Python中分子动力学的模拟

Question

我正在寻找一个python包，可以用来模拟非平衡状态下的分子动力学。我需要一个能够以主要动力学理论的方式处理大量分子，并且能够处理固体表面的装置。关于表面，我需要能够创建任意形状，监测压力和其他由分子作用引起的变量。或者，我可以自己添加表面部分，如果我有分子，可以处理它。

有人知道有什么合适的包裹吗？

Answer 1

以下程序可用于运行MD符号：

• Gromacs
• AMBER
• charmm
• OpenMM
• many others...

以下Python包对于准备和分析MD轨迹非常有用：

• MDtraj和OMNIA生态系统
• MDAnalysis
• ProDy
• MMTK

Answer 2

Lampps和gromacs是两个著名的分子动力学密码。这些代码都有一些基于python的包装器，但我不确定包装器公开了多少功能。它们可能无法让您对模拟进行足够的控制。

谷歌搜索“GromacsWrapper”或谷歌搜索“lammps”和“pizza.py”

数字材料和ASE是两种分子动力学代码，它们揭示了很多功能，但上次我看的时候，它们都相当专业。他们可能不允许你使用你想要的力势

谷歌“数字材料”和“康奈尔”或谷歌“ase”和dtu

MJV注意：正常的MD代码一次执行一个时间步，它们在每个时间步中移动所有粒子。大部分时间是计算每个原子的总作用力。这包括在相邻原子对的列表上迭代。我认为最好的办法是用c++或fortran进行力的计算和一些基础知识，然后用python包装这些功能。（但看看使用numpy矩阵能走多远可能会很有趣）

Answer 3

你考虑过SimPy吗？SimPy是一个相当通用的离散事件模拟包，但可以满足您的需求。

更好的是Molecular Modelling ToolKit (MMTK)看起来更专业。。。

我两个都没用过，但听起来很有趣。Python作为一种语言，似乎在仿真软件中有着特殊的地位，人们可以通过它来编写模型的具体细节，同时依赖框架来实现所有的通用逻辑，比如调度、可视化、监视等。未知的是，当这些工具包中加入与生物模型（顺便问一下，有多大？）