nPME对GROMACS软件并行计算性能的影响分析

在分子动力学并行计算的过程中,正确地处理好并行规模与PME(Particle-Mesh Ewald)方法的任务分配,对于提高分子动力学的并行效率具有非常重要的影响。以常用的分子动力学软件Gromacs[1-3]为例,利用上海超级计算中心"魔方"超级计算平台,就不同并行规模与不同PME任务分配方式下的计算性能进行测试。发现并行能在一定的范围内显著的提高Gromacs的计算效率,但是当并行规模超过一定值后,计算效率反而下降。另一方面,当并行规模较小时,不设置PME专属节点的计算效率较高;但当并行规模较大时,合理的设置PME专属节点,能显著地提高计算的效率。这一结果能对从事分子动力学模拟的研究人员合理分配并行资源提供帮助。

分子动力学模拟方法研究蛋白质与纳米颗粒的相互作用

分子动力学方法是基于分子力场,通过数值求解牛顿动力学方程来模拟原子与分子运动的计算机模拟方法。利用分子动力学能模拟分子系统与时间相关演化轨迹,研究分子系统的热力学与动力学性质。随着计算机技术的高速发展,分子动力学模拟被广泛的应用于生物分子与纳米材料研究。本文以单壁碳纳米管与WW蛋白结构域为例,介绍如何使用分子动力学模拟研究蛋白质与纳米颗粒之间的相互作用。研究发现,单壁碳纳米管能够插入到蛋白质的核心中,且正好阻挡了YAP65WW蛋白结构域的功能位点,从而可能导致YAP65WW蛋白结构域功能的丧失。结果表明,分子动力学模拟提供了一种全新的从分子层次上研究纳米颗粒毒性机制的方法。