本课程是为零基础学员设计的GROMACS软件入门到进阶的完整教程。课程内容涵盖从基础理论到实际操作，包括分子动力学模拟的基本原理、Linux命令基础、GROMACS软件的安装与配置、建模技巧、以及多种计算实例。

课程通过分步骤讲解和实际操作演示，使学员能够逐步建立起对GROMACS软件的深入理解，并能够独立完成复杂的分子模拟任务。

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。

一、讲师介绍

本人具有十多年的物理、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。

二、课程安排

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1. 分子模拟入门理论

第一节：基本假设

积分步长的选取

第二节：温度和压力控制

周期性边界条件
分子动力学模拟流程

2. GROMACS 入门操作基础

第一节：Linux命令入门基础

掌握GROMACS所用的Linux命令

第二节：GROMACS的win版安装
第三节：GROMACS的Linux版编译安装
第四节：GROMACS各种输入输出文件讲解
第五节：GROMACS力场讲解

3. GROMACS 建模

第一节：建模软件与分析工具的使用

Packmol, GaussView, VMD等

第二节：特定模型的建模

界面模型
混合溶剂模型
纳米材料模型

第三节：分子TOP文件的构建

4. GROMACS 初阶计算实例

第一节：冰的加热融化模拟

使学员掌握模拟流程

第二节：极性溶剂的水溶液模拟及离子环境模拟

气液界面
油水界面
甲醇等极性溶剂的水溶液模拟
界面模型模拟

第三节：物理场下的模拟计算

静电场
交流电场
脉冲电场
学会添加电场

第四节：碳纳米管的模拟

掌握周期性结构的建模方法

第五节：GROMACS自带分析工具讲解

分析氢键性质
径向分布函数
扩散系数
离子配位数
各种能量性质计算
空间分布函数作图分析
计算二维的平面或轴径向密度

5. GROMACS 中阶计算实例

第一节：蛋白建模

力场生成
模拟模型搭建
模拟流程

第二节：蛋白结构与动态分析

分析蛋白二级结构
氢键性质
回旋半径
RMSF
溶剂可及面积
Ramachandran图

第三节：蛋白配体复合物模拟

力场生成
模拟模型搭建
模拟流程

第四节：结合自由能计算

使用gmx_mmpbsa

第五节：表面活性剂模型构建和模拟

三、购买注意事项

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四、课程配套的资料有哪些