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MDTraj分子动力学轨迹分析与批量处理

共计 30 章节
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01
MDTraj简介与安装
MDTraj的发展历史 · 主要功能模块 · 在Python环境中的安装方法（co…
MDTraj简介
02
分子动力学模拟基础概念
力场 · 拓扑 · 轨迹帧
分子动力学模拟基…力场
03
轨迹文件格式详解
DCD · XTC · TRR
轨迹文件格式详解DCD
04
读取轨迹文件
使用mdtraj.load()读取不… · 理解topology参数与原子选择的…
读取轨迹文件mdtraj.load
05
写入轨迹文件
使用mdtraj.save()将处理… · 保留拓扑与坐标信息
写入轨迹文件mdtraj.save
06
轨迹对象与原子选择
Trajectory对象的核心属性（… · n_frames · topology等）
轨迹对象原子选择
07
原子选择语法进阶
布尔运算符（and · or · not）
原子选择语法进阶and
08
拓扑信息访问
获取原子名 · 残基名 · 链ID
拓扑信息访问获取原子名
09
坐标与帧操作
提取特定帧坐标 · 修改坐标 · 帧间插值
坐标帧操作
10
距离计算
计算原子对间的欧氏距离 · 批量计算帧内所有原子对距离矩阵
距离计算计算原子对间的欧…
11
角度与二面角计算
利用mdtraj.compute_a… · compute_dihedrals计…
角度二面角计算
12
RMSD计算
使用mdtraj.rmsd计算轨迹帧… · 支持骨架 · 侧链选择
RMSD计算
13
RMSF计算
使用mdtraj.rmsf计算每个原… · 分析柔性区域
RMSF计算
14
氢键分析
利用mdtraj.baker_hub… · 计算氢键占空比 · 输出供体-受体列表
氢键分析mdtraj.baker
15
溶剂可及表面积（SASA）
用mdtraj.shrake_rup… · 分析埋藏与暴露区域
SASA溶剂可
16
回转半径（Rg）计算
使用mdtraj.compute_r…
Rg回转半径
17
均方位移（MSD）
基于轨迹坐标计算均方位移 · 用于扩散系数估计
MSD均方位移
18
轨迹对齐与叠加
最小二乘对齐 · 质量加权对齐 · 对齐到参考结构以消除整体平动/转动
轨迹对齐叠加
19
帧迭代器与分块处理
使用mdtraj.iterload逐… · 避免内存不足
帧迭代器分块处理
20
轨迹切片与连接
对Trajectory对象进行帧索引… · 时间窗口截取 · 以及concatenate轨迹拼接
轨迹切片连接
21
轨迹shuffle与子采样
随机重排帧顺序 · 等间隔抽帧 · 自定义子采样策略
shuffle轨迹
22
几何变换操作
平移 · 旋转 · 镜像
几何变换操作平移
23
拓扑修改
添加/删除原子 · 残基 · 链
拓扑修改添加
24
坐标修改与补全
手动设置特定原子坐标 · 补全缺失侧链坐标（配合其他工具如PD…
坐标修改补全
25
与NumPy/Pandas集成
坐标数组转numpy数组 · 计算帧间数据矩阵 · 用DataFrame存储分析结果
NumPy/Pandas集成
26
轨迹可视化基础
结合nglview或py3dmol在… · 标注选择区域
轨迹可视化基础nglview
27
统计分析与平均结构
计算帧内属性直方图 · 帧间平均值与标准差 · 生成平均结构（如平均PDB）
统计分析平均结构
28
轨迹聚类分析
使用K-means · 层次聚类对轨迹帧进行聚类 · 提取代表性构象
轨迹聚类分析K-means
29
主成分分析（PCA）
对笛卡尔坐标或内部坐标进行PCA · 分析主要运动模式 · 绘制投影图
PCA主成分分析
30
综合案例
分析蛋白质模轨迹 · 计算关键指标（RMSD · Rg
综合案例分析蛋白质模轨迹