CREST规则构象生成:先得到候选几何
用乙醇实际生成9个规则候选结构,解释二面角、重复可能性以及原始能量0占位符。
阅读本篇目录
除MD采样外,还可以按分子连接与内部几何规则生成一批初始构象。这些候选需要进一步计算能量和优化,不能只凭“文件里有9个结构”就说有9个稳定构象。
1. 下载和实际9个候选#
下载完整输入、原生结果、独立能量梯度对照与绘图包,保存为example.zip:
python3 -m zipfile -e example.zip .
cd crest-basin-rules-workflows
bash results.sh
bash read.sh
bash plot.sh
这些命令直接读取随包真实计算,不必为了看图重新搜索。CSV在data/,原生输出在reference-results/,图在figures/。分析默认使用集群ASE环境Python,可用YS_ANALYSIS_PYTHON指定含NumPy、ASE和Matplotlib的解释器。

本例9个候选包含不同内部旋转,也可能在等价原子旋转、优化或筛选后归入同一类。
2. 输入#
cat inputs/rigidconf/input.toml
input = "input.xyz"
runtype = "rigidconf"
threads = 2
[calculation]
elog = "energies.log"
optlev = "extreme"
[[calculation.level]]
method = "gfn2"
chrg = 0
uhf = 0
accuracy = 0.01
runtype="rigidconf"选择原生规则生成入口。这里先用GFN2得到参考几何,再由规则生成候选;对这些生成结果还没有逐个做量子化学单点或局部优化。
3. 提交#
本批用未经算法修改的维护者CREST3.0.3独立构建,GCC/GFortran13与Intel MKL2024.2;公共默认CREST3.0.2保持。独立能量/梯度由xTB6.7.1重新计算。不要只按新版手册假定不同安装入口完全相同。
有相同3.0.3程序时设置CREST_EXAMPLE_BIN指向它;资料包也提供复用实际构建过程的build-private.sh,默认安装到个人~/.local/ys-crest-qcg,需要外网、Git、CMake与相应编译环境。在允许编译的CPU资源中执行:
bash build-private.sh
export CREST_EXAMPLE_BIN="$HOME/.local/ys-crest-qcg/bin/crest"
之后在新解压目录通过Slurm提交整个流程:
sbatch run.slurm
脚本申请56核整节点,主CREST任务用2线程,独立xTB逐项用1线程。实际搜索、优化、MD和单点通过计算作业执行。结束后读取自己的结果:
bash read.sh work analysis-new
bash plot.sh analysis-new figures-new work
整包脚本会接着给候选做单点、优化和去重。只看生成阶段可先读随包结果:
head -n 22 reference-results/rigidconf/crest_rigidconf.xyz
cat data/CREST-generation-optimization-sort-stages.csv
4. 能量为什么全部为0#
crest_rigidconf.xyz的注释行写energy=0.0000000000,这是该生成阶段的占位值,不是算出9个构象的真实能量都相等或都为0。
要比较候选能量,继续执行实际单点;要找局部稳定构象,还应继续优化。本包两步都已完成,见候选单点、优化和筛选。
5. 看内部旋转#
head data/CREST-rule-conformer-dihedrals.csv
CSV分别给出生成、单点、优化和去重阶段的C–C–O–H二面角。该角用原子1、2、3、4定义,单位度;它方便观察OH相关旋转,不等于分子所有内部自由度。
本例生成结构的指定化学键长在约1.24×10⁻¹⁰ Å范围内保持一致,说明这些候选主要由内部旋转构造。这个数是几何生成的数值一致性,不代表量子化学结构精度。