使用Molclus结合xtb做的动力学模拟对瑞德西韦(Remdesivir)做构象搜索

pyscf

exity 发表于 2020-2-9 15:29
XTB果然万能，社长有机会能出一个crest的帖子吗？

你也不想想 社长花这么多时间写这个是为了推销Grimme的crest程序吗？ 当然不是
你居然还在这边问crest的事情。。。
虽然crest真的很香 亲测。。。

pyscf

sobereva 发表于 2020-2-9 16:53
文中说了，用crest没意义，所以不可能写帖子。本文的做法就已经完美了。

需要注意的是 你的protocol第一步就用了Grimme的xtb 殊不知crest就是原生基于xtb的
而且所有步骤一步到位（Grimme弄成了全自动的，可能“更完美”）
另外 由于其metadynamics的CV是rmsd 因此就不存在（克服了）一定需要升温至x00度才能“有机会”access到一个构象的问题

sobereva

pyscf 发表于 2020-2-10 08:42
需要注意的是 你的protocol第一步就用了Grimme的xtb 殊不知crest就是原生基于xtb的
而且所有步骤一步到 ...

文中已然明确写了

名为crest的利用xtb跑metadynamics的构象搜索工具

正因为实际用过，知道效果，所以在对比之下才说没有必要用。

没有什么情况是“一定升温到xxx”才能翻越的，这和模拟时间长度直接相关，想加速采样效率提升到更高温度就完了。为什么没必要用crest在帖子和回复里我都已经说了。

sobereva

更新了本文，主要是在文末加入了借用crest大幅降低xtb批量优化耗时的说明，还增加了DFT与GFN-xTB优化结构的对比等内容。

wuzhiyi

对小分子来说，确定质子化状态还是一个很蛋疼的问题，crest这方面做的还挺方便的感觉。

sobereva

这里说一下crest的构象搜索的结果（输入结构和本文中高温MD初始结构相同）：
crest结合GFN2-xTB真空下搜索，两个半小时结束，给出的能量最低的至少前50个结构里没有任何一个和真实的能量最低结构有相似性
crest结合GFN2-xTB在GBSA表现的水溶剂下搜索，两个小时结束，给出的能量最低的至少前50个结构里没有任何一个和真实的能量最低结构有相似性
crest结合GFN0-xTB真空下做搜索，45分钟结束，所有给出的516个结构没有任何一个结构和真实的能量最低结构有相似性
可见对于当前体系大失败。

elvisng

sobereva 发表于 2020-2-11 20:12
这里说一下crest的构象搜索的结果（输入结构和本文中高温MD初始结构相同）：
crest结合GFN2-xTB真空下搜索 ...

可否分析一下是什么可能的原因让 crest 的结果这么差吗？

szzjd

运行第二部优化出现如下错误：
                        *** Configuration     1  ***
Current date: 2020-02-11   Time: 20:40:32
Loading geometry         1 from the inputted geometry file
Generating xtb.xyz file...
Running xtb: xtb xtb.xyz  --opt --gfn 0 --chrg 0 --uhf 0 > xtb.out
normal termination of xtb
Extracting energy and geometry from xtbopt.xyz
forrtl: severe (59): list-directed I/O syntax error, unit 10, file /home/gauss/molclus_1.9.2_Linux/xtbopt.xyz
Image              PC                Routine            Line        Source            
molclus            0000000000419DDB  Unknown               Unknown  Unknown
molclus            0000000000446D0B  Unknown               Unknown  Unknown
molclus            000000000040A36B  Unknown               Unknown  Unknown
molclus            0000000000404422  Unknown               Unknown  Unknown
libc-2.17.so       00007F8EDB51E505  __libc_start_main     Unknown  Unknown
molclus            0000000000404329  Unknown               Unknown  Unknown

snljty

szzjd 发表于 2020-2-12 09:50
运行第二部优化出现如下错误：
                        *** Configuration     1  ***
Current date:  ...

十有八九是你的xtb版本太老，Molclus版本"太新"。
Molclus的开发日志有：
2020-Jan-19：1.9.1版发布。
• 兼容了2019年12月18日发布的xtb 6.3版预览版，对老版本xtb不再兼容。

到git-hub下载最新版xtb。

szzjd

snljty 发表于 2020-2-12 09:54
十有八九是你的xtb版本太老，Molclus版本"太新"。
Molclus的开发日志有：
2020-Jan-19：1.9.1版发布。
...

是的，问题解决，谢谢！

sobereva

elvisng 发表于 2020-2-11 22:08
可否分析一下是什么可能的原因让 crest 的结果这么差吗？

从原理以及实际结果的分析，有两个可能
(1)crest默认用的iMTD-GC方法在其流程的设计上，目的就是去找能量最低构象（也包括利用MD在能量最低构象附近进行采样），因此采样并不全面、充分。然而，GFN-xTB系列方法中哪怕精度最高的GFN2-xTB，其精度还是很有限，其势能面上能量最低构象并非是真实的能量最低构象（而且可能结构相差很大），这就导致crest搜索过程采样区域高度侧重于GFN-xTB势能面的能量最低区域，这反倒往往把真正能量最低结构区域漏过去了（这点在GFN0-xTB上尤为显著，给出来的能量最低构象凭化学直觉就知道其实是高能构象才对）。
(2)crest搜索过程默认的参数对于当前体系可能还不合理，但这个因素相对于(1)来说较为次要。
另外，crest的搜索算法有明显的历史依赖性，这导致最终结果可能对初始结构的选取敏感。

相对来说，crest的搜索方式，对于那种势垒很高（直接做高温MD都不好翻越的），而且GFN-xTB的精度又能正确区分不同构象/构型能量高低次序的时候有用。而对于瑞德西韦这种靠高温MD就足矣充分采样、遍历各种构象区域，而且GFN-xTB的精度又显得明显不足的柔性大体系，用crest不仅没意义，反倒结果可能严重误导人。

IIIO_OIII

szzjd 发表于 2020-2-12 09:50
运行第二部优化出现如下错误：
                        *** Configuration     1  ***
Current date:  ...

前两天我遇到了同样的问题。谢谢你汇报这个错误。

IIIO_OIII

snljty 发表于 2020-2-12 09:54
十有八九是你的xtb版本太老，Molclus版本"太新"。
Molclus的开发日志有：
2020-Jan-19：1.9.1版发布。
...

厉害！

elvisng

我尝试用 crest 做批次优化，但几秒就完成，出来的 crest_ensemble.xyz 是空白的。请问有人遇到这问题吗？(换成 gfn1 就没问题, 只是 gfn0 有问题)

以下是輸出內容:



> crest -mdopt traj.xyz -gfn0 -opt normal -niceprint

  -gfn0 : Use of GFN0-xTB requested.
  -opt 0
=============================
  # threads =          36
=============================

------------------------------
GFNn-xTB Geometry Optimization
------------------------------
Geometry successfully optimized.

     =======================================
     |               M D O P T             |
     =======================================
     Optimization along trajectory (or ensemble).

Input file: <traj.xyz>
Containing 2000 structures.
writing TMPCONF* Dirs from file "traj.xyz" ... done.
Starting optimization of generated structures
2000 jobs to do.
[##################################################]  100.00% finished.
done.
Now appending opt.xyz file with new structures

Optimized ensemble on file <crest_ensemble.xyz>

-----------------
Wall Time Summary
-----------------
               MDOPT wall time :         0h : 0m : 3s
--------------------
Overall wall time  : 0h : 0m : 3s

CREST terminated normally.

sobereva

elvisng 发表于 2020-2-12 21:06
我尝试用 crest 做批次优化，但几秒就完成，出来的 crest_ensemble.xyz 是空白的。请问有人遇到这问题吗？( ...

没遇见过
先看看xtb直接优化此体系能否正常完成
另外，mdopt运行中途会在当前目录下产生临时目录，里面有自动产生的xtb输入输出信息，看看里面内容