本文面向Tanglab及类似的希望针对生物体系做分子动力学模拟的科研人士

本文在一定程度上参考了Amber Tutorials ，本系列教程旨在提供一些作者的使用经验。若想更为全面地掌握Amber分子动力学模拟软件，应当阅读官方教程。

本系列教程所需的预备知识（prerequisite）包括掌握Linux的基本命令，以及对分子动力学模拟理论的大致了解。

序

关于计算化学的重要性等诸多假大空的套话，此处就不再赘述。从实用性出发，在实际的科研生活中，有相当一部分科研人员需要一定的理论计算来辅助已有的实验成果。倘若将其外包，难免所费不赀；若说合作，不见得有计算组愿意加入进来。倘若自学，又嫌寸金寸阴，唯恐花费太多精力。故笔者编写本系列教程时力求简明，省去所有不必要的理论知识，以期让读者花费最少的时间做出见刊水平（至少HyperChem是不能往论文上放的）的分子动力学模拟。

市面上关于分子动力学软件包实在五花八门。仅就笔者所知的一点浅薄知识出发略作介绍。Gromacs绝对是用户群体最为庞大的软件，其以简便、计算速度快闻名，但同时由于追求运算速度而牺牲了部分功能。Amber尤长于生物体系的分子动力学模拟，功能全面。对于材料体系，则可以考虑使用Lammps。此外VASP也可执行一些AIMD运算。至于与人工智能神经网络等技术结合的分子动力学模拟此处不涉及。总而言之，考虑到本组的研究方向，选择Amber显然是适宜的。

基本组成

Amber软件包本身实际上分为AmberTools与Amber两部分。前者是免费的，且包含做一个完整的分子动力学模拟的所有功能。Amber是付费的，支持多CPU并行运算与GPU加速。属于锦上添花的内容。贵组服务器上已部署了Amber与AmberTools，可直接使用。或考虑在个人电脑上安装AmberTools。请参考Download Amber与Installation。

相信读者们接触过HyperChem、Chem3D等计算软件，它们的显著特点是all-in-one，即整个体系的建模、参数设置、模拟计算、数据分析等工作全部在一个软件（窗口）内就可以解决。而Gaussian则不是all-in-one的，其由两个软件组成：运算部分为Gaussian，而建模则依赖GaussianView。Amber的架构属于后者，且划分更为细致。Amber实际上只是一系列软件包的一个总称，然而执行具体功能则需要使用不同的软件（类似于office全家桶与word、ppt、excel等的关系）。

模拟流程

先放图。

Amber Flowchart

这种图片属于“懂得都懂，不懂我说了也没用”的类型。这里只是先放出来让大家有个初步印象。不过多解释。

总的说来，一个完整的模拟流程包括：

1. 准备体系的pdb或mol2格式文件
2. 前处理：调整结构、赋予力场等······antechamber，parmed，leap，etc
3. 模拟······sander，pmemd
4. 数据分析······cpptraj，etc

省略号后面列出的是（可能）所需使用的软件。

执行程序

既然Amber是基于Linux的程序，那么其没有图形化界面[1]是理所应当的了。使用Linux时应抛弃windows的习惯，即找到图标，双击，然后对着窗口点一点就实现功能。直白得讲，使用Amber软件不需要鼠标。该软件也不会有任何图案之类的东西来让你“看得见”它。所有功能都依赖命令行实现。

资源

或许读者期望更为翔实的资源

1. Amber Tutorials 这个似乎已经在之前列出了
2. Amber Mailinglist 类似于读者信箱的东西。遇到问题可以在里面搜往期邮件，看有没有人遇到过相似的困扰，而Amber作者们是怎么回复他们的。或者也可以自己写邮件提问，并等待回复。搜索功能是基于Google的，冲浪问题敬请自行解决。
3. Amber Reference Manual 2022 Amber使用说明书。
4. Cpptraj Manual Amber最为综合的数据分析软件。
5. 计算化学公社 一个国内计算化学论坛。有不少有趣的东西，包括sob教主写的不少软件脚本以及科普贴。

结语

作为第0篇教程，其作用上只是对AMBER软件包做一个轮廓上的刻画。写到这里就足够了。此外笔者也不喜欢写太长的教程。写着头晕眼花，看着也是如此。

注

[1] 或许有人会反驳，xleap是有图形化界面的。那确实如此。不过xleap设计得太过闹弹，且在实际使用中其完全可以用命令行程序tleap代替。故本系列教程不会讲解有关xleap的内容。