GROMACS —— 分子动力学模拟工具包

GROMACS（全称：GROningen MAchine for Chemical Simulations，格罗宁根化学模拟体系），是用于研究生物分子体系的分子动力学模拟工具包，主要用来模拟研究蛋白质、脂质、核酸等生物分子的性质。

它可以用分子动力学、随机动力学或者路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子，进行分子能量的最小化，分析构象等。

它的模拟程序包包含GROMACS力场(蛋白质、核苷酸、糖等)，研究的范围可以包括玻璃和液晶、到聚合物、晶体和生物分子溶液。

GROMACS 是一个功能强大的分子动力学的模拟软件，其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。

分子动力学模拟是分子模拟中最接近实验条件的模拟方法。它能够从原子层面给出体系的微观演变过程，直观的展示实验现象发生的机理与规律。

因此，分子动力学模拟在生物，药学，化学以及材料科学的研究中发挥着越来越重要的作用。

GROMACS 起初由荷兰格罗宁根大学生物化学系开发，目前由来自世界各地的大学和研究机构维护。

主要功能

• 支持基本动力学相关算法，包括牛顿力学及随机动力学积分器、能量最小化、正则模式分析等。

• 支持温度及压强控制，支持基于SHAKE和P-LINCS的完全约束算法，支持多种几何约束。

• 支持AMBER、CHARMM及OPLS等常见经典力场。

• 支持QM/MM混合动力学，可对接GAMESS、Orca等量化软件。

它可以用于上百万个粒子体系的分子动力学模拟研究，尤其是生物体系，如磷脂双分子层生物膜、蛋白质、药物分子等。

此外，GROMACS能够非常快速地计算非键作用，因此也可用于非生物体系，如聚合物、一些有机物、无机物等。

核心优势

• 开源软件、可免费使用

• 力场较全面且容易扩充

• 操作方便，相关教程也多

• 算法性能好，计算效率高

GROMACS最突出的特色和优势是高效，无论串行还是并行版本。