Moltemplate: инструмент для крупнозернистого моделирования сложных биологических систем и физики мягкого конденсированного вещества

Крупнозернистые модели давно считаются незаменимым инструментом для изучения динамики и сборки биомолекул. Однако моделирование таких систем сложно: часто требуются нестандартные силовые поля и свойства частиц, а некоторые системы находятся вне термодинамического равновесия. Хотя современные программы молекулярной динамики отличаются высокой гибкостью, программное обеспечение для подготовки полноатомных моделей обычно основано на жёстких предположениях о свойствах частиц и действующих на них силах. Поэтому работа с крупнозернистыми моделями остаётся непростой задачей. Moltemplate — это формат файлов для хранения крупнозернистых молекулярных моделей и действующих на них сил, а также программа, преобразующая файлы moltemplate во входные файлы для LAMMPS — широко используемого пакета молекулярной динамики. Moltemplate охватывает широкий круг задач и ориентирован на универсальность. Он поддерживает новые виды сил по мере их реализации в LAMMPS и стал популярным инструментом среди тысяч специалистов по вычислительной химии, материаловедению и структурной биологии. Широкие возможности программы демонстрируются на примерах подготовки моделирования жидкостей с многочастичными силами, крупнозернистых органических полупроводников, а также сверхспирализации и конденсации целой бактериальной хромосомы под действием моторов.