMD.docx

氢键是氢原子以共价键连接电负性原子后，与邻近电负性原子间形成的弱静电吸引作用。分析氢键对阐明物质聚集状态与溶解性，以及揭示相关结构稳定与功能调控具有重要意义。

所有VMD处理想法来源于计算化学公社Sobereva，“计算不同z位置水能形成氢键数的VMD Tcl脚本”，原文链接：http://sobereva.com/54. 本人稍作调整，包括前处理、步长、边界等。处理氢键数据方法很多，该方法亲测有效。

1. Python前处理AIMD结果得到PDB格式文件

python XDATCAR_toolkit.py -p -t 0.5 –pbc

得到便于VMD识别PDB格式文件。

2.VMD分析处理PDB文件

导入VMD，选择PDB类型，设置好H-bond处理的名称，然后VMD输入界面输入以下内容。（AIMD模拟氢键本质是一样，具体设置参数不一样会导致处理个别参数有区别，需结合自身模拟来定）

# 氢键分析过程（步进参数 step）

proc numhbavg {sel fps1 fps2 step} {

    set selin [atomselect top $sel]

    set k 0.0

    set total_frames 0

        $selin frame $i; $selin update

        set n [$selin num]

        if {$n != 0} {

            set b [llength [lindex [measure hbonds 3.5 40 $selin $selbig] 0]]

            set k [expr $k + ($a+$b+2*$c)*3.0/$n]

            incr nonum

    }

    if {$analyzed_frames == 0} { return 0.0 }

}

# 沿 0.5 Å，每for {set i 1} {$i <= 36} {incr i} {

    set z_high [expr $z_low + 0.5]      ;# 上界

    set avg_hb [numhbavg $sel_str 100 5000 50]

<span style=\".\"font-family:'Times\">    puts [format "%4.2f %4.2f %5.3f" $z_low $z_high $avg_hb]

}

注意事项：

初始水分子数量决定了整个AIMD模拟结果H-bond的整体趋势，计算资源充足可以适当多放些水分子。

VMD文件格式类型与氢键处理界面时一致。

VMD处理步长需合适，可以从大到小测试，因为步长过小=计算量过大，容易引起系统死机。

支持单位：