分子动力学模拟gro格式转换为 car

分子模拟中，Materials Studio 跑分子动力学很慢，效率是gromacs的1/20。为了提高效率，可先在gromacs上运行分子动力学，获得平衡结构。再将gro文件转换为car文件并导入MS软件，进行分析，譬如XRD。car文件可保持周期性体系在ms中打开，也可在其它分子模拟软件中打开。（openbabel软件可以轻松实现gro2cif，但是没有电荷。）

car文件主要参数是坐标和电荷。

根据rtp文件中的atoms，编写一个charge（）函数。这个可用python解决，代码如下：

#!/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-f1 = open('atoms.txt','r',encoding='utf-8')   #打开txt文本进行读取
f2 = open('charge.py','w')f2.write("def chargefun(list0):\n")
f2.write("    if list0=='': print('There is at least one mistake!');\n")
while True:  #循环，读取文本里面的所有内容line = f1.readline() #一行一行读取if not line:  #如果没有内容，则退出循环breaklist = line.strip().split()a=list[0]b=list[2]f2.write("    elif list0=='%s': charge='%s';\n"%(a,b))f2.write("    else:  print('%s There is at least one mistake!'%list0);\n")
f2.write("    return charge\n")
f1.close()
f2.close()

将charge（）复制到将要编写的gro2car文件中，也可以通过from...import...引用。完成之后的代码如下：

#!/bin/env python
# -*- encoding: utf-8 -*-import linecachecartype="{0:<8}{1:<16}{2:15}{3:12}{4:5}{5:7}{6:8}{7:4}{8:12}" #car格式'''
本例中有2个残基，30000+原子数，当原子编号大于9999时，gro文件的排版会有点小问题。
原子命名要求以元素名作为首字母，如果元素名多于1个字母，请自行修改代码。
'''
filename = 'as-c6'  #文件名
asname = 'ASC6'  #第一个残基名称
asmonum = 44    #第一个残基分子数
asatnum = 103   #第一个残基原子数
xyname = 'XYL'  #第二个残基名称
xymonum = 1508  #第二个残基分子数
xyatnum = 18    #第二个残基原子数f=open(filename+'.car','w')
f.write('!BIOSYM archive 3\n')
f.write('PBC=ON\n\n')line0=linecache.getline(filename+'.gro',asmonum*asatnum+xymonum*xyatnum+3)
list1=line0.strip().split()
f.write('PBC  ')
f.write("%.4f"%(float(list1[0])*10)+'  ')
f.write("%.4f"%(float(list1[1])*10)+'  ')
f.write("%.4f"%(float(list1[2])*10)+'  ')
f.write(' 90  90  90  (P1)\n')  def chargefun(list0):if list0=='': print('There is at least one mistake!');elif list0=='C00': charge='0.192834809';elif list0=='C01': charge='-0.215146234';elif list0=='C02': charge='-0.215146234';elif list0=='C03': charge='0.192834809';elif list0=='C04': charge='-0.215146234';elif list0=='C05': charge='-0.215146234';elif list0=='C06': charge='-0.30191933';elif list0=='C07': charge='-0.30150868';elif list0=='H08': charge='0.137690322';elif list0=='H09': charge='0.137690322';elif list0=='H0A': charge='0.137690322';elif list0=='H0B': charge='0.137690322';elif list0=='H0C': charge='0.087986654';elif list0=='H0D': charge='0.087986654';elif list0=='H0E': charge='0.087986654';elif list0=='H0F': charge='0.087874025';elif list0=='H0G': charge='0.087874025';elif list0=='H0H': charge='0.087874025';elif list0=='CA1': charge='-0.078872403';elif list0=='CA2': charge='-0.026597209';elif list0=='SA3': charge='-0.143768708';elif list0=='CA4': charge='0.122436546';elif list0=='CA5': charge='-0.09128223';elif list0=='CA6': charge='-0.016972759';elif list0=='CA7': charge='-0.051666657';elif list0=='CA8': charge='0.072415943';elif list0=='CA9': charge='-0.098128252';elif list0=='C10': charge='0.015977658';elif list0=='C11': charge='0.010712285';elif list0=='C12': charge='0.101163302';elif list0=='C13': charge='-0.106390879';elif list0=='C14': charge='-0.015252713';elif list0=='C15': charge='-0.079989225';elif list0=='C16': charge='-0.000709683';elif list0=='C17': charge='0.09768822';elif list0=='C18': charge='-0.053510792';elif list0=='C19': charge='0.142517064';elif list0=='C20': charge='-0.2267801';elif list0=='C21': charge='0.395621604';elif list0=='C22': charge='-0.261758512';elif list0=='C23': charge='-0.252534509';elif list0=='C24': charge='0.27182652';elif list0=='C25': charge='-0.191331297';elif list0=='C26': charge='-0.309404632';elif list0=='C27': charge='0.241462667';elif list0=='C28': charge='-0.352760417';elif list0=='C29': charge='0.395406331';elif list0=='C30': charge='-0.22393285';elif list0=='C31': charge='0.446527793';elif list0=='C32': charge='0.05058825';elif list0=='C33': charge='-0.21136208';elif list0=='C34': charge='0.112135968';elif list0=='C35': charge='-0.223662249';elif list0=='C36': charge='0.163394751';elif list0=='C37': charge='0.205184643';elif list0=='C38': charge='-0.25687363';elif list0=='C39': charge='0.121210537';elif list0=='C40': charge='-0.006678977';elif list0=='C41': charge='-0.109723519';elif list0=='C42': charge='-0.138282273';elif list0=='C43': charge='0.038438452';elif list0=='N44': charge='-0.619029003';elif list0=='C45': charge='0.549380131';elif list0=='C46': charge='0.79637388';elif list0=='O47': charge='-0.534260371';elif list0=='O48': charge='-0.695553722';elif list0=='H49': charge='0.091300257';elif list0=='H50': charge='0.014502848';elif list0=='H51': charge='0.024916171';elif list0=='H52': charge='0.024916171';elif list0=='H53': charge='-0.043693562';elif list0=='H54': charge='-0.043693562';elif list0=='H55': charge='0.065311821';elif list0=='H56': charge='0.065311821';elif list0=='H57': charge='0.028551782';elif list0=='H58': charge='0.028551782';elif list0=='H59': charge='0.027852007';elif list0=='H60': charge='0.027852007';elif list0=='H61': charge='0.058507846';elif list0=='H62': charge='0.013398577';elif list0=='H63': charge='0.465489805';elif list0=='O64': charge='-0.618537964';elif list0=='H65': charge='0.394856137';elif list0=='C66': charge='0.048424796';elif list0=='C67': charge='-0.12465115';elif list0=='H68': charge='0.007092517';elif list0=='H69': charge='0.007092517';elif list0=='H70': charge='0.019216233';elif list0=='H71': charge='0.019216233';elif list0=='C72': charge='-0.484752879';elif list0=='C73': charge='0.215843529';elif list0=='H74': charge='0.186113624';elif list0=='C75': charge='-0.039525099';elif list0=='C76': charge='0.012317379';elif list0=='H77': charge='0.046784136';elif list0=='H78': charge='0.003896272';elif list0=='H79': charge='0.044224354';elif list0=='H80': charge='0.044224354';elif list0=='H81': charge='0.032136325';elif list0=='C82': charge='0.231529919';elif list0=='H83': charge='-0.040730514';elif list0=='C84': charge='-0.084115552';elif list0=='H85': charge='0.043685559';elif list0=='H86': charge='0.043685559';elif list0=='C87': charge='0.162365787';elif list0=='C88': charge='-0.179017139';elif list0=='C89': charge='-0.302755841';elif list0=='H90': charge='-0.00225534';elif list0=='H91': charge='-0.00225534';elif list0=='H92': charge='0.048861202';elif list0=='H93': charge='0.048861202';elif list0=='H94': charge='0.048861202';elif list0=='H95': charge='0.067852469';elif list0=='H96': charge='0.067852469';elif list0=='H97': charge='0.067852469';elif list0=='H98': charge='0.058507846';elif list0=='H99': charge='0.035575034';elif list0=='HB0': charge='-0.008840012';elif list0=='HB1': charge='0.091300257';elif list0=='HB2': charge='-0.046659792';elif list0=='HB3': charge='0.013398577';else:  print('%s There is at least one mistake!'%list0);return chargef1=open(filename+'.gro','r')
i=-2
while True:line0=f1.readline()if not line0:breakif i >=0 and i< asmonum*asatnum:      line = [0,1,2,3,asname,5,'xx',7,8]      list1=line0.strip().split()line[0]=list1[1]line[1]="%.4f"%(float(list1[3])*10)line[2]="%.4f"%(float(list1[4])*10)line[3]="%.4f"%(float(list1[5])*10)line[5]=str(int(i/asatnum)+1)       line[7]=str(line[0])[0]line[8]=chargefun(line[0])f.write(cartype.format(line[0],line[1],line[2],line[3],line[4],line[5],line[6],line[7],line[8]))f.write('\n')if (i+1)%asatnum ==0 :      f.write('end\n')elif i >= asmonum*asatnum and i < 9999:     line = [0,1,2,3,xyname,5,'xx',7,8]      list1=line0.strip().split()j=i-asmonum*asatnum                  line[0]=list1[1]line[1]="%.4f"%(float(list1[3])*10)line[2]="%.4f"%(float(list1[4])*10)line[3]="%.4f"%(float(list1[5])*10)line[5]=str(int(j/xyatnum)+asmonum+1)      line[7]=str(line[0])[0]line[8]=chargefun(line[0])f.write(cartype.format(line[0],line[1],line[2],line[3],line[4],line[5],line[6],line[7],line[8]))f.write('\n')if (j+1)%xyatnum==0 :        f.write('end\n')elif i >= 9999 and i < (asmonum*asatnum+xymonum*xyatnum):         line = [0,1,2,3,xyname,5,'xx',7,8]   list1=line0.strip().split()j=i-asmonum*asatnum        line[0]=str(list1[1])[0:3]line[1]="%.4f"%(float(list1[2])*10)line[2]="%.4f"%(float(list1[3])*10)line[3]="%.4f"%(float(list1[4])*10)line[5]=str(int(j/xyatnum)+asmonum+1)       line[7]=str(line[0])[0]line[8]=chargefun(line[0])f.write(cartype.format(line[0],line[1],line[2],line[3],line[4],line[5],line[6],line[7],line[8]))f.write('\n')if (j+1)%xyatnum==0 :f.write('end\n')i+=1            f.write('end')
f.close()

以上操作也可以在excel里进行，逻辑思路是一致的。

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