■2020-06-12 21:34:10

每周杂记: 谢谢记得

父亲突然联系我, 说, 我初中的班主任让我发一张照片, 同时写一段自我介绍用来给他们现在的学生做榜样. 这让我大感意外. 这些老师都已经近30年未见过面了, 竟还记得我? 再说, 以我现在这样的境况, 用来给人做榜样是不是有点难堪?

其实这个老师并不是我初中时候的班主任, 是我的语文老师. 他人长得很高大, 声音洪亮, 性格粗线条. 不知是谁还给他起了个外号, 大马哈. 那时的我们并不知道大马哈其实是一种鱼的名字, 大约是受马大哈的启发编造出大马哈这个外号的, 不过倒也算是恰当.

我的语文老师那时大约是看重我吧, 觉得我聪明, 语文成绩也不错. 虽然现在想来那时我只是记忆力不赖, 很多东西都能记背下来, 编文凑字数的作文也还可以, 更多是混混沌沌不自觉. 这种状态其实一直跟着我, 到现在也没有太大改变.

我记得更深的是他教了我们一些中文语法的基础知识, 让我知道了中文有所谓的主谓宾定状补. 我不记得这些东西是否是课本上有的, 即便有也只是小字部分, 课外阅读而已. 但他似乎是将这些作为一件重要的事情, 花了很多时间来教我们怎么分析句子成分, 怎么画主谓宾定状补, 还不辞劳苦地刻钢板, 油印一些测试题给我们做. 我到现在还记得那种油印试卷的气味, 记得天热做题时涂抹到胳膊上的黑乎乎的油墨.

回想起来, 这是我上学以来唯一学过的语法知识. 小学不会教, 高中没有教, 大学也没有学. 这大约是因为很多人认为中文根本就没有什么语法, 或者中文是母语, 肯本就没有必要学习语法. 而我的语文老师那时到底是出于什么想法来教我们这些呢? 大约这些是他的专业知识吧, 他只是单纯地想将自己的专业知识教给他的学生, 即便教学大纲上并没有要求他那么做.

说来惭愧, 虽然我还记得很多教过我的老师, 但大部分老师自毕业后就再也没有见过面了, 也极少互通消息. 我也曾不止一次想到要去见见他们, 但事到临头却总是怯退, 因为觉得自己并没有达到满意的高度, 羞于见到他们.

有人问, 是不是去看望老师的，大多不是他们曾经口中的“好学生”？为什么？^[1] 我想, 是不是那些所谓的好学生中有好多与我类似呢? 他们其实并不是不想见, 只是觉得自己曾被认为是好学生, 如果没有自己满意的成就, 没有脸面再见自己的老师.

我教过两年书, 做过两年班主任, 实实在在地当过两年老师, 那些人是传统意义上我的学生. 我现在不教书, 却还常被人称为老师, 他们也并不是传统意义上我的学生. 但无论是哪种学生, 无论是"好学生", "差学生", 无论他们是否记得我, 其实我并不在意, 我只有祝福他们, 也希望他们能以平常心看待.

所以, 我大约已经没有心障了, 我期待着与老师们见面的机缘.

公益讲座第45期

【黄　铭】伞状采样在GROMACS里的实现和应用

【时　间】2020-06-14 周日 晚 20:00-21:00

【参　与】加入QQ群: 132266540GROMACS/AMBER中文组), 按时上线加入QQ电话/群视频

资源工具

1. 神经网络势ANI最新版^[2]

前几期中介绍过这个神经网络势, 他们最新的文章出来了, 新的参数也公布了, 其他元素的参数也在推进中.

2. OPLS3e参数转换为GROMACS拓扑

薛定谔公司在OPLS-AA力场基础上开发了OPLS3e力场, 据称是目前最好的小分子力场. 这个力场只能在薛定谔软件中使用, 就连参数文件都加密过了. 不过, 加密很难不被攻破. 所以就有人给软件打了补丁, 只有能够得到未加密的参数文件. 有了普通的参数文件, 要将其转换为GROMACS的拓扑难度不大. 我试着用JScript写了段代码来完成转换. 之所以不用很熟悉的bash/awk而换用JScript, 是因为我如果以后想将它做成在线工具, 基本不用怎么重写代码, 能达到最大程度复用代码的目的. 这个思路我觉得可以继续用下去: 一个程序如果有可能做成在线工具, 那就用JScript来写, 方便代码复用; 否则的话, 还是用bash/awk. 这种做法能做到兼顾windows和linux平台.

3. 整理GROMACS手册势能函数表格

在完成上个脚本的时候, 涉及各种势能函数格式和参数的转换, 少不了参考GROMACS手册的相关部分, 有些地方还需要查看源代码才可以确定. 这样一通操作下来才发现手册中的相关部分有不少错误, 连带着我翻译整理的中文手册也跟着错了. 所以就修订了一下, 同时将势能函数公式添加到拓扑表格中去了, 这样在根据参数写拓扑的时候方便不少.

4. OPLS3e参数转换为AMBER拓扑

将OPLS3e参数转换为GROMACS拓扑我比较熟, 但转换为AMBER拓扑就不那么熟了, 所以暂时没有计划. 我觉得网上肯定已经有这样的脚本了. 有人推荐了几个, 看了一下, 都不是很满意, 暂且留着以备参考吧.

■amber_prm2cms.py: Using the Amber force field in desmond^[3]■ffconv_v1.3: Automated simulations with Gromacs: MD, BAR, Umbrella, Force Field conversion^[4]

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. OPLS3: A Force Field Providing Broad Coverage of Drug-like Small Molecules and Proteins^[5]

OPLS3的原始论文, 很长, 给出了力场所用势能函数, 电荷模型的信息. 特别要注意其中的虚拟位点模型以及二面角参数.

2. OPLS3e: Extending Force Field Coverage for Drug-Like Small Molecules^[6]

OPLS3e的原始论文, 也很长, 拟合了很多分子, 做了很多测试. 也只有财大气粗的公司才能这么做, 当然软件也卖得贵.

3. Mineralogical control on the fate of continentally derived organic matter in the ocean^[7] (投稿, 微信公众号: llb9453)

对比海洋环境中蒙脱石—有机质、云母和绿泥石—有机质两类物质，蒙脱石上陆源有机质剥落被海洋成因有机质取代，而云母和绿泥石与有机质联系更为紧密，说明陆源有机质在海洋中的长期保存与层状硅酸盐的类型密切相关。

4. 分子动力学模拟不同温度下铀酰离子在叶腊石上吸附和扩散行为^[8] (投稿, 微信公众号: llb9453)

本文运用分子动力学模拟技术研究4种不同类型的铀酰离子在叶腊石上分布、吸附和扩散行为，设置了3组不同温度，分析铀酰离子与水分子、碳酸离子配位情况，吸附层和扩散层的扩散系数等，得到铀酰离子在粘土矿物上吸附和扩散行为以及温度对其影响。

5. TSRC: Many-Body Interactions会议

本周参加的TSRC讲座太多了, 没时间一一整理. 这个剑桥的物理学家对力场的统一化描述必须分享一下. 他们发展的方法也值得关注.

问题写生

蛋白建模工具哪个好?

目前应用最多的由已知的一级结构做三级结构的方法貌似只有modeller最简单，其他还有重头算等方法.

swiss model和modeller没关系，和modeller有关系的网站是modbase，都是sali组的。群文件里有一张建模工具和server的汇总的图，可以参考看看

在线的server还是首选i-tasser吧.

同源建模首选YASARA，同源建模建不了的，选ROSETTA

小分子力场拓扑怎么得到?

对于小分子的力场, 有很多种不同的发展方法, 不存在所谓的标准流程. 但对于固定的力场, 如AMBER, CHARMM, OPLSAA来言, 其确定力场的大致流程是确定的, 虽然其中仍有不少情况各异的作法.

tppmktop只能用来获取小分子的OPLSAA力场, 而且其原子类型也只能是已经存在的. 它所完成的, 只不过是根据输入的分子结构, 确定每个原子的OPLSAA原子类型. 虽然OPLSAA原子类型很多, 但对某些特殊的分子, 仍然会出现无法确定原子类型的情况. 在这种情况下, 有两种解决方法: 1. 自己想方法获得所需原子类型的电荷和VDW参数; 2. 使用OPLSAA中相近/类似的原子类型代替. 一般情况下, 都是采用2, 因为自己获取VDW参数困难很大.

在原子类型都确定的情况下, 再来讨论分子内键长, 键角, 二面角等相互作用参数的问题. tppmktop所给出的这些相互作用项的数目必须和分子结构预示的一样多, 否则就错了. 所谓一样多指的是, 分子中有多少根键, [ bond ] 下面就要列出多少项; 对键角和二面角同理.

如果对某些分子内相互作用, tppmktop无法给出相互作用参数, 那解决方法也是上面的两种, 要么自己去拟合, 要么以相近/类似的代替. 由于这种情况下拟合参数不是 太 困难, 所以你会看到有些人会这么做. 大致作法是使用量化程序扫描相应的项, 获取能量, 然后扣除不需要的能量, 拟合相应的参数. 原理看起来简单, 但具体拟合时还是很有些麻烦的, 所以我一般建议采用相近/类型的参数来代替, 除非这些缺少的参数对分子结构影响很大, 而分子结构对模拟结果的影响也很大, 因为在这种情况下, 必须要求这些参数准确.

至于GMX拓扑文件中分子内的pairs, 其实和分子间的区别不大, 只不过对分子内的相互作用, 有个1-4排除项的概念. pairs只用来处理使用通用的1-4排除无法解决的情况, 一般用不到.

往期回顾

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外部链接

[1] 是不是去看望老师的，大多不是他们曾经口中的“好学生”？为什么？: https://www.zhihu.com/question/21828135[2] 神经网络势ANI最新版: https://github.com/aiqm/torchani[3] Using the Amber force field in desmond: https://ambermd.org/desmond.html[4] Automated simulations with Gromacs: MD, BAR, Umbrella, Force Field conversion: https://www.mail-archive.com/gromacs.org_gmx-users@maillist.sys.kth.se/msg04927.html[5] OPLS3: A Force Field Providing Broad Coverage of Drug-like Small Molecules and Proteins: http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.5b00864[6] OPLS3e: Extending Force Field Coverage for Drug-Like Small Molecules: http://dx.doi.org/10.1021/acs.jctc.8b01026[7] Mineralogical control on the fate of continentally derived organic matter in the ocean: https://doi.org/10.1126/science.aax5345[8] 分子动力学模拟不同温度下铀酰离子在叶腊石上吸附和扩散行为: http://www.whxb.pku.edu.cn/CN/10.3866/PKU.WHXB201705113[9] 哲·科·文: https://jerkwin.github.io/