引言：

​在分子动力学模拟中，MM/PBSA（分子力学-泊松-玻尔兹曼表面积）和 MM/GBSA（分子力学-广义玻恩表面积）方法被广泛用于估算生物分子复合物的结合自由能。​针对 GROMACS 生成的轨迹文件，主要有两种工具可用于执行这些计算：gmx_mmpbsa.sh 和 gmx_MMPBSA。​本文将详细比较这两者的特点、适用场景及各自优势，以帮助大家选择最适合的工具。

一、工具概述

1. gmx_mmpbsa.sh —— GROMACS安装完成后自带的

gmx_mmpbsa.sh 是一个基于 Shell 的脚本，旨在对 GROMACS 轨迹进行 MM/PBSA 或 MM/GBSA 计算。​该脚本调用 GROMACS 和 APBS（Adaptive Poisson-Boltzmann Solver）程序完成计算。​在使用前，需确保系统已安装 GROMACS 和 APBS，并配置正确的环境变量。​

主要特点：

• 依赖性：​需要预先安装 GROMACS 和 APBS。​

• 适用性：​适用于较早版本的 GROMACS，可能需要针对新版本进行脚本调整。​

• 功能性：​主要支持标准的结合自由能计算，功能相对有限。​

2. gmx_MMPBSA

gmx_MMPBSA 是一个基于 Python 的开源工具，旨在从 GROMACS 的分子动力学轨迹中执行终态自由能计算。 ​该工具基于 AMBER 的 MMPBSA.py，提供了多种功能，包括结合自由能计算、稳定性分析、计算丙氨酸扫描、熵修正和能量分解等。​

主要特点：

• 依赖性：​需要安装 AmberTools（20 或 21 版本）和 Python3。​

• 适用性：​兼容所有版本的 GROMACS，包括最新版本。 ​

• 功能性：​提供丰富的功能选项，支持多种计算模式和参数设置。​

也就是从Linux的安装角度来说，gmx_MMPBSA要比gmx_mmpbsa.sh 更容易安装。

二、安装与配置

1. gmx_mmpbsa.sh

由于 gmx_mmpbsa.sh 是一个 Shell 脚本，用户需要手动下载并配置。​此外，需确保 GROMACS 和 APBS 已正确安装，并在环境变量中可访问。​对于不同版本的 GROMACS，可能需要对脚本进行相应的修改以确保兼容性。​

2. gmx_MMPBSA

gmx_MMPBSA 的安装相对简便，推荐使用 Conda 进行环境管理和安装。​具体步骤如下：​

1. 安装 Miniconda：​从 Miniconda 官方网站下载并安装适合您操作系统的版本。​

2. 创建并激活环境：​使用以下命令创建名为 gmxMMPBSA 的新环境并激活：​

   conda create -n gmxMMPBSA python=3.11.8 -y conda activate gmxMMPBSA

3. 安装依赖项：​在激活的环境中，安装必要的依赖项，包括 AmberTools 和其他 Python 包：​

conda install -c conda-forge "mpi4py=4.0.1" "ambertools<=23.3" -y conda install -c conda-forge "numpy=1.26.4" "matplotlib=3.7.3" "scipy=1.14.1" "pandas=1.5.3" "seaborn=0.11.2" -y

4. 安装 PyQt6（可选）：​如果需要使用 GUI 分析工具（gmx_MMPBSA_ana），可安装 PyQt6：​

python -m pip install "pyqt6==6.7.1"

5. 安装 gmx_MMPBSA：​最后，使用 pip 安装 gmx_MMPBSA：​

pip install gmx_MMPBSA

详细的安装指南可参考官方文档。

三、功能与适用性比较

功能/特性	gmx_mmpbsa.sh	gmx_MMPBSA
兼容性	主要支持较早版本的 GROMACS，需手动调整以适应新版本。可安装GROMACS 2024~2025的版本即可	支持所有版本的 GROMACS（但是开源的Gromacs 版本不是最新的 大概2023的）
依赖性	需要预先安装 GROMACS 和 APBS	需要安装 AmberTools 和 Python3，推荐使用 Conda 进行环境管理
功能丰富度	支持标准的结合自由能计算，功能相对有限	提供结合自由能计算、稳定性分析、丙氨酸扫描、熵修正、能量分解等多种功能
用户界面	基于命令行的 Shell 脚本，交互性

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