GROMACSからLAMMPSまで：GRO2LAM：分子動力学ソフトウェアのコンバーター

原子論的シミュレーションは、革新的なナノ材料の物理化学的特性の研究で徐々に注目を集めています。GROMACSとLAMMPは現在、柔軟性、多数の機能、および応答性の高いコミュニティサポートのおかげで、分子動力学シミュレーションのための最も広範なオープンソースソフトウェアです。それにもかかわらず、入力ファイルと出力ファイルに採用された非常に異なる形式は、GROMACSシミュレーションをLAMMPに転送する可能性を制限しています。この記事では、GRO2LAMを紹介します。GRO2LAMは、GROMACSからLAMMPS形式に入力ファイルとパラメーターを迅速に翻訳するためのモジュラーおよびオープンソースPython 2.7コードです。このツールの堅牢性は、GRO2LAMによる形式変換後、GROMACSとLAMMPによって得られたシミュレーション結果を比較することにより評価されています。具体的には、エンジニアリング分野と生物医学分野の両方に関心のある3つのナノスケール構成が研究されています。つまり、カーボンナノチューブ、酸化鉄ナノ粒子、および水に浸されたタンパク質です。観点から、GRO2LAMは、分子動力学ソフトウェア間の完全な相互運用性を実現するための最初のステップである可能性があります。これにより、補完的な可能性と後処理機能を簡単に活用できます。さらに、GRO2LAMはシミュレーション結果のクロスチェックを促進し、分子動力学モデルの再現性を保証し、それらの堅牢性をテストすることができました。グラフィカルな抽象GRO2LAM、GROMACSからLAMMPS形式に入力ファイルとパラメーターを迅速に変換するためのモジュラーおよびオープンソースPythonコード。

Atomistic simulations have progressively attracted attention in the study of physical-chemical properties of innovative nanomaterials. GROMACS and LAMMPS are currently the most widespread open-source software for molecular dynamics simulations thanks to their good flexibility, numerous functionalities and responsive community support. Nevertheless, the very different formats adopted for input and output files are limiting the possibility to transfer GROMACS simulations to LAMMPS. In this article, we present GRO2LAM, a modular and open-source Python 2.7 code for rapidly translating input files and parameters from GROMACS to LAMMPS format. The robustness of the tool has been assessed by comparing the simulation results obtained by GROMACS and LAMMPS, after the format conversion by GRO2LAM. Specifically, three nanoscale configurations of interest in both engineering and biomedical fields are studied, namely a carbon nanotube, an iron oxide nanoparticle, and a protein immersed in water. In perspective, GRO2LAM may be the first step to achieve a full interoperability between molecular dynamics software. This would allow to easily exploit their complementary potentialities and post-processing functionalities. Moreover, GRO2LAM could facilitate the cross-check of simulation results, guaranteeing the reproducibility of molecular dynamics models and testing their robustness. Graphical Abstract GRO2LAM, a modular and open-source Python code for rapidly translating input files and parameters from GROMACS to LAMMPS format.