课程目标:进一步了解GROMACS相关知识
适用人群:在分子动力学模拟方面零基础、想进一步提升自己的模拟技术
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GROMACS是用于研究生物、化学、物理等学科中分子微观机理的分子动力学程序包。它可以用分子动力学、随机动力学或者路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子,进行分子能量的最小化,分析构象等。
它的模拟程序包含GROMACS力场、AMBER力场等诸多力场,研究的范围可以包括玻璃和液晶、聚合物、晶体、界面体系和生物分子溶液(蛋白质、核苷酸、糖等)。GROMACS是一个功能强大的分子动力学的模拟软件,其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。
该课程拟在为从事上诉科研领域人员提供GROMACS软件专业培训,提高相关人员的技术水平。
无论您前期是否接触过此软件,均可通过此次培训更加熟练的运用本领域的计算仿真。
该课程通过由易到难的知识讲解,让您对GROMACS软件使用有一个全面系统的学习,更好的补充您在自学中忽略的知识内容。
1、计算结合自由能
结合能(ΔGbind)可由一系列伞形采样模拟得到的平均力势(PMF, potential of mean force)导出. 在这个过程中会创建一系列初始构型, 每个构型与一个位置相对应, 其中待研究分子(通常称为”配体”)处于简谐势限制下, 与参考分子质量中心(COM)之间的距离借助伞形偏离势而逐渐增加. 这种限制可以使配体对构型空间中指定的区域进行采样, 采样沿它和参考分子或者结合部分之间的反应坐标进行. 为了能正确地重建PMF曲线, 采样窗口必须使配体,位置有适当的重叠。
2、对目标分子进行牵引(拉伸动力学)
可以对目标分子在某个方向上施加一个力(比如进行撞击实验等等),让分子沿着某个方向一直运动。从而计算在这运动过程中体系的围观性质。比如可以对金属条进行拉伸,研究其拉伸过程的微观动力学变化
本专题视频教程课程目录:
第一节:对目标结构进行预处理
第二节:进行质心牵引模拟
第三节:伞形采样计算PMF,得出结合自由能
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讲师刘十三博士,具有十多年的物理、化学、生物等学科的计算机模拟经验。 精通常见的分子动力学模拟软件:GROMACS, LAMMPS等,量子化学计算软件:Gaussian;熟练使用第一性原理模拟软件:VASP等,及其余常见软件:Material Studio,VMD等;熟悉Linux环境编程,熟练使用Python,Shell等编程语言;丰富的模拟知识授课经验;具备扎实的分子动力学等理论知识。具有几十次的分子动力学模拟模拟理论、专业技术讲授经验,已为全国相关领域的诸多研究生、老师授课,使其熟练掌握了分子模拟知识和技术。
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