本帖最后由 Kangtor 于 2020-7-20 21:22 编辑

本文目的：汇总生成lammps data文件的方法，并“持续”对其进行更新解释。

本文说明：(1)看完了公社中有着各种零零碎碎的方法，我希望能够将其汇总起来。这样利于本人之后查找学习，并且对公社有益。

(2)本人目前刚开始接触这一块(其实只有3.到4天的样子)，还有许多不解之处。也希望各位大佬能够指正，补充，说明

(3)本文中 “红色”代表强调

(4)本人持续在线，并且会持续更新，所以这是一个“活”贴

本文更新时间：第一次 2020.7.17  10.46第二次 20207.20   19.25   经过较为复杂的体系(聚合物)测试，证明了topo的准确性。同时在原操作基础上补充了一些步骤。感谢LacrimosaL大佬

方法简介

1. 具有图形窗口界面的软件        +      packmol        +    VMD  +  data文件检查

2.msi2lmp +  data文件检查

3.moltemplate + data文件检查

注：在第一次更新时间的文章中，本人只学习了第一种方法。另外两种之后会更新，或者哪位大佬有空补充一下

方法详解。

方法1

各软件的作用：具有图形窗口界面的软件的作用-------生成.pdb 文件       packmol-----搭建所需的结构    VMD----data文件生成

具有图形窗口界面的软件----MS，gaussian等          packmol学习方法-----见参考来源5    tcl了解----见参考来源7   VMD学习----见参考来源8 9

本人感觉此方法需要tcl的知识，所以有必要学习了解tcl。本方法主要操作难点在有相关tcl文本命令的输入，即“VMD----data文件生成” 这一步

tcl输入可采用以下两种方法：(1)使用tcl脚本文件    (2)在VMD TKConsle(命令台)下输入

第一种输入方法详解：

采用的例子来源于参考1。本人感觉参考1中的例子不错(乘机夸夸大佬)

步骤：将water.pdb文件和water.tcl文件放在VMD的目录下，然后在TKConsle中输入source water.tcl ，然后端起你的小茶杯喝口水等待几秒，data文件就生成了

问题：新手不会写脚本文件 ，这真的是"女的看了流泪，男的看了默哀" (原谅我的黑色幽默

)

第二种输入方法详解：

直接在VMD TKConsle输入。虽然比较麻烦，但是相对于第一种来说，本人觉得学习较快。

步骤：先在VMD中加载构型water.pdb文件。如果没有立方体的那个框框，在TKConsle中输入pbc box。 如下：

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在这一步中应当设置好原子类型，可以看看最下面的测试

接下来，通过atomselect命令来编辑原子属性参数如质量，电荷等。 我将通过一个于本贴主题无关的操作实例来演示atomselect命令如何使用。首先，加载构型是一个水分子, 在Graphics representation中设置如下Drawing method-----VDW  coloring method-----name。所以水分子是这个样子。

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然后，通过atomselect命令来改变不同种类的原子半径，从而改变图形构型(只改变氧原子即可)。 在tkconsole中的命令如下：

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图形构造变成了

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。这样就完成了。可以通过下图中的命令查看半径的信息。

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那如何设置氧的电荷是不是很明白了，只要将radius改为charge 即可

再接下来开始解决第三张图中 Angles: 0  Dihedrals: 0  Impropers: 0的问题，同样还是以一个水分子为例。在未开始之前，先看看一个水分子的结构的分析

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，可以看出原先的pdb文件中含有键的信息。而要推出角度，二面角等信息，是需要键的信息的，例如

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。

本人在阅读各位大佬的帖子后发现，需要在原先pbd文件的基础上删除掉所有键的信息，再重新建立bond topology。但是实际操作后发现不需要(所以在这里打个问号)？

按照各位大佬们的帖子，输入的命令可为：虚线后面为解释

topo clearbonds ---------deletes all bonds

mol bondsrecalc top--------will guess bonding from atomic radii

topo guessangles-------- will derive angledefinitions from the bond topology

topo guessdihedrals-------will derive dihedraldefinitions from the bond topology

topo guessimpropers-------- will derive improperdefinitions from bonds (three bonds to one atomand less than 5% out of plane).

topo retypebonds-------resets all bond types，下同

topo retypeangles

topo retypedihedrals

到这一步算是完成了， 可以通过mol reanalyze top从新查看结构信息。则一个水分子的结构信息变为

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最后输出data文件，可通过此命令

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例如：topo writelammpsdata mysystem.data

完成后，一定要检查data文件信息

较为复杂的体系(聚合物链)的测试过程结果:

选择作为测试案例的文章为Quantum Chemistry Based Force Field for Simulations of Poly(vinylidene fluoride) Oleksiy G. Byutner and Grant D. Smith*

选择的聚合物体系为聚偏二氯乙烯(pvdf)   合成单体：vdf

首先，在MS构建了单体单元，编辑了相应的“name”，并在label显示出来

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原子的name属性是和原子种类应该是相同的

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接下来，测试过程和结果

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此图为命令的输入

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上图为clearbonds之后的显示，下图命令输入完后得到的结果。(可以实际证明 键的拓扑结构 的结果是直接显示在图形窗口的。这样，就可以直观地观察到guessbonds的正确性)

通过与论文中的结果比较：(以下所有左图为论文内容，右图为测试结果)

原子种类：

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注：图中Ch3 和 Cf3为分子链末端的碳原子。如果事先设置这俩种原子类型会使后续过程变麻烦

键的类型：

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键角：

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二面角

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可以从以上数据看出topo的结果还不错

但是，

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从图中可以看出分子id出现了问题。所以后续检查非常重要。

参考来源：

1.使用VMD中的topo模块构建 .data, .psf, .top文件 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... =4753&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

2.聚合物模拟的力场参数如何选取和获得的问题 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... =6522&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

3.LAMMPS学习资源整理 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... id=73&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

4.msi2lmp工具的使用问题 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 16032&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

5.分子动力学初始结构构建程序Packmol的使用 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 12549&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

6.如何得到模拟固体的原子坐标，类型，电荷以及键的信息？ http://bbs.keinsci.com/forum.php ... =9328&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

7.Tcl迅速入门教程 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... d=157&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)8.VMD里原子选择语句的语法和例 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... 14267&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)

9.谁有VMD的使用教程，能否分享哈，谢谢 http://bbs.keinsci.com/forum.php ... =1403&fromuid=19927 (出处: 计算化学公社)