gmx insert-molecules

gmx insert-molecules 可以将 -nmol 个系统的副本插入到盒子中，系统来自 -ci 选项指定的输入文件。插入的位置可以是由 -f 指定的溶质分子构型中的空位，或者是由 -box 指定的空盒子。同时指定-f 和 -box 选项等同于指定 -f 选项，但插入前会在溶质周围放置一个新盒子。程序运行时会忽略坐标文件中的任何速度。

程序也可以将分子插入到溶剂化的构型中，并用插入的原子代替溶剂原子。为此，可以使用 -replace选项指定一个可以替换的原子选区。程序假定此选区中的所有分子都由单个残基组成：此选区中与插入分子重叠的每个残基都会被移除，而不会妨碍插入。默认情况下，插入位置是随机的（初始种子由 -seed 选项指定）。程序会不断迭代直至 -nmol 个分子插入盒子中。对某一位置，若已有的任何原子与插入分子任何原子之间的距离小于基于两个原子的范德华半径之和，则不会插入此分子。程序会读取数据文件（vdwradii.dat）中的范德华半径，并根据 -scale选项指定的值对其进行缩放。如果无法在数据文件中找到所需的半径值，相应的原子会使用 -radius 选项指定的（未缩放）距离。注意，这些半径在使用时是根据原子名称确定的，因此不同力场之间的区别很大。

程序在终止前总共会进行 -nmol * -try 次插入尝试。如果需要填充一些小的孔洞，可以增加 -try 选项的值。可以使用 -rot 选项指定在插入尝试前是否对插入分子进行随机旋转。或者，程序也可以只是将分子插入到 position.dat 文件（-ip 选项指定）中指定的位置。此文件应包含 3 列 (x, y, z)，它们给出了相对于输入分子位置（-ci 选项指定）的位移。因此，如果该文件应该包含绝对位置，那么在使用 gmx insert-molecules 命令前必须把分子的中心置于 (0, 0, 0) (例如，可以使用gmx editconf -center)。程序会忽略该文件中以 # 开头的注释。可以使用 -dr 选项指定插入尝试中允许的最大位移。-try 和 -rot 选项以默认模式运行。

已知问题

• 对初始构型所有分子必须保持完整。

• 使用-ci选项时，重复的近邻搜索会占用大量内存，-allpair选项可以通过检查所有原子之间的距离来避免这个问题（但对大的体系计算较慢）。

补充说明

• -ci: 为分子特定部位添加水环境，只在研究的分子部位添加水环境，这样可以减少原子数，节省计算时间

• -seed: 随机数种子，添加水分子时，各个水分子的位置是随机的，可以改变这个随机数种子使水分子重新分布

输入文件选项

-f [<.gro/.g96/…>]被插入的结构名称

-ci [<.gro/.g96/…>] 插入的结构

-ip [<.dat>] 预计插入的位置坐标

-n [<.ndx>]索引文件

输出文件选项

-o [<.gro/.g96/…>]输出结构名称

控制选项

-replace <selection>出现重叠时可移除的原子

-sf <file>使用文件中提供的选区

-selrpos <enum>选区参考位置：atom, res_com, res_cog, mol_com, mol_cog, whole_res_com, whole_res_cog, whole_mol_com, whole_mol_cog, part_res_com, part_res_cog, part_mol_com, part_mol_cog, dyn_res_com, dyn_res_cog, dyn_mol_com, dyn_mol_cog

-box <vector>盒子尺寸

-nmol <int>要插入分子的个数

-try <int>尝试插入 -nmol 乘以 -try 次

-seed <int>随机数生成器的种子

-radius <real>默认的范德华距离

-scale <real>范德华半径的缩放因子

-dr <vector>相对于 -ip 文件中的位置，在 x/y/z 方向允许的位移

-rot <enum>随机旋转插入的分子：xyz，z，none

gmx editconf -f 2m05.pdb -box 3 3 3 -o box.gro

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 100 -o box1.gro 

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 2000 -o box2.gro

分子太多了，空间不够插入不了这么多，所以使用这个命令的时候一定要注意是否插入满

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 1000 -o box5.gro -scale 2

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 1000 -o box6.gro -scale 1

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 1000 -o box7.gro -scale 0.2

-scale默认值0.57，变大变小会对插入的物质进行发生变化，如果输入0.2变小，本来只能插入900个水分子，那么水就会发生变形

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 500 -o box8.gro -rot xyz

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 500 -o box9.gro -rot z

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 500 -o box10.gro -rot none

-rot随机旋转插入分子, 可用选项: xyz, z或none，明显可以看到选择none，不选择旋转插入分子，插入的h2o显示一个方向，选择z的会有大部分朝向。

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 10 -o box11.gro -ip positions.dat

-ip 添加.dat文件，这个文件共3列，表示xyz的坐标，告诉插入分子按照这个来，如果遇到没有空间，那么就不能插入

写.dat可以用notepad++来写,下图就只插入8个h2o分子，因为没有空间，所以有2个没法插入

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 10 -o box12.gro -ip positions.dat -dr 10 10 10

-dr 相对-ip文件中的位置, 在x/y/z方向允许的最大偏离位移,加的太大就会超出盒子10表示是10nm

gmx insert-molecules -f box.gro -ci h2o.gro -nmol 2000 -o box13.gro

gmx insert-molecules -f box13.gro -ci .\pfha.pdb -nmol 100 -o box14.gro -replace "resname h2o" -selrpos mol_com

该方法就是将溶剂分子再一次被替换掉，其中-selrpos mol_com该选择影响很多时候不大，我也不知道何时用