Gromacs在Umbrella sampling计算的EM阶段无法正常运行是什么原因

Sonnenblumen

各位老师好，本人刚接触Gromacs,现在想通过Gromacs中的伞形采样算法计算乙醛分子在水相中的扩散过程。目前已确认GROMACS安装正常，gmx --version显示thread-MPI和OpenMP均正常；grompp可成功生成tpr，目前问题集中在mdrun执行阶段总是卡在Initializing Parallel LINCS Solver，无报错输出。怀疑与pull code、LINCS或者线程配置有关，希望大家帮助我定位问题所在。计算相关的文件，脚本和产生出的文件如附件所示。感谢各位老师指正！

pal

先试试单个能不能跑，有一个warning是原子对不上的

Sonnenblumen

pal 发表于 2026-7-29 19:49
先试试单个能不能跑，有一个warning是原子对不上的

老师您好，您是指先跑一个窗口嘛？目前是先测试了一个窗口，但是总是卡在Initializing Parallel LINCS Solver这里。

KazusaT

问问题交代清楚，你有em、nvt、prd，又有一系列运行脚本，你至少应该说一下是在运行哪个脚本的哪个阶段出现问题，不然看帖子的人一头雾水，根本不知道你在说什么。
我随便取文件测试了一下，使用slab.gro，1em.mdp/nvt.mdp/prd.mdp，WINDOW随便设置为0，运行均未报错（em与nvt运行完，prd运行500000步）
你的prd.mdp中有

;{ US采样代码：质心牵引
;===============================================================================
pull                  = Yes ; Yes/No  使用牵引代码
pull-ngroups          = 2   ; 牵引组数目,这里是CA和CB两个
pull-ncoords          = 1   ; 牵引坐标数目
pull-group1-name      = CH3CHO ; 牵引组名称, 来自top或ndx；.对我们来说,
                      ; 这是其中一个甲烷的碳, 尽管我们也可以选择整个甲烷.
                      ;如果那样做的话, 就会沿着两个甲烷分子的质心方向进行牵引
pull-group2-name      = SOL         ;另一个甲烷的碳原子
pull-group2-pbcatom    = 232
pull-pbc-ref-prev-step-com  = yes
pull-coord1-type      = umbrella
                      ; umbrella:简谐势
                      ; constraint:刚性约束
                      ; constant-force:恒力, 无须pull-init和pull-rate
pull-coord1-geometry  = distance
                      ; distance:沿质心间的矢量, 用pull-dim选择分量
                      ; direction:沿pull-vec方向
                      ; direction-periodic:同direction, 但距离可超过盒长一半. 使用时盒子在牵引方向不能变化
                      ; cylinder:圆柱

pull-coord1-groups    = 1 2   ; 对此坐标牵引的两个组(定义见后面). 实际上你可以定义                                   
                      ;更多的牵引坐标, 也可以在不同的分子组之间进行牵引, 但我们在这里不使用这些选项
                     
pull-coord1-dim      = N N Y
                      ;牵引维度，N关闭，Y打开

pull-coord1-rate      = 0.0   ; 速率(nm/ps)
                      ;我们不需要两个组沿坐标方向运动, 因此设置为零
                     
pull-coord1-k         = 5000.0   ; 力常数(kJ/mol-nm^2)
pull-coord1-init      = WINDOW     ; 零时刻的基准距离,这是个变量
                      ;两个组的初始间距. 这是关键字, 我将使用bash脚本将其替换为每个窗口的相应值
pull-coord1-start     = no   ; No:不修改pull-init; Yes:将初始构型的质心距离添加到pull-init      
                      ;我们手动指定每个窗口的距离, 因此计算时不需要考虑质心距离
;}==============================================================================

但你的体系中根本没有甲烷，我也很好奇，你的体系是一个乙醛分子和1000个水分子组成的盒子，而你的两个拉伸组分别为乙醛和所有水分子，那么假定水盒子中水分子分布均匀，你的乙醛不是不论如何都处于水分子的质心（或几何中心）吗？你要拉伸什么？
这mdp看起来是AI写的吧，我建议你还是好好读读下面这个帖子
[GROMACS] GROMACS中伞型采样算法应用详解

Sonnenblumen

KazusaT 发表于 2026-7-30 08:15
问问题交代清楚，你有em、nvt、prd，又有一系列运行脚本，你至少应该说一下是在运行哪个脚本的哪个阶段出现 ...

感谢老师的回复和指正。我之前对体系和研究目的描述得不够清楚，导致产生了误解。我的体系并不是一个完全充满水的均匀水盒，而是构建的水-气界面体系（水层+真空层），目的是研究乙醛分子在气液界面附近的富集行为。
我实际想构建的反应坐标并不是乙醛与全部水分子质心之间的距离，而是乙醛分子质心沿界面法向Z方向的位置变化，即通过umbrella sampling计算乙醛沿Z方向移动过程中的PMF，从自由能变化判断其在气液界面的富集倾向。
您指出的“乙醛与所有水分子质心距离”的问题也提醒了我，之前在描述pull group设置时没有说明清楚，确实容易造成这种理解。后续我会重新检查pull坐标定义以及GROMACS中相关设置。
目前我遇到的具体问题是在运行job脚本时，能量最小化阶段进入mdrun后一直停留在“Initializing Parallel LINCS Solver”阶段，因此想请教一下是否可能与体系构建、约束设置或者前期参数设置有关。
再次感谢老师的耐心指导。（我回去再仔细认真研读一下GROMACS中伞形采样算法应用详解的帖子）

KazusaT

Sonnenblumen 发表于 2026-7-30 12:52
感谢老师的回复和指正。我之前对体系和研究目的描述得不够清楚，导致产生了误解。我的体系并不是一个完全 ...

我这里是正常的，拓扑文件应当没有问题
Initializing Parallel LINCS Solver是约束相关的输出，你可以去掉em.mdp中的约束（实际上我觉得能量最小化时不做约束也没什么影响）再试试

Sonnenblumen

KazusaT 发表于 2026-7-30 23:36
我这里是正常的，拓扑文件应当没有问题
Initializing Parallel LINCS Solver是约束相关的输出，你可以去 ...

好的收到，感谢老师的回复，我去掉em.mdp中的约束试一下，谢谢您