GROMACS分子动力学模拟技术与应用培训班

课  程

内   容

一、GROMACS基础

1 分子模拟入门理论——对分子动力学模拟原理游刃有余

1.1基本假设

1.2主要算法介绍：最速下降法、共轭梯度法

1.3积分步长的选取

1.4温度和压力控制

1.5周期性边界条件

1.6分子动力学模拟流程

二、GROMACS入门操作

2 GROMACS入门操作基础

2.1 Linux命令入门基础——熟练掌握GROMACS所用的Linux命令

2.2 GROMACS的win版linux版编译安装——学会编译方法，针对自己体系编译软件

2.3 GROMACS涉及的各种输入输出文件参数介绍

2.4 GROMACS力场介绍——深度探究力场具体形式，为以后创建自己体系做准备

OPLS为例，力场的各种参数说明

3   GROMACS建模——掌握基本操作流程——使学员具有扎实的技术基础

3.1 Packmol，GaussView，vmd等建模软件的使用

3.2 建立各种体系模型

混合模型、界面模型、球体模型等

3.3 小分子各种力场TOP文件的建立，x2top, prodrg, ATB

itp, top的结构以及参数说明

3.4 建立均相、多相体系

3.5 如何修改力场参数

三、GROMACS建模

计算

4 GROMACS计算实例——熟练掌握GROMACS计算一整套流程

4.1 纯相、多相混合体系模拟计算

冰、水、甲烷等、超临界二氧化碳等

乙醇等极性溶剂

石油化工领域等、聚合物分子等

4.2 界面模拟计算

气液界面、固液界面、油水界面

表面活性剂的界面模拟

4.3 物理场下的模拟计算

   静电场、微波场、高斯脉冲场

4.4 石墨烯、纳米管的模拟

5 使用AmberTools建立分子GAFF力场（力场的精确构建方法）

四、GROMACS初级

数据分析

6  GROMACS数据分析

6.1  GROMACS初级分析工具运用

   径向分布函数（RDF）/ 离子配位数 / 扩散系数 / 介电常数

6.2  各种能量性质计算

   各个方向密度、压力、表面张力、势能

6.3  氢键相关性质计算

   平均氢键个数 / 平均氢键寿命 / 氢键自相关函数

6.4  结构分布、四面体参数

6.5 计算键角和二面角的分布

用make_ndx建立索引

6.6  计算二维的平面或轴径向密度

6.7  空间分布函数的绘制

五、高级建模分析

7 蛋白体系、生物大分子建模仿真

8 复杂体系建模仿真：蛋白配体复合物

9 伞形采样——计算结合自由能

10 使用g_MMPBSA计算结合自由能

10.1 编译安装APBS、g_mmpbsa

10.2 通过g_mmpbsa计算分子间结合自由能

11表面活性剂构建和模拟

12生物膜构建和模拟

13 固/晶体建模仿真

六、高级数据分析

14  GROMACS高级分析工具运用

RMSD分析 / 抽取性质数据/ 计算回转半径 / 计算平均结构等

轨迹的处理:   trajconv、g_traj (重点，为以后写代码分析提供支持)

15 分析轨迹代码编写

  bash脚本/ python脚本