Jerkwin2020-07-05T02:24:23+00:00 Jerkwin
分子模拟周刊:第 26 期2020-07-04T00:00:00+00:00 Jerkwin https://jerkwin.github.io/2020/07/04/分子模拟周刊:第_26_期 <![CDATA[
  • 2020-07-03 22:12:03

每周杂记: 回不去了

夏至已过, 独立日也到了. 仿佛转了一个身, 2020年就已经过去一半.

站在年中回望, 21世纪的第2个十年从一开始就预示了它的不凡, 各种纷至沓来, 让人无所适从. 这真是大变化的一年. 无论幸运抑或不幸, 每个人都实实在在地经历着煎熬. 这其中的多少故事, 或喜或悲, 我猜以后定会出现在我们的记忆中, 书写中, 绘制中, 拍摄中.

前几年的独立日, 我们可以一起去看烟花. 孩子是最喜欢的, 虽然她更喜欢把它们称为烟炮, 因为那会发出很大的响声, 让她有些怕, 眼里却舍不得那些转瞬即逝的美丽. 今年是没有机会再看到那些了. 烟花无疑是脆弱的, 无法帮我们赶走病毒.

这些种种的变化, 或大或小, 都会给我们留下生命的印记, 让我记起 半生缘 中的一段:

曼桢道:“世钧。”她的声音也在颤抖。世钧没作声,等着她说下去,自己根本哽住了没法开口。曼桢半晌方道:“世钧,我们回不去了。”他知道这是真话,听见了也还是一样震动。

是的, 世事无常, 变化永恒, 既然再也无法回去, 那就坦然拥抱, 负重前行吧.

资源工具

1. Visual Force Field Derivation Toolkit (VFFDT)

这几天试着处理金属配合物的力场, 发现并没有太简单的方法. amber的MCPB是个比较常用的工具, 但没有经验也不容易. 这个工具好在是独立的, 还带有图形界面, 试试总是好的.

2. PID控制器的曲线

在网上闲逛的时候, 偶然看到PID控制器曲线, 一股熟悉的味道扑面而来. 这不是和径向分布函数RDF一样么? 可以用这个曲线来拟合RDF, 还是可以用这个曲线的理论来解读RDF? 再深入看了下才发现, 这个曲线是有物理意义的, 但对应的方程是个微分积分方程, 只能数值求解, 没法得到解析表达式. 至于能不能用于解释RDF曲线, 那还要多想.

曲线参数的含义可以参考如何通俗地解释 PID 参数整定?, 曲线计算的代码可以参考已知微分方程或传递函数的PID控制器设计.

3. 声音波形图展示wavesurfer.js

如果需要在网页上显示声音的波形图和频谱图, 可以试试这个工具. 对应的网上资料很多, 示例教程也很多, 可以很快就用上.

论文采风

学艺术和建筑的, 经常要外出采风和写生. 做科研的也同样需要, 只不过换成了阅读文献和查看问题. 阅读别人的论文其实就是采风, 而尝试解决别人提出的问题, 就是写生了.

1. New AMBER force field parameters of heme iron for cytochrome P450s determined by quantum chemical calculations of simplified models

很老的一种金属配位参数做法.

2. VFFDT: A New Software for Preparing AMBER Force Field Parameters for Metal-Containing Molecular Systems

前面推荐工具的原始论文, 对背后作法的说明.

3. MCPB.py: A Python Based Metal Center Parameter Builder

amber的MCPB.py的原始论文, 附带的支撑材料中有两个示例, 可用于学习如何使用. 网上还有一个辅助脚本prep-mcpb.py, 可用于生成MCPB.py需要的输入文件.

4. The complex of ferric-enterobactin with its transporter from Pseudomonas aeruginosa suggests a two-site model

这篇2019自然通讯上的文章用MPCB.py处理的金属蛋白, 可以参考, 或作为文章引用.

问题写生

opls可以用于蛋白么?

opls的名字就标识了它关注的是小分子溶液, 不是蛋白, 虽然它的原子类型有部分和amber一致, 但是amber的旧版本参数, 现在也不再发展了. 这就是为什么蛋白质之类的建议用amber的原因, 因为amber力场参数一直在修正, 出新版本, 但oplss采用的amber力场参数却不再更新. 至于charmm和amber用哪个, 不好说, 很大程度上是站队的问题, 看你那个方向的文章用哪个就跟着用吧, 只要审稿人没意见就好

在对接的时候,活性口袋中的结合水可以删除吗?因为他占据在活性口袋内(或附近)肯定对对接结果有影响的。

蛋白里有些结晶水很重要,去掉后结构就容易变,模拟很久都不一定变得回来。此外,程序加的水需要模拟很久才有可能让蛋白达到正确结构。对于对接得到的新复合物结构,要是不小心处理的话,判断结构模拟是否真的平衡、合理就变得非常非常困难了。虽然不是每个结晶水都这么重要,但你不知道哪个结晶水这么重要,只能尽可能保留。对结晶水的处理虽然麻烦,但是能避免以后更大的麻烦。

轨迹的保存频率怎么确定?

保存频率要根据你要分析的东西来, 不同体系不同目的设置的频率是不一样的, 一般是保存的时间间隔至少要是你关心性质的最快运动周期的1/2, 1/5或1/10, 再大了就无法分析那种运动了. 对蛋白而言, 不同的运动模式有不同的时间尺度, 我的ppt上有个大致的图, 可以参考. 至于文件过大, 我一般是这么做到, xtc频率稍高些, trr要低, 因为trr中含有速度和力, 可用于重启计算, 这样如果中途断了的话, 可以用trr重启, 或者你发现xtc的频率不够, 也可以将trr中的对应部分提取出来, 重新跑一段, 这样就不至于要完全从头重跑

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分子模拟周刊:第 25 期2020-06-27T00:00:00+00:00 Jerkwin https://jerkwin.github.io/2020/06/27/分子模拟周刊:第_25_期 <![CDATA[
  • 2020-06-26 21:27:39

每周杂记: 无所不在PUA

最近算是学到一个新词, 霸凌PUA. 本以为这个词的翻译有霸气, 英文原词也应如是. 谁成想查了一下发现原词竟是Pick-Up Artist, 顿时有一种跨界的喜感, 效果就和狮子王的英文原名为Hello Kitty差不多.

翻译什么的暂且不表吧, 这个词基本已经脱离了原本的狭隘领域, 扩展应用到更大范围了, 学术领域当然也不例外.

我在学术领域滚爬有些日子了. 现在回想起来, 学术领域早就存在这些现象, 虽然并没有以PUA概括表达出来. 再细究下去, 我们每个人不知不觉地都可能会有这种倾向. 在表达自己意见的时候, 通常能力越大的人越aggressive, 这多多少少带有PUA的倾向. 他们有时会以为自己掌握了真理, 对自己认定的东西都言之凿凿, 不容分辩. 即便是自认能力不大的我自己, 有时候看到一些不符合自己的想法, 或与自己理念不合的说法, 都忍不住想挑剔一番, 或者挖苦一番, 再喷下相关的人, 觉得自己似乎顿时成了真理的唯一化身, 心理得到了满足. 而那些被喷的人呢, 如果没有强的心理, 可能就会怀疑自己的能力, 进而变得消极, 甚至放弃.

好在我大多数时候并不是aggressive的人, 也并不觉得自己的经验与知识就是唯一正确的. 即便我真觉得自己的想法正确, 他人的不对, 我也知道别人同样有权利如我一样觉得, 所以最后的结论大多是无可无不可, 各人自说自话, 各取所需.

可如果真以我这样的模式继续归纳下去, 那很有可能就滑入不可知论或相对主义. 对科学领域而言, 我们还可以借助实验/模拟这些加以避免, 对其他领域, 那就未必了. 这让我记起以前学过一篇古文, 钱大昕的 弈喻, 我至今大致还能背诵下来, 虽然有些观点现在已经不再赞同:

弈之优劣,有定也,一着之失,人皆见之,虽护前者不能讳也。理之所在,各是其所是,各非其所非,世无孔子,谁能定是非之真?

想到这里, 我就更佩服玻尔这样的科学家, 爱因斯坦对他的赞誉也是恰当:

玻尔是一个真正的天才人物,人类竟然会有这样的人物,这是我们的运气。我完全相信他的思维方式。他发表自己的意见时像一个永远在探索着的人,而从来不像一个相信自己掌握着确定真理的人。

希望我能时时记起这些, 特别是自己要说些什么的时候.

In my younger and more vulnerable years my father gave me some advice that I’ve been turning over in my mind ever since.”Whenever you feel like criticizing any one,” he told me, “just remember that all the people in this world haven’t had the advantages that you’ve had.” …… So we beat on, boats against the current, borne back ceaselessly into the past.

我年纪还轻,阅历不深的时候,我父亲教导过我一句话,我至今还念念不忘。“每逢你想要批评任何人的时候,”他对我说,“你就记住,这个世界上所有的人,并不是个个都有过你拥有的那些优越条件。” …… 于是我们奋力向前划,逆流向上的小舟,不停地倒退,进入过去。

  ——弗朗西斯·斯科特·菲茨杰拉德《了不起的盖茨比》 巫宁坤译

资源工具

1. GROMACS的隐秘功能: 线性键角势

以前整理GROMACS中文手册的时候就发现, 键角势能函数的类型编号中恰好缺少了9, 原因不得而知. 最近在查看线性分子模拟方法的时候才发现这个9号类型是线性键角势, 专门用于处理共线三原子的线性键角. 由于手册中并没有提及, 所以有必要仔细考察下这个隐秘的功能, 同时作为GROMACS功能探索的一个示例.

2. GROMACS蛋白模拟的通用脚本

很多人用GROMACS进行蛋白模拟, 相关的教程也很多. 练习时跟着教程一步一步操作是合适的, 但如果要快速进行很多次不同蛋白或不同配体的模拟, 每次都手动操作就有点不合适了. 既然流程比较固定, 处理模式也比较成熟了, 那何不将这个流程做成一个比较通用的脚本, 实现自动化, 或至少半自动化呢? 我就试着做了一下, 发现是可行的. 虽然还未实现完全自动, 但已经节省了很多手动操作. 继续完善下, 做到给出结构文件, 自动完成整个模拟应该不成问题.

3. 基于unicode的Mathjax公式

使用mathjax在网页上显示数学公式已经很成熟了, 但在处理大量公式的时候, 采用的方式一直比较落后, 源文件中要输入的公式代码过多, 显示方式也不直观. Latex目前正在发展一种基于unicode的数学公式, 在源文件中直接使用unicode符号显示, 比较直观. 采用这种方式, 目前的困难至少有两点: 1. 对unicode支持良好的字体; 2. 输入unicode的简洁方式.

我没有能力完美地解决这两个问题, 但觉得可以吸取其中的先进理念, 并用到mathjax中. 所以, 我就简单地实现了一些功能, 不求大求全, 但求有帮助. 我将这个功能加到自己编译的notepad2中了, 可以比较方便的输入unicode, 用于显示数学公式, 同时这样的公式也可以转换成mathjax的标准显示模式, 力求源文件中的显示尽量接近最终方式, 做到所近即所得. 这种处理方式有点类似markdown的理念, 可以继续扩展下去.

4. 英语发音训练

我的普通话口音很浓烈, 英语发音就更甚了. 很多时候, 我好不容易憋出一句, 土著们大抵是思索再三才能明白我要表达的意思, 这样我就不愿再张口了. 可不愿张口, 发音就更难学好. 如此恶性循环, 导致我的英文口语至今还是很差, 聊胜于无. 最近想了下, 虽然年纪不小了, 或许也可以试着从头学习一下, 看能不能有改观. 所以就找了些资料, 按自己的方式来学习训练. 先从最简单的音标开始, 学习每个音标的标准发音, 包括口型, 舌头位置. 一边学, 一边整理, 一边扩展功能, 希望能将这个过程坚持下来, 最终也能做出一个比较成熟的软件, 用以辅助发音. 虽然市面上应该不缺类似的软件, 但我还是想实现一些自己的想法.

论文采风

学艺术和建筑的, 经常要外出采风和写生. 做科研的也同样需要, 只不过换成了阅读文献和查看问题. 阅读别人的论文其实就是采风, 而尝试解决别人提出的问题, 就是写生了.

1. Coarse-Grained Molecular Dynamics Simulations of the Sphere to Rod Transition in Surfactant Micelles

以前整理翻译过粗粒度martini力场的大部分文档, 可惜没有全部完成. 最近由于需要, 重新看了下, 发现使用这个力场创建一般有机分子的拓扑并没有太好的方法. 这篇文章中做了CTAC活性剂的模拟, 并给出了拓扑文件, 可以作为粗粒度模拟拓扑的实例学习.

2. Coarse-grained molecular dynamics simulation of the interface behaviour and self-assembly of CTAB cationic surfactants

与上一篇论文对比一下, 发现目前的martini力场无法区分不同的盐, 只有NaCl型, 所以NaBr, KBr之类的都没有区别. 这篇文章中研究的CTAB和上篇中的CTAC完全一样.

3. CHARMM-GUI Martini Maker for Coarse-Grained Simulations with the Martini Force Field

这篇论文提到的CHARMM-GUI工具可以创建各种胶束结构模型, 值得一试.

上面这三篇作为表面活性剂粗粒度模拟入门就差不多了, 试着重复下文章里的模拟, 再运用到自己的体系就好了.

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