python分子化学模拟_#分子模拟#MDTraj分子模拟python包（一）

MDTraj是分子动力学模拟的一个python包，相对于MDAnalysis个人觉得操作性更强，更加Python范一些。其能够进行不同模拟软件的轨迹转换，常规计算，分析等等一体化。今天我们介绍其安装方法和简单使用。

官方地址:点击进入

安装方法

推荐使用conda安装mdtraj.

$ conda install -c conda-forge mdtraj

同样也可以使用pip来安装mdtraj

测试安装

运行测试是一个非常好的方法来认证工作，测试套件采用nose，如果还没有安装可以使用pip来进行安装

pip install nose

运行测试命令如下

nosetests mdtraj -v

例子

这段文字提供一系列的例子，资源和代码来帮助使用mdtraj

如果是通过编译安装的mdtraj可以进入path-to-mdtraj/examples查看，如果是一键安装，可以通过Github进行查看，其为Ipython notebook格式。

1. MDTraj介绍

首先从硬盘中加载轨迹，MDTraj会自动的使用最合适的方式加载不同的文件格式。

import mdtraj as md

t=md.load(‘trajectory.xtc’,top=’trajectory.pdb’)

print t

一些轨迹例如Gromacs XTC轨迹文件并不包含拓扑信息，我们需要采用top关键字来加载拓扑文件，例如PDB文件.

如果你只对部分轨迹感兴趣，你可以切割(slice)他们

#查看十帧(frames)

print t[1:10]

#查看最后一帧

print t[-1]

轨迹对象包含许多对象，最多显而易见的是卡迪儿(Cartesuab)坐标.作为numpy array存储在xyz下.轨迹中的距离单位均为纳米(nanometers).时间单位为皮秒(picoseconds).角度存储为度(不是弧度).

print t.xyz.shape

print np.mean(t.xyz)

#第一个十帧时间模拟

print t.time[0:10]

# 最后一帧的晶胞长度

t.unitcell_lengths[-1]

(100, 22, 3)

0.89365752249053032

array([ 0.002, 0.004, 0.006, 0.008, 0.01 , 0.012, 0.014, 0.016,0.018, 0.02 ], dtype=float32)

array([ 2., 2., 2.], dtype=float32)

保存轨迹到文件也非常容易操作

# 保存成hdf5格式,最后一个2表示每2帧保存一次

t[::2].save(‘halftraj.h5’)

#个人推荐的保存成dcd格式

t[0:10].save_dcd(‘first-ten-frames.dcd)

轨迹包含拓扑对象的引用，这可以派上用场。例如，如果你想保存你的轨迹一份只含有α碳原子的轨迹，你可以这样做:

atoms_to_keep=[a.index for a in t.topology.atoms if a.name == ‘CA’]

t.restrict_atoms(atoms_to_keep) #在轨迹中扮演适当的作用

t.save(‘CA-only.h5’)

下期我们将会介绍其基本的原子选择操作。

更多原创精彩内容敬请关注生信杂谈：