文献中使用伞形采样计算主客体结合自由能的一些疑问。

niumx

如图，本人在学习使用gromacs的伞形采样计算主客体结合自由能时，看到一篇文章，结合自己的实际模拟实验，有以下几个问题：
1、此处在计算伞形采样时，仅仅考察了一个笼分子和一个溶剂分子，这样采样是否会不充分？为什么没有考虑二者所处环境的影响（即为什么不与bulk molecular dynamics 时的配置一致）呢？注意：本文在进行bulk molecular dynamics 时含有40个cage和480个sol分子来进行常规的MD模拟。
2、此处在进行伞形采样模拟时，没有使用周期性边界条件和cut-off，使用的是NVT系综。  但是如果使用NPT系综（目前本人模拟体系重点考察压力作用），就需要周期性边界条件和cut-off，此时一个cage和一个sol还能满足模拟需求吗？而且如果使用NPT就无法在拉伸获取窗口时有充足的拉伸空间（由于有压力，盒子被压的很小），在伞形采样的时候盒子也会很小，采样会很不充分。
3、在伞形采样窗口处，为什么在距离笼心不同的距离有不同的窗口数量、不同的窗口间隔、不同的力常数？

原文及SI上传在附件中
截图内容在SI
初次学习，有些地方表述不严谨，希望了解伞形采样的大佬出手相助，感激不尽。

Dempey

1. 一组主客体分子也可以进行伞形采样，采样是否充分要看histogram的曲线间重叠得是否充分。如果考虑环境也可以。
2. 为什么NVT系综会不考虑PBC和cut-off呢？我没有理解
3. 采样结果可用需要histogram的曲线充分重叠，对于高能区需要很大的弹簧力才能把构型维持住，弹簧力很大又会造成曲线变瘦，不容易有重叠，所以需要更小的采样窗口间隔

niumx

Dempey 发表于 2025-2-25 15:40
1. 一组主客体分子也可以进行伞形采样，采样是否充分要看histogram的曲线间重叠得是否充分。如果考虑环境也 ...

非常感谢您的回复
对于问题1和2，如果我使用一组主客体分子，并且采用NPT系综的话，那么，怎样进行拉伸获取窗口，继而进行伞形采样呢？我疑问的地方是：NPT系综+一组主客体分子，因为有压力存在，盒子就会被压的很小，盒子中没有足够的空间进行拉伸获得窗口；而如果是NVT系综，盒子可以设置得比较大，有足够的空间进行拉伸；但是我的体系又主要考察压力的影响，所以必须选择NPT系综，这令我很头疼，是不是最好是考虑环境进行伞形采样比较好？（考虑环境的话会使体系变大，在一定压力下有足够的空间进行拉伸，但是机时会增加）

对于问题3：如何根据自己得体系选择力常数呢？