生成小分子力场TOP（ITP）文件(四)：生成charmm力场
Charmm力场介绍和安装
Charmm力场由哈佛大学Martin Karplus教授（Martin Karplus教授 2013年诺贝尔化学奖得主）所建立发展的。此力场可应用于研究有机分子、溶液、聚合物、生化分子等。除了有机金属分子外，应用此力场可得到精度较高的计算结果，如分子结构、作用能、构型能、转动能量、振动频率、自由能等物理量。
多了一项Urey-Bradley，是charmm的特色，反映的是三重原子间的键-角振动。GMX自身所带力场中包含了Charmm27.如果想获得更高版本Charmm力场点击下图中红色箭头，下载所需版本。解压后然后放入GMX力场目录（~/share/gromacs/top/）或者放在工作目录即可。
生成Charmm力场ITP文件
对于生物大分子，如蛋白、核酸等，可以直接通过GMX的pdb2gmx模块生成。
建立小分子的mol2文件。如果是gaussview建立，把里面的Ar替换成ar（若没有则不用管）。登陆CGenFF网站之后，在下图所示位置上传mol2文件：
无需勾选Guess bond orders from connectivity和Include arameters that are already in CGenFF。点击Upload File之后，会很快转到下面页面。
注意查看错误或者警告提示，由于我们这个mol2文件有#注释行，所以会有上诉提示，是正常的。然后点击红色框里面的蓝色字体，复 制里面内容，新建一个如CH2.str的文本文件，把复 制内容粘贴进去。
CGenFF还为每个参数提供惩罚分数，即评估分配的参数的可靠性。低于10的任何东西都被认为可以立即使用。介于10到50之间的值表示必须对拓扑进行一些验证，并且任何大于50的惩罚通常需要手动重新参数化。罚分是CGenFF服务器最重要的功能之一。许多其他服务器生成拓扑，它们是“黑匣子”，用户只需要信任即可。在没有验证的情况下将整个研究项目放在自动程序上非常危险。较差的配体拓扑会导致大量的时间浪费和不可靠的结果。始终验证新参数化物种的拓扑！至少要检查力场中现有部分的电荷大小和分配给配体的原子类型。惩罚分数如下图所示：
然后在网页顶部，点击More Info & Tools，然后选择 Utilities：
进入之后，点击GROMACS conversion program：
会下载一个名为cgenff_charmm2gmx.py的脚本文件。这个脚本文件可以把str文件转换为GROMACS格式输入文件。以charmm36-jul2020.ff为例，解压得到charmm36-jul2020.ff文件夹，将它和CH2.mol2、CH2.str、cgenff_charmm2gmx.py都放到工作目录：
文本编辑器打开CH2.str，查看RESI后面的名字，下图绿色部分，并记下：
然后在linux系统下（或者搭建有python环境的win系统）运行下面命令：./cgenff_charmm2gmx.py Molecule CH2.mol2 CH2.str charmm36-jul2020.ff
运行成功会生成top等GMX所需文件，以及提示如下图信息：
报错解决方法
说明没有安装该模块。因为该代码会使用到python的numpy和python-networkx包。
pip install numpypip install networkx
yum install numpyyum install python-networkx
TypeError: add_node() takes exactly 2 arguments (3 given)
运行命令（ubuntu，networkx-networkx-1.10.tar.gz版本为例）：pip uninstall networkxtar -zxvf networkx-networkx-1.10.tar.gzcd networkx-networkx-1.10sudo pip install .
