MD设置某个组冻结，平衡相产生了不正常的真空区域

wudiazhu

各位老师好，我使用GROMACS研究金棒周围有机分子的自组装行为时，初始盒子将金棒放置在盒子中央，在周围填充好了分子，并三个方向加大2埃的真空区以防止模拟刚开始崩溃（下图1），进行完能量极小化后，进行平衡相模拟（200 ps）时出现了问题：我在金棒三个方向上设置了冻结，但平衡相之后不知道为何出现了一些真空区（下图2），水分子没有扩散到这些真空区，盒子也没有继续变小，一直维持这样的真空区域。如果我不设置冻结，水分子可以填充满整个盒子，但金棒发生了晶格扭曲（下图3），请问老师如何在保持金棒冻结的条件下能使水分子弛豫到整个盒子中？附上我设置冻结的平衡相模拟mdp文件 eq_freeze.mdp (726 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 13)

2024-1-14 21:58 上传 Uploaded

点击下载
Click to download

以下是我已经尝试过的方法，均没有效果：
1. 再增加200ps模拟时间；
2. 时间步长从1 fs增加到2 fs，直接报错说体系内有不合理接触；
3. 静电作用和范德华作用截断半径从1.2 nm增加到2.0 nm；
4. 热浴对非金棒组的温度从298.15K 设置为 500K；
5. 压浴对非金棒组的压力从1 bar 设置为2bar；
6. 压浴的耦合常数从2 ps 设置为0.5 ps；
7. DispCorr从Enerpres改为no

先谢谢各位老师了！

牧生

GROMOS描述小分子自组装也没啥明显问题，金的电荷设为0是可以的。文献中的参数是很合理的，所以转化单位后在gmx使用，不用冻结金棒的。

但我早都改投精度更好的amber+gaff力场了。

你试试用gaff力场描述小分子，用RESP电荷，金用下面的参数，水用opc3。

#metal       sigma(nm)    epsilon(kJ/mol)
   Au     0.262904212    22.133360000


如果还有问题，大概率就是你初始画的小分子结构式不合理，或者.top文件中，各成分出现的顺序不一致

wudiazhu

牧生 发表于 2024-1-15 07:17
1. 再增加200ps模拟时间；      //没啥用
2. 时间步长从1 fs增加到2 fs，直接报错说体系内有不合理接触；  ...

谢谢回复！
小分子力场用的GROMOS54a7，电荷用的是力场自带的电荷。金棒的力场用的是文献里给的（按照当时上sob老师的课进行设置了），电荷是0。我觉得力场应该没有错（但也不确定GROMOS描述自组装合不合适），至于电荷，小分子电荷我正在换成RESP电荷试一下，金的电荷全部设为0也不清楚合不合理，感觉考虑金表面正负电荷分布很复杂，所以索性都设置成0了。

牧生

1. 再增加200ps模拟时间；      //没啥用
2. 时间步长从1 fs增加到2 fs，直接报错说体系内有不合理接触；  //约束了氢键的话，是可以2 fs的
3. 静电作用和范德华作用截断半径从1.2 nm增加到2.0 nm；   //1.2就可以了
4. 热浴对非金棒组的温度从298.15K 设置为 500K；   //直接298.15即可
5. 压浴对非金棒组的压力从1 bar 设置为2bar；    //1 bar也没问题
6. 压浴的耦合常数从2 ps 设置为0.5 ps；   //  2也没问题
7. DispCorr从Enerpres改为no   //Enerpres  是合适的


可能的原因：
1. 金棒的参数不合理，或者有力场混用的可能
2. 这个体系直接用NPT是非常合理的，但出现真空就不合理了。具体原因我也没看出来。
3. 小分子的参数不合理。