Gromacs命令-Chapter1

Posted 2020-10-13 谢小顿

Gromacs的命令非常多，下面我将我最近用到的先总结一下。标题上也写了这只是Chapter1，以后有新的会继续写Chapter2...等等。

下面这个网址http://manual.gromacs.org/programs/byname.html将所有的Gromacs命令按字母表顺序排列了出来，是官方文档。我的文章中部分可能取自这里，或者来自翻译文档的内容。

• pdb2gmx

pdb2gmx是一个常用命令。遗憾的是我在网上没有找到专门介绍这个命令的文章，不过我还是觉得为Gromacs命令专门写一个系列是值得的。

pdb2gmx最常用于生成拓扑文件。以下是它与文件相关的指令：

-f：（input）结构文件，gro pdb tpr 不常见的有g96 brk ent esp tpb tpa

-o：（output）结构文件，gro pdb g96 brk ent esp 

-p：（output）拓扑文件，top

-i：（output）不太常用，指定itp文件，官方文档中说Include file for topology，一般是指posre文件。

-n：（output）：index文件

-q：先不管它

一些常见指令：

-ff：指定力场，如果不使用这个选项，运行后会让你选择力场。

-water：指定水模型，none, spc, spce, tip3p, tip4p, tip5p

-ignh：Ignore hydrogen atoms that are in the coordinate file。忽略氢原子

 

• editconf

editconf可以用于文件之间的转换，当然最大的用处是是用来构建周期性的盒子。文件指令如下：

-f：（input）结构文件，gro，pdb，还有其他的跟pdb2gmx差不多，以下不再赘述

-o：（output）结构文件，gro，pdb

-n： -bf： -mead：

常用命令如下：

-bt：指定盒子类型，triclinic（三斜）, cubic（立方）, dodecahedron（十二面体）, octahedron（八面体）

-box：Box vector lengths (a,b,c)指定盒子矢量

-angles：Angles between the box vectors (bc,ac,ab)矢量角度

-d：Distance between the solute and the box 指定溶质（蛋白质）与盒子的边缘的距离，一般要大于0.9nm

-c：指定分子处于盒子中央

-princ：Orient molecule(s) along their principal axes 分子指向主轴方向

-pbc：Remove the periodicity (make molecule whole again) 移出周期性，目测应该不怎么用

-rvdw：Default Van der Waals radius (in nm) if one can not be found in the database or if no parameters are present in the topology file 指定vdw截断距离，如果其他地方没有这个参数的话。

• grompp

GROMacs Pre-Processor 预处理器。一般用于生成tpr文件作为mdrun的输入文件。官方文档解释如下： reads a molecular topology file, checks the validity of the file, expands the topology from a molecular description to an atomic description. The topology file contains information about molecule types and the number of molecules, the preprocessor copies each molecule as needed. There is no limitation on the number of molecule types. Bonds and bond-angles can be converted into constraints, separately for hydrogens and heavy atoms. Then a coordinate file is read and velocities can be generated from a Maxwellian distribution if requested. gmx grompp also reads parameters for gmx mdrun (eg. number of MD steps, time step, cut-off), and others such as NEMD parameters, which are corrected so that the net acceleration is zero. Eventually a binary file is produced that can serve as the sole input file for the MD program.

大致翻译：读入并检查拓扑文件，从分子描述扩展到原子描述，拓扑文件包含了分子类型，分子数量，grompp复制需要的数据，对分子的数量和类型没有限制，键和键角被转化为限制（氢原子和重原子分开处理）。然后读入结构（gro）文件，根据Maxwell速率分布生成速度（如果需要的话）。最后声称tpr文件供mdrun使用。

文件指令：

-f：（input）mdp文件

-c：（input）结构文件，gro pdb

-p：（input）拓扑文件

-o：（output）tpr文件

-ref：（input/output, optional)trr文件，全精度轨迹文件

其他指令：

-v：Be loud and noisy. 运行时输出很多信息

-maxwarn：Number of allowed warnings during input processing. Not for normal use and may generate unstable systems 允许出现的警告数量

• mdrun

mdrun可能是最关键的一个指令了，分子动力学run起来就靠它了。

gmx mdrun is the main computational chemistry engine within GROMACS. Obviously, it performs Molecular Dynamics simulations, but it can also perform Stochastic Dynamics, Energy Minimization, test particle insertion or (re)calculation of energies.  这是官方文档中的一句话。可以知道mdrun可以做随机动力学模拟，能量最小化，测试粒子插入，计算能量等。

但是在我接触的教程中，一般用到的命令只有两个：

-v：Be loud and noisy 输出运行信息，一般还是不要用的好

-deffnm： Set the default filename for all file options. 这个命令非常的好用，因为它直接定义了所有文件选项的输入，不管是输入还是输出，统一采用-deffnm后面的字符串，这样输入的tpr文件由deffnm定义好了，同时输出文件的名字也由deffnm定义好了。

 

暂时就这四个常用命令，其他的有了就再写个Chapter2.