OpenMM.No.2.可视化界面以及力场

OpenMM.No.2.可视化界面

创建openmm脚本的一种方法是从上面给出的示例开始，并对其进行自定义以满足实际需求，但是还有一个更简单的选择。

OpenMM-Setup是一个图形应用程序，可引导完成加载输入文件和设置选项的整个过程。 然后，它会生成一个完整的脚本，甚至可以直接运行。

安装

conda install -c conda-forge openmm-setup
#启动
openmm-setup

它将自动在Web浏览器中打开一个显示用户界面的窗口。

OpenMM-Setup不仅仅是脚本生成器。 它可以解决输入文件中的问题，添加缺失的原子，构建膜和water box等。 这是快速完成所有必要准备和设置的非常简单的方法。

openmm强烈建议所有新手到专家使用OpenMM-setup。

我这里使用的是chrome

比较容易使用，会单独出一章

模拟参数

platforms

创建模拟时，可以选择要使用的平台。

OpenMM包括四个平台：Reference，CPU，CUDA和OpenCL。

可以通过三种方式选择平台：

1.默认情况下，OpenMM将尝试选择最快的可用平台。 通常，它的选择是比较合理的，但是有时需要自定义。

2.或者，可以将OPENMMDEFAULTPLATFORM环境变量设置为要使用的平台的名称。 这将覆盖默认选项。

3.最后，在创建模拟时，可以在脚本中显式指定Platform对象。

以下各行指定使用CUDA平台：

#platform参数应为下列：
platform = Platform.getPlatformByName('CPU')
simulation = Simulation(prmtop.topology, system, integrator, platform)
您还可以自定义特定平台的属性，以进行计算。 
有关每个平台支持的属性的详细信息，请参见Chapter 10
 例如，以下代码指定使用两个GPU（CUDA：0和1）之间进行并行处理工作，以双精度执行所有计算：
platform = Platform.getPlatformByName('CUDA')
properties = {'DeviceIndex': '0,1', 'Precision': 'double'}
simulation = Simulation(prmtop.topology, system, integrator, platform, properties)

力场

创建力场时，可以指定一个或多个XML文件，使用加载力场定义。

通常，会有一个文件定义主要力场，可能还有另一个文件定义水模型（隐式或显式）。

例如：

forcefield = ForceField('amber14-all.xml', 'amber14/tip3pfb.xml')

在某些情况下，一个XML文件包含其余的力场文件。

例如，amber14-all.xml实际上只是加载几个不同文件的快捷方式，这些文件共同构成了AMBER14力场。

如果需要对加载哪些参数进行更精细的控制，则可以单独指定组件文件。

请注意，某些力场和水模型包括“额外粒子”，例如 lone pairs or Drude particles。

示例包括CHARMM极化力场以及所有4或5点水模型。 要使用这些力场，必须首先将多余的粒子添加到 拓扑 中。

下面描述的力场是与OpenMM捆绑在一起的力场。

其他力场可从https://github.com/choderalab/openmm-forcefields 在线获得。

Amber14

Amber14 力场由各种文件组成，这些文件定义了蛋白质，DNA，RNA，脂质，水和离子的参数。

为了方便，可以将文件amber14-all.xml用作包含：amber14 / protein.ff14SB.xml，amber14 / DNA.OL15.xml，amber14 / RNA.OL3.xml和amber14 / lipid17.xml的快捷方式。

在大多数情况下，在构建模型时，您只需包含amber14-all.xml，再加上其中一种水模型，例如amber14 / tip3pfb.xml

forcefield = ForceField('amber14-all.xml', 'amber14/tip3pfb.xml')

CHARMM36

CHARMM36 力场提供了蛋白质，DNA，RNA，脂质，碳水化合物，水，离子和各种小分子的参数（有关完整参考资料，请参见此处）。

charmm36.xml将除水和离子力场以外的所有xml都捆绑到一个文件中。

在大多数情况下，只需包含该文件，再加上一个水模型，例:charmm36 / water.xml，它指定了默认的CHARMM水模型（TIP3P 的修改版）和离子：

forcefield = ForceField('charmm36.xml', 'charmm36/water.xml')

Tip

•charmm36 /目录中包含的溶剂模型XML文件同时包含水和离子模型，因此，如果错误地指定了tip3p.xml而不是charmm36/water.xml，则可能会引发异常： 系统中缺少离子参数。

•CHARMM广泛使用patches，这些patches会与残基模板自动结合，通过ForceField创建扩展的patches残基模板库。 这意味着修补残基（例如ACE和NME修补末端）必须作为单个残基出现，以便ForceField正确匹配残基模板并应用参数。 由于这些修补的残基不是标准的PDB残基，因此Modeller不知道如何向这些非标准残基中添加氢，并且输入拓扑必须已经包含适当的氢。

•如果读取从CHARMM-GUI之类程序处理之后的PDB文件可能会出现问题。某些程序会生成不符合PDB标准的PDB文件，并忽略指定残基（例如半胱氨酸）之间键的CONECT记录，可能导致二硫键的检测和参数分配出现问题。 确保您阅读的文件符合有关键和非标准残基定义的适当标准。 如果使用的是CHARMM-GUI中的文件，则直接加载PSF文件最简单。

AMOEBA

AMOEBA极化力场提供蛋白质，水和离子的参数。

Water Models

以下文件定义了流行的水模型。 它们可以与不提供自己的水模型的力场一起使用。 使用Amber14或CHARMM36时，请改用那些力场附带的水文件，因为它们也包含离子参数。