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[程序/脚本开发] NAMD-xtb QM/MM interface

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发表于 2017-12-14 21:27:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 fhh2626 于 2017-12-14 21:29 编辑

最近无聊写了个NAMD和Grimme的xtb程序做QMMM的interface,在我自己的09年买的双核机器上达到了0.1ns/day的速度(100+QM原子),感觉xtb程序效率极高,即便QM区域很大也有可能能达到2-3天1ns的速度,有兴趣的可以测试下

NAMD-QM/MM:
NAMD做QMMM极其简单,复制一个PDB文件出来,把QM区域原子的beta列改成1,如果QM-MM之间有键相连(不推荐)的话,把连接的原子的occupancy列设成1
然后根据NAMD官网教程在config文件里面设置好其他参数(如QM程序的路径等)即可

脚本的使用方法见里面的注释
可以简单的修改write_xtbinput和read_xtboutput两个函数来连接其他QM软件

namd_xtb.py (7.63 KB, 下载次数: 77)

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发表于 2017-12-15 02:27:26 | 显示全部楼层
很不错!只是“如果QM-MM之间有键相连(不推荐)”,那么对酶催化这样的体系基本没法做了,而QM/MM最重要的用途之一便是这个。当然,这是NAMD本身的问题,看来QM/MM还是CHARMm和Amber比较专业

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发表于 2017-12-15 09:10:06 | 显示全部楼层
这都不算啥
有空的话可以想想怎么给xTB的MD加上PBC功能  只能通过外部的interface和构建超胞来实现
不然这md功能和cp2k的相比 太鸡肋了

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 楼主| 发表于 2017-12-15 13:51:52 | 显示全部楼层
agent99 发表于 2017-12-15 02:27
很不错!只是“如果QM-MM之间有键相连(不推荐)”,那么对酶催化这样的体系基本没法做了,而QM/MM最重要的 ...

NAMD是支持的,只不过我没有仔细测试过。。。

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 楼主| 发表于 2017-12-15 14:01:58 | 显示全部楼层
smutao 发表于 2017-12-15 09:10
这都不算啥
有空的话可以想想怎么给xTB的MD加上PBC功能  只能通过外部的interface和构建超胞来实现
不然 ...

常规的QMMM很少有QM部分支持周期性的

跑半经验BOMD的话这个的确很重要,我到现在也没有找到一个满意的支持半经验BOMD的code,mopac不开mozyme太慢,cp2k支持的半经验方法太过时了,DFTB+参数太有限

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发表于 2017-12-15 14:25:01 | 显示全部楼层
fhh2626 发表于 2017-12-15 14:01
常规的QMMM很少有QM部分支持周期性的

跑半经验BOMD的话这个的确很重要,我到现在也没有找到一个满意的 ...

PBC本身也会带来误差,而且MM部分也不是决速步骤…
把盒子设得贼大,然后QM部分noPBC就很好了。

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发表于 2017-12-15 14:41:38 | 显示全部楼层
咨询一下楼主,这个NAMD是一个动力学软件是吧,连接量化软件做QM/MM计算。
这样之后,能求QM部分的频率等等吗?
谢谢指点
有梦想,才有实现。奋斗吧,骄傲的少年。

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 楼主| 发表于 2017-12-15 14:47:27 | 显示全部楼层
小范范1989 发表于 2017-12-15 14:41
咨询一下楼主,这个NAMD是一个动力学软件是吧,连接量化软件做QM/MM计算。
这样之后,能求QM部分的频率等 ...

不行,一般说的QM/MM都指的是QM/MM(MD),跑动力学模拟的

你有多大的体系想做频率计算?xtb的速度优化1000个原子左右的体系完全没问题啊,犯不着再用QM/MM了(再大的体系局部优化算法也不太合理了吧)
如果是蛋白质体系的话可以用xtb里面自带的GBSA隐性溶剂

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发表于 2017-12-15 15:09:50 | 显示全部楼层
fhh2626 发表于 2017-12-15 14:47
不行,一般说的QM/MM都指的是QM/MM(MD),跑动力学模拟的

你有多大的体系想做频率计算?xtb的速度优化1 ...

偶,这样子,谢谢老师指点。
我就是咨询一下,没接触过老师提的这个NAMD软件。
我想用QM/MM来做分子薄膜。就是QM计算一个或者几个有机分子。然后周围分子的影响用MM来考虑。
谢谢老师。
有梦想,才有实现。奋斗吧,骄傲的少年。

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 楼主| 发表于 2017-12-15 15:22:32 | 显示全部楼层
小范范1989 发表于 2017-12-15 15:09
偶,这样子,谢谢老师指点。
我就是咨询一下,没接触过老师提的这个NAMD软件。
我想用QM/MM来做分子薄 ...

做QM/MM的意义就是想得到体系的运动轨迹或者沿着某个反应坐标(如原子之间的距离等)的自由能变化

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发表于 2017-12-15 18:55:23 | 显示全部楼层
不错!

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发表于 2017-12-15 23:00:49 | 显示全部楼层
fhh2626 发表于 2017-12-15 14:01
常规的QMMM很少有QM部分支持周期性的

跑半经验BOMD的话这个的确很重要,我到现在也没有找到一个满意的 ...

有兴趣的话可以一块搞一下

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 楼主| 发表于 2017-12-16 23:18:57 | 显示全部楼层
smutao 发表于 2017-12-15 23:00
有兴趣的话可以一块搞一下

我发邮件问grimme了,他说他们正在弄

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发表于 2017-12-17 05:36:12 | 显示全部楼层
fhh2626 发表于 2017-12-16 23:18
我发邮件问grimme了,他说他们正在弄

谢谢

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发表于 2018-3-13 19:04:50 | 显示全部楼层
请教下楼主,能够分享下xtb的程序么?
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