分子动力学模拟可视化工具VMD的安装与基本使用方法

VMD是一款非常小而精致的可视化工具，也是业界非常常用且功能强大的分子动力学可视化软件。本期内容一木就为大家介绍这款软件的下载安装和基本使用方法。

01下载与安装

下载VMD需要先注册账号，使用自己邮箱注册即可，注册完成后登陆即可免费下载。

VMD下载地址如下：

https://www.ks.uiuc.edu/Development/Download/download.cgi?PackageName=VMD

根据电脑系统选择适合的安装包进行下载即可。

Windows系统下的安装比较简单，只需运行.exe文件根据提示进行安装即可。这里一木主要为大家介绍Linux系统下VMD的安装。

下载完成后，解压VMD安装包；然后依次输入运行以下命令即可：

cd vmd-1.9.4   #进入文件位置
sudo ./configue LINUXVMD
sudo ./configue
cd src
sudo mak install

02基本操作

①界面介绍

打开VMD后，会打开三个窗口，分别为：主窗口（VMD Main），显示窗口（VMD OpenGL Display），和命令窗口。

下面我们导入一个蛋白结构，在VMD主窗口的菜单栏点击File->New Molecule打开Molecule File Browser窗口；

点击Browse选择要导入的文件，注意目录名、文件名都不应出现中文；

Detemine file type可设置文件类型，一般可自动读取。

在Linux系统下，可在终端直接输入命令来导入文件，如：

vmd complex.pdb

不要忘记点击Load按钮，此时，导入的结构以默认的显示方案显示在显示窗口中。

②改变视角

现在将鼠标移至显示窗口中，按住鼠标左键拖动，可进行旋转；按住右键左右拖动，蛋白质结构会垂直于屏幕旋转；滑动鼠标滚轮，可将蛋白放大或缩小。

VMD中有多种鼠标模式，默认的鼠标模式是 Rotate Mode（旋转模式，R），以上即为R模式的操作方式。

在主窗口菜单栏的Mouse菜单，可将鼠标模式改为Translate Mode（移动模式，T）或Scale Mode（缩放模式，S）

T模式下，按住鼠标左键可移动结构，按下鼠标中键来改变剪切板

S模式下，按住鼠标左键水平移动来缩小或放大分子，这种缩放不同于R模式下滑动鼠标中键的缩放，大家可自行感受。

此外，Center（中心模式，C）十分有用，可确定分子绕之旋转的支点。C模式下，鼠标在显示窗口内为十字。将十字放在想要作为旋转中心的原子上点一下，再按住鼠标左键旋转，就会以新定义的中心进行旋转。

主窗口中菜单栏点击Display->Reset View，或者在显示窗口内点击“=”键，可将当前显示的对象居中。

③修改显示样式

下面我们对对象的显示模式进行修改。

在主窗口中菜单栏点击Graphics->Representations，打开Graphical Representations窗口；

在Selected Molecule的下拉菜单中可选择不同的对象，即指定对哪个对象设定显示方式；

点击Create Rep可创建新的表示，可创建多个，效果可叠加，以此可完成复杂的绘图；

点击Delete Rep可删除表示；

下图部分为各种表示的当前状态，由三个元素构成。Style为样式显示方案；Color为颜色显示方案；Selection为内容显示方案。

如此时蛋白结构以线状显示，根据名称进行着色，所有的原子都显示。

下图中可以设置当前选择的原子，Coloring Method的下拉菜单可选择着色方案；Drawing Method的下拉菜单可选择显示样式；Material的下拉菜单可选择显示材质。

下面来看一些不同的显示方案。

每一种 Drawing Method 都可以再进一步设置显示效果。比如对于 CPK，可以调整原子球的大小（Sphere Scale）、改变化学键的粗细（Bond Radius）、以及设置更高或更低的分辨率（Sphere/Bond Resolution）。

同样的方式，大家可自行去探索不同的着色方案和不同材质的显示效果。

④选择对象方式

在Graphical Representations窗口中选择Selections标签，在Singlewords部分中可以看到可以输入的选项列表。

如在Selected Atoms的文本输入框输入“helix”，可在显示窗口中只显示螺旋结构。

也可使用逻辑词“and/or/not”组合用于选择时的文本输入。如输入“not helix”来选择除了螺旋外的其它部分。

Selections标签的Keyword栏可根据蛋白质某些部分的特定值来进行选择。同样的可使用Keyword和 Value组成的词组输入Selected Atoms的文本输入框。

如输入“resname LYS”可选择蛋白结构中所有的赖氨酸。

此外，within命令会经常用来范围选择，如输入“waterwithin 3 of protein” 来选择距离蛋白质3埃之内的所有的水分子。输入“within 5 of protein”来选择距离蛋白质5埃之内的所有原子。

⑤更改背景色

在主窗口菜单栏点击Graphics->Colors打开Color Controls窗口，可对颜色进行自由设定。Categories选择Display；Names选择Background；Colors选择White即可将背景色改为白色。需要修改其它对象的颜色也是类似的。

⑥隐藏坐标轴

在主窗口菜单栏点击Display->Axes->off即可隐藏坐标轴。

以上就是一木为大家分享的VMD的一些基本操作了，篇幅有限还有许多内容未曾介绍，在后续的推文中一木会通过一些实际的应用实例逐步的为大家介绍VMD的使用方法。

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