TinkerModeller: 专注于Tinker AMOEBA可极化力场的建模软件 - 计算化学公社

我们为分子动力学软件Tinker设计了一套建模软件，专门用于可极化力场——AMOEBA力场在Tinker中建模。对于现有的AMOEBA建模软件来说，我们考虑了更多的细节，并且在建模上添加了更多的逻辑，极大地超越了Tinker原生的pdbxyz模块。同时我们引入了一种点电荷近似的电场计算方法，用于估算蛋白质内电场对催化反应的影响，这相较于用abMD或者可极化力场的方法来说，将计算速度提高了数个数量级。

可极化力场的引入显著推动了我们对分子体系中静电相互作用机制的深入认识，然而，由于分子建模过程中固有的复杂性，其在实际应用中仍面临诸多限制。本文提出 TinkerModeller（TKM），一款专为简化 Tinker 分子模拟软件中生物体系构建而设计的多功能软件包。TKM 的核心优势在于能够自动生成复杂分子体系的输入文件，并实现从经典力场向可极化力场的无缝转换。该软件采用独立且用户友好的脚本，配合直观的操作界面，引导用户完成从分子建模到后处理分析的全流程，构建出一套完善的 Tinker 分子动力学模拟平台。与此同时，TKM 集成了电场（EF）后处理分析模块，并提出了一种新颖的电场估算方法，通过结合电荷计算技术与点电荷近似，实现了内部电场的高效估算，为高通量电场分析提供了一种计算资源需求较低的解决方案。总体而言，本工作不仅拓宽了可极化力场在 Tinker 模拟中的应用范围，同时为生物与材料科学领域中静电效应的研究提供了新的技术手段。

我们的目标是做一款专门为Tinker AMOEBA力场建模的软件。目前可以基于AMOEBABio18，AMOEBABio09力场建模，但是我们已经注意到正在开发中的AMOEBA糖和磷脂力场，这会是我们future development plan。同时经过严谨的验证，我们的建模软件在质子化状态调控，末端原子识别，二硫键识别等诸多方法相较于原本的Tinker具有显著优势。TinkerModeller将会是一个长期受到维护与开发的软件，我们欢迎一切用户在GitHub上提需求，也欢迎一切用户对TKM进行再开发。