发布时间 : 星期五 文章NAMD入门教程(一)更新完毕开始阅读
2500 fs x 2 = 5000fs，或5 ns（nanoseconds，纳秒）。 7、现在关闭写字板。 2.3.2 进行动力学模拟
前面说过，NAMD没有图形界面，需要打开命令行之后找到namd所在目录，然后输入namd2运行程序。运行时输入命令的格式是：
namd2 配置文件位置 > 输出日志文件位置
单击 开始→运行，输入cmd后回车，打开命令行窗口。使用cd命令改换目录到namd所在的目录，（本教程中默认目录是namd-tutorial/namd），然后输入： namd2 ../1-2-sphere/ubq_ws_eq.conf > ../1-2-sphere/ubq_ws_eq.log （注意斜线“/”的方向，不可以输入“\\”）
回车之后，系统不返回任何信息，光标位于下一行行首并不断闪动，说明NAMD已经开始运行。按Ctrl+Alt+Del 打开Windows 任务管理器，在“进程”选项卡中可以看到有namd2这一进程运行，并且CPU占用率一直是100% 。为了使动力学模拟能够顺利完成，在此期间不要进行任何操作。
提示：Windows命令行中改变当前目录的方法 在Windows命令行模式中和VMD TK Console 中都是用cd命令改换当前目录的。但是注意二者的使用方法不同。尤其注意的是：在Windows命令行中以“\\”而不是 “/”作为目录分隔符。 在Windows命令行模式中，假设当前目录是C:\\Windows： 1、改换到当前盘C盘的任何目录(以xxx表示)只需要输入： cd c:\\xxx\\xxx\\ 2、改换到其它盘中的目录（以D:\\xxx\\xxx表示），可以先在当前目录输入： cd d:\\xxx\\xxx\\ 注意此时目录不会改变。只需要再输入： d: 就可以发现目录改变到了目的目录 另外，“..”表示的是“当前目录的上一级目录”。
提示：输入和输出文件 这里, ../1-2-sphere/ubq_ws_eq.conf是我们的配置文件的所在位置，../1-2-sphere/ubq_ws_eq.log是我们想要得到的日志文件的所在位置。注意：除了日志文件“.log”，NAMD还会输出其他文件，但不需要指定NAMD输出的其他文件(如ubq_ws_eq.coor,ubq_ws_eq.vex等)的位置，因为它们默认输出到配置文件ubq_ws_eq.conf所在文件夹中(namd-tutorial/1-2-sphere)，而日志文件ubq_ws_eq.log必须指定位置，否则将会默认输出到NAMD主程序所在的文件夹中（namd-tutorial/namd）。 大约10至20min后程序运行完毕，命令行窗口中，光标跳到下一行，并显示当前目录，但是不会在窗口中返回任何信息。
2.4 立方水体中泛素的分子动力学模拟
在这一节中，我们将对立方水体中的泛素分子进行分子动力学模拟。
对立方水体进行动力学模拟的时候，很大的一点不同之处就是需要设定周期性边界条件。如果不设定，那么NAMD将认为立方水体四周是真空。进行模拟的时候由于水分子的表面作用，真空中的立方体会逐渐变成球形（因为球体表面积最小）。这样我们设定立方水体也就没有什么实际意义了。
之所以要把水体设定成立方体，是因为我们要将该水体视作结构单元（cell），然后在模拟的时候假定立方体四周像搭积木一样包围着和该水体同样的一个个立方体。换句话说，我们所研究的立方水体只是一个巨大、连续水体的一个小单元。很显然，球体不可能作为结构单元。只要想像一下为什么砖块都是立方体而不是球体就明白了。 2.4.1 得到配置文件
和上一节球形水体的分子动力学模拟类似，我们提供了动力学模拟所需的配置文件。 由于整个体系的边界（立方体单元的边界）是周期性重复的，所以我们在配置文件中要设定相应的周期性边界条件（Periodic Boundary Conditions）。使用写字板打开namd-tutorial/1-3-box 目录下的配置文件ubq_wb_eq.conf，我们将要讲解这一配置文件和上一节进行球状水体动力学模拟时的配置文件的不同之处。
1、比较一下可以知道，唯一的不同之处在Simulation Parameters一部分。新增加了下面几项：
? Periodic Boundary Conditions
- 首先设定了三个单元基向量（cell basis vectors）。这三个向量是：cellBasisVector1, cellBasisVector2, cellBasisVector3。后面的数值是它们的坐标。从坐标中可以知道，这三个向量是两两垂直的。比如cellBasisVector1的坐标是{42，0，0}。平行于x轴，而cellBasisVector2则为{0，44，0}，平行于y轴。三个向量设定之后，就可以建立起一个三维立方体空间。
- cellOrigin: 设定初始立方单元的中心。其他的立方单元就以此为中心，开始周期性的重复。因此在2.2一节进行蛋白质的溶质化的时候，我们需要记录下生成的立方水体的中心（这里在配置文件中我们已经给出了中心坐标）
- wrapWater: 设定开启周期性边界时需要设定这一参数。这个参数的意思是：如果出于边界区域的水分子运动超出了立方体边界，则对它的坐标做关于边界的镜像变换，从而使水分子回到了立方体单元之中。这样可以防止立方体边界区域的水分子不断向外扩散。
- wrapAll:顾名思义，就是对所有超出边界的原子进行镜像。当这一参数设定为on时，wrapWater可以不用设定。 ? PME
PME的全称是Particle Mesh Ewald。当设定了周期性边界的时候，使用PME可以方便地处理静电力相互作用。particle mesh是一个假想的三维网格，系统中各个原子所带的电荷被分布到这一网格上，然后可以计算出网格上面的各点的静电势，从而计算出各个原子的受力情况。因此，网格的尺寸应当足够精细，可以精确反映电荷在系统中的分布。
- PME：设定PME为on“开”或off“关”。
- PMEGridSizeX: 设定网格尺寸。注意：虽然参数名中有一个“X”，但并不是指X轴方向的尺寸，而是沿单元基向量1（cellBasisVector1）方向的尺寸。尺寸的定义方法是：沿cellBasisVector1所定义的方向作直线，直线跨越的网格的节点的数目就是网格的尺寸。所以，这一个参数设定越大，网格就越密，越能够精确地反映电荷分布的真实情况，但计算耗时也越多。一般来说，尺寸略小于10nm的网格能够比较好的反映生物系统中的电荷分布，因为生物系统中原子的最近距离大约是10nm左右。 - PMEGridSizeY: 设定网格沿单元基向量2（cellBasisVector2）方向的尺寸。定义方式如上。
- PMEGridSizeZ: 设定网格沿单元基向量3（cellBasisVector3）方向的尺寸。定
义方式如上。
需要注意的是，单元基向量1，2，3的长度略有不同，分别为42，44，47。因此虽然PMEGridSizeX,Y,Z设定都为32，实际上每个方向上的网格尺寸也是不同的。
? Constant Pressure Control (variable volume)
- useGroupPressure：设定是否在计算系统压力时考虑每个氢原子之间的相互作用。NAMD根据原子之间的作用力和各个原子的动能计算系统的压力。如果rigidBonds 设定为on，这一参数必须设定为yes。
- useFlexibleCell：设定是否允许周期性立方体单元的边长独立变化。 - useConstantArea：设定是否保持立方单元的x-y横截面积不变，而沿z轴的边长发生变化。
- langevinPiston：设定是否使用Langevin piston 控制系统的压力。 如果使用Langevin piston, 那么需要设定以下选项：
- langevinPistonTarget： 设定使用Langevin piston维持系统压力为多少巴（1大气压 = 1.013巴）
- langevinPistonPeriod： 设定使用Langevin piston时的振荡时间常数（oscillation time constant）。单位是飞秒。
- langevinPistonDecay： 设定使用Langevin piston时的衰减时间常数（damping time constant）。单位是飞秒。
- langevinPistonTemp： 设定使用Langevin piston时的噪音温度（noise temperature）。单位是K。这个温度设定应和环境温度相等。 ? Output
- xstFreq：xst代表“extended system trajectory”文件。这一文件储存了周期性单元参数，特别是记录了周期性单元边界在动力学模拟时的变化。这一参数设定每隔多少步记录一次周期性单元参数。设定这一参数后，结果将会输出3个文件:2个恢复文件和1个结果文件。 2.4.2 进行动力学模拟
打开命令行，用cd命令改换目录到NAMD所在的目录下(namd-tutorial/namd)，输入： namd2 ../1-3-box/ubq_wb_eq.conf > ../1-3-box/ubq_wb_eq.log 动力学模拟应当在20min之内结束。