ORCA QMMM 测试

惠成功QUB

在最近发布的ORCA 4.2.0中新增了对QMMM的支持，支持读取top/pdb文件。
我一直在使用Gaussian做QMMM，这几个月在与chemshell的tcl做斗争，目前我能在Chemshell/orca这一套工具中进行，opt，PES（potential energy scan），TS opt，还差一个frequency。若是ORCA可以读取top+pdb，那真的是极好，这几天测试一下，分享一下其中的坑与我似乎已经能填上的坑，以此抛砖引玉。

1关于ORCAFF.prms

首先，orca说他能读取top。实际上不是所有的格式的top，能直接读取的仅限于charmm的top，并且是VMD（或者QWikMD）生成的这种charmm.psf文件。并不支持amber的prmtop。本人测试，由amber转的charmm.psf也是不可以的。好在另一个选择是生成orca自己的top文件——ORCAFF.prms。于是我打算自己写这个top，但是发现文档里面没有写ORCAFF.prms的格式信息，我只好根据自己的理解模仿orca_mm的输出，如果又那位热心的朋友发现了这部分的官方文档，请告诉我，在这里先谢了。

这里添加了我用于做这个转换的jupyter notebook。其中使用了parmed包，原则上经过少许的修改就可以从charmm/gmx/amber转ORCAFF.prms。附件里也附带了3个测试top文件，欢迎大家下载去玩玩。

2第二个坑在于index
在输入文件里，定义QMatom/ActiveAtom是从0开始数的，但是ORCAFF.prms拓扑文件确实从1开始数的。

3
我有些怀疑在进行QMMM的时候，不是所有的关键词都是原来的意思，比如
%geom
    MaxIter 50          # max. number of geometry iterations
    coordsys redundant  # New redundant internal coords
    Convergence loose   # Default is normal
end
但是这个任务却并没有在50步优化的时候停止，也许是我的理解有误，我对orca的使用其实也才刚刚开始没几个月。

4输出
orca在运行QMMM的时候会把输出信息分成好几个文件，本人觉得这样比gaussian要高明许多。Gaussian把大量的文件输出在一个log文件里，注释让人头秃。ORCA会把轨迹输出为.dcd文件，scf单独一个文件，gradient单独一个文件，能量/deltaE/RMS(Grad)/Max(Grad)/Max(Step)单独输出一个.csv文件。但是这个CSV文件居然不是用都好分割而是用分号；分隔，我估计这是一个BUG。

我的一点点使用体验就是这样了

sobereva

帖子里提到的jupyter notebook没有上传？（虽然我在ORCA论坛里已经看到了）

对于不是着急用QM/MM的人，我倾向于等ORCA这个功能再成熟、完善一些再上手。刚出来的，选项一大堆的较大功能难免很不完善。

惠成功QUB

第一次发帖，还不熟悉论坛的操作
在这里补上我的jupyter notebook。
确实，ORCA论坛里也是我发的，是一样的内容。我也确实不是很有动力继续尝试ORCA的QMMM，毕竟我的chemshell看上去已经挺好用的了


PS 此处的脚本有误，其中的Atom部分有错误。更正的脚本在后续回复中

惠成功QUB

更正一下我的jupyter notebook。本次修正了之前的Atom部分LJ项的错误

官方给出的ORCAFF.prms文件格式的解释看这个链接
https://orcaforum.kofo.mpg.de/viewtopic.php?f=11&t=5061#p21563

本人新的jupyter notebook，包含LJ项输出的更正，和增加angle UB项

keplerze

大佬有没有orca进行qmmm的教程啊

惠成功QUB

keplerze 发表于 2023-10-25 20:47
大佬有没有orca进行qmmm的教程啊

我也没见过，ORCA的qmmm还是比较小众