mdp系列的第三篇，对NPT模拟中的mdp文件做一简单介绍。

先上代码

1 title = OPLS Lysozyme NPT equilibration
2 define = -DPOSRES ; position restrain the protein
3 ; Run parameters
4 integrator = md ; leap-frog integrator
5 nsteps = 50000 ; 2 * 50000 = 100 ps
6 dt = 0.002 ; 2 fs
7 ; Output control
8 nstxout = 500 ; save coordinates every 1.0 ps
9 nstvout = 500 ; save velocities every 1.0 ps
10 nstenergy = 500 ; save energies every 1.0 ps
11 nstlog = 500 ; update log file every 1.0 ps
12 ; Bond parameters
13 continuation = yes ; Restarting after NVT
14 constraint_algorithm = lincs ; holonomic constraints
15 constraints = all-bonds ; all bonds (even heavy atom-H bonds) constrained
16 lincs_iter = 1 ; accuracy of LINCS
17 lincs_order = 4 ; also related to accuracy
18 ; Neighborsearching
19 cutoff-scheme = Verlet
20 ns_type = grid ; search neighboring grid cells
21 nstlist = 10 ; 20 fs, largely irrelevant with Verlet scheme
22 rcoulomb = 1.0 ; short-range electrostatic cutoff (in nm)
23 rvdw = 1.0 ; short-range van der Waals cutoff (in nm)
24 ; Electrostatics
25 coulombtype = PME ; Particle Mesh Ewald for long-range electrostatics
26 pme_order = 4 ; cubic interpolation
27 fourierspacing = 0.16 ; grid spacing for FFT
28 ; Temperature coupling is on
29 tcoupl = V-rescale ; modified Berendsen thermostat
30 tc-grps = Protein Non-Protein ; two coupling groups - more accurate
31 tau_t = 0.1 0.1 ; time constant, in ps
32 ref_t = 300 300 ; reference temperature, one for each group, in K
33 ; Pressure coupling is on
34 pcoupl = Parrinello-Rahman ; Pressure coupling on in NPT
35 pcoupltype = isotropic ; uniform scaling of box vectors
36 tau_p = 2.0 ; time constant, in ps
37 ref_p = 1.0 ; reference pressure, in bar
38 compressibility = 4.5e-5 ; isothermal compressibility of water, bar^-1
39 refcoord_scaling = com
40 ; Periodic boundary conditions
41 pbc = xyz ; 3-D PBC
42 ; Dispersion correction
43 DispCorr = EnerPres ; account for cut-off vdW scheme
44 ; Velocity generation
45 gen_vel = no ; Velocity generation is off

这个文件唯一需要说明的部分就是33-39行，压力耦合部分。

压力耦合部分可参考文档3.4.9节。与温度耦合类似, 体系也可以耦合到一个“ 压力浴”. GROMACS 既支持每步重新缩放坐标与盒矢量的Berendsen 算法, 扩展系综的Parrinello-Rahman 方法，也支持速度Verlet的一种变形, Martyna-Tuckerman-Tobias-Klein (MTTK) 方法的压力控制. Parrinello-Rahman 和Berendsen 方法可以与任何上述的温度耦合方法联用; MTTK只能与Nose-Hoover 温度控制方法联用.

Berendsen压力耦合：利用矩阵μ重新缩放坐标和盒矢量，每步或每npc步一次。

Parrinello-Rahman压力耦合：若压力或体积的涨落就其自身而言非常重要(例如, 计算热力学性质), 特别是对于小的体系, 弱耦合方案可能存在的一个问题, 这种方案没有很好地定义精确的系综, 模拟的并不是真正的NPT系综.GROMACS也支持使用Parrinello-Rahman 方法[37, 38]的等压模拟, 这种方法类似于Nose-Hoover 温控方法, 理论上能给出真正NPT系综.

表面张力耦合：当周期性体系中包含一个以上的相, 且这些相被平行于 表面的表面所隔离时, 表面张力和压力的 分量会与压力浴相耦合.只适用于Berendsen压力耦合算法。

MTTK压力控制算法：综合了压力耦合和温度耦合的完整方程, 这里称其为MTTK方程(Martyna-Tuckerman-Tobias-Klein)。

压力耦合部分有以下命令和参数：

pcoupl：可选指令有

（no）不进行压力耦合

（berendsen）采用Berendsen压力耦合，需要定义一个tau_p，时间常数

（Parrinello-Rahman）采用P-R压力耦合，同样需要时间常数

MTTK：使用MTTK压力控制算法。only useable with md-vv or md-vv-avek,只能与md-vv和md-vv-avek连用。

pcoupltype：

（isotropic）各项同性，需要的参数有时间常数，压缩率（compressibility），参考压力（ref-p)。

（semiisotropic）半各向同性。

（anisotropic）各向异性

（surface-tension）表面张力耦合

nstcouple：耦合频率。默认值为-1，-1代表采取与nstlist相同的值。

tau_p：压力耦合时间常数，默认值为1ps

ref-p：参考压强  单位为bar，无默认值

compressibility：压缩率，单位为bar-1，一般取4.5e-5。

refcoord-scaling：

（no）对位置限制不做修改

（all）位置限制要考虑压力耦合的影响

（com）只对质心（Center Of Mass）做修改，其他院子相对于质心的位置限制不做修改。