笔记-NAMD-1

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## JOBDESCRIPTION                                         ##
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# Minimization andEquilibration of
# Ubiquitin in aWater Box
 
 
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## ADJUSTABLEPARAMETERS                                  ##
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structure         ../common/ubq_wb.psf   #结构文件，psf格式
coordinates       ../common/ubq_wb.pdb  #座标文件，pdb格式
 
set temperature    310 #温度310K
set outputname     ubq_wb_eq #输出命名前缀
 
firsttimestep      0 #只需为模拟的第一步设置一个数值。重新启动仿真时，它通常很有用。例如，如果先前的模拟在时间步骤552处结束，则将使用命令第一时间步骤553。
 
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## SIMULATIONPARAMETERS                                  ##
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# Input
paraTypeCharmm            on #指示参数文件是否是在由CHARMM力场使用的格式。On 表示是; off 表示不是。
parameters         ../common/par_all27_prot_lipid.inp #从其旁边列出的文件中调用对应力场参数
temperature        $temperature #设置系统的初始温度，开尔文（K）表示，并在其旁边列出该值（在本例中为$ temperature，即310）。这是通过为从麦克斯韦分布中选取的原子分配随机速度来完成的，以使它们的平均动能准确地代表给定的温度。
 
 
# Force-FieldParameters
exclude             scaled1-4 #exclude：指定要排除的原子相互作用。有关一般原子标签，请参见图4。scaled1-4 值表示忽略了任何这样的原子1和2与1和3之间的相互作用，并且削弱了原子1和4之间的相互作用。使用参数文件中定义的特殊1-4参数来修改“ 1-4”原子的范德华相互作用，并如下一条命令所示修改静电相互作用。
1-4scaling          1.0 # 指定要考虑的1-4个原子之间的静电相互作用的程度。它可以是介于0和1之间的十进制数（此处为1），分别表示交互被“关闭”或“开启”了多少。
cutoff              12.0 # 表示以埃为单位的距离，超过该距离，静电和范德华相互作用被截断。switching          on # 指示是否在截止距离处使静电和范德华相互作用平稳地变为零。“ on”或“ off”。
switchdist          10.0 # 表示静电和范德华相互作用的函数形式被修改以允许其值在截止距离处接近零的距离（以Å为单位）。
pairlistdist        14.0 # 旨在提高计算速度。它以Å为单位指定距离。 NAMD将仅在此距离内搜索可能通过静电或范德华相互作用进行相互作用的原子。这样，NAMD不必搜索整个系统。该距离必须大于截止距离，并且在仿真过程中必须更新列表
 
 
# IntegratorParameters
timestep            2.0 ;# 2fs/step，指示模拟中使用的时间步长值。 MD模拟以离散近似的方式求解牛顿定律，以确定原子的轨迹。以飞秒（此处为2 fs）为单位指定。
rigidBonds          all ;# needed for 2fs steps，在任何MD模拟中使用的时间步长应由系统中发生的最快过程（即原子的运动）决定。典型的粘结拉伸振动大约每10-100飞秒发生一次。使用2 fs的时间步（接近于涉及氢的线性键的振动周期（10 fs））需要固定这些键，并且只有较慢的振动才可能移动人们更喜欢使用MD时间步长，该时间步长是仿真中最快交互的1/10。对于时间步长为1 fs的模拟，应该将刚性键用于水，因为水分子已经参数化为刚性分子。
nonbondedFreq       1 #在时间步长中指定应多久计算一次非键相互作用。
fullElectFrequency  2 #在时间步长中指定应多久计算一次完整的静电相互作用。
stepspercycle       10 # 此命令指定如何一个周期持续很长时间，即一个周期中的时间步数。
 
 
# ConstantTemperature Control
langevin            on    ;# do langevin dynamics
langevinDamping     1    ;# damping coefficient (gamma) of 1/ps，设置Langevin耦合系数的值，该系数可量化施加到系统上的摩擦力，从系统中除去能量，减慢原子速度，
langevinTemp        $temperature
langevinHydrogen    off   ;# don't couple langevin bath to hydrogens
 
 
# Periodic BoundaryConditions
#将指定三个向量，以赋予周期单元其形状和大小。 cellBasisVector1，cellBasisVector2和cellBasisVector3。在此文件中，每个向量都与其他两个向量垂直，如每个向量指定的一个x，y或z值所示。例如，cellBasisVector1为x =42Å，y =0Å，z =0Å。在每个向量垂直的情况下，形成一个矩形3-D框。
cellBasisVector1    42.0   0.   0.0
cellBasisVector2     0.0 44.0   0.0
cellBasisVector3     0.0   0   47.0
cellOrigin          31.0  29.0  17.5
 
wrapAll             on #该命令可以与周期性边界条件一起使用。如果分子越过周期边界离开单元，则将此命令设置为on会将其坐标转换为单元另一侧的镜像点。
 
# PME (forfull-system periodic electrostatics)
#当存在周期性边界条件时，Particle Mesh Ewald（PME）是处理系统中静电相互作用的有用方法。 Ewald和是一种计算周期系统中远距离力的有效方法。粒子网格是在系统中创建的3-D网格，系统电荷分布在该网格上。根据该电荷，确定系统中原子上的电势和力。因此，您应该选择网格大小，使其足够精细以准确表示系统的配置。
PME                 yes
PMEGridSpacing      1.0
#设置沿每个cellBasisVector的PME网格点数与物理尺寸之间的最小比率。由于网格将复制系统中的电荷分布，因此应选择PMEGridSpacing足够大，以使网格间距准确地再现电荷分布。通常，稍大于1 Å的网格密度是在生物系统中重现电荷分布的好选择，在生物系统中，最接近的原子具有1Å数量级的键间距。这对应于PMEGridSpacing1.0。然后，NAMD将自动设置PME网格尺寸，以使网格点之间的间距始终小于1.0Å。
#manual griddefinition
#PMEGridSizeX        45
#PMEGridSizeY        45
#PMEGridSizeZ        48
 
 
# Constant PressureControl (variable volume)
#useGroupPressure：NAMD根据原子之间的力及其动能来计算系统压力。该命令指定是应计算所有氢原子还是仅计算氢原子组之间涉及氢的相互作用；使用yes和no值，并且如果设置了刚性绑定，则必须将其设置为yes。
useGroupPressure      yes ;# needed for rigidBonds
useFlexibleCell       no #指定是否要允许周期单元的三个维度独立变化；使用yes或no的值。
useConstantArea       no #NAMD可以在改变z尺寸的同时保持x-y的横截面积不变。使用yes和no的值。
 
langevinPiston        on #是否使用朗格文piston 来控制系统压力；
langevinPistonTarget 1.01325 ;#  in bar -> 1 atm，以bar为单位指定Langevinpiston 试图维持的压力。（1个大气压= 1.013巴）
langevinPistonPeriod  100.0 #设置Langevin piston 的振荡时间常数（fs）
langevinPistonDecay   50.0 # 设置Langevin piston 的阻尼时间常数fs。
langevinPistonTemp   $temperature # 设置Langevin piston的温度（以K为单位）
 
# Output
outputName          $outputname
 
restartfreq         500     ;# 500steps = every 1ps,在仿真过程中，NAMD还可以创建重新启动文件，其中一个是存储原子坐标的pdb文件，另一个是存储原子速度的文件。此命令指定两次写入重启文件之间的时间间隔（此处为每500步或1000fs或1 ps）。如果未设置此命令，则NAMD将不会创建重新启动文件。此外，每次写入新文件时，NAMD都会存储前一个周期的文件。文件名后附加.old扩展名；它是在NAMD无法写入新的重新启动文件的情况下创建的。
dcdfreq             250 #dcd文件仅包含原子坐标，并且在模拟过程中多次将其写入文件。因此，它在运行时提供了系统的轨迹。此命令指定将新坐标写入dcd输出文件之间的时间步数。如果未设置此命令，则NAMD将不会创建dcd文件。
xstFreq             250 #系统轨迹文件包含周期性单元格参数的记录，实质上记录了运行时单元格边界的轨迹。该命令指定多长时间一次记录一次配置。如果设置了此命令，将输出三个xst文件：1个final和2个restart
outputEnergies      100 #指定将每个系统能量输出（对于各种力场相互作用）到.log文件之间的时间步长数（此处为每100个步长或200 fs）。
outputPressure      100 #指定将每个系统压力输出到.log文件之间的时间步长数。
 
 
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## EXTRAPARAMETERS                                        ##
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## EXECUTIONSCRIPT                                       ##
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# Minimization
minimize            100 #设置迭代次数，在该迭代次数上可以改变原子位置以搜索电势的局部最小值（在这种情况下为100）。
reinitvels         $temperature,在所有原子速度都设置为零之后，对系统执行最小化。该命令重置原子速度，以使系统在指定的温度下启动（在这种情况下为$ temperature或310K）。
 
run2500 ;# 5ps