理海大学任元必教授应邀做学术报告

2024年4月11日星期四下午，来自理海大学（Lehigh University）的任元必（Wonpil Im）教授在吕志和楼B106举办了主题为“What can CHARMM-GUI do for you?”的结构生物学特别学术讲座。讲座由蛋白质与植物基因研究国家重点实验室苏晓东教授和生命科学学院宋晨教授共同主持。

任元必教授首先就CHARMM-GUI相关的背景进行了介绍。他提出：随着GPU的快速发展，整个分子动力学模拟的流程中，模拟计算的部分变得越发容易，而前期建模与后期分析则相对变得更加耗时与关键。CHARMM-GUI作为一个自2006年开始建立的网络服务，能够生成分子动力学模拟的输入，之后又增加了更多可用于建模与分析的功能，着眼于解决这两方面的问题。该工具已普遍用于相关工作，对研究与教育尤为重要。截止目前，CHARMM-GUI已有429次访问，用户遍布世界各地，使用量仍在随时间增长。此外，CHARMM-GUI也已支持按照多种分子力场，生成多种分子动力学工具所需要的输入。

之后，任元必教授对CHARMM-GUI内置的各个模块的特性功能与后续开发计划做了进一步介绍。首先介绍的是膜的建模工具；该工具目前已可构建超过800种脂质分子，并计划在后续支持微生物的脂质分子。其后介绍的是糖的建模工具；该模块主要可用于识别糖分子以及鉴定其连接方式。任元必教授也介绍了多组分的组装工具；该工具可用于构建包含蛋白质、DNA、糖或脂质的复杂系统。随后，其他的各种功能也一一进行了介绍，包括：分子力场的转换、配体结合位点的定位、高通量模拟以及自由能计算等等。最后，报告人对最近实现的新功能进行了大致的介绍，并谈到了后续的开发计划，提出CHARMM-GUI将支持API请求，届时用户将可以通过API来批量提交请求，而不需要通过图形界面来手动操作；另外，CHARMM-GUI也将为用户们提交的任务分配DOI。报告人也对另一个分子动力学模拟在线服务平台MolCube进行了介绍。

在随后的互动讨论环节中，现场师生就CHARMM-GUI的应用场景：包括能否用于研究蛋白质-DNA系统，能否用于研究糖基修饰蛋白与任元必教授进行了讨论。此外，任元必教授也对CHARMM-GUI是否开源，能否本地部署等问题进行了说明。

本次讲座对CHARMM-GUI的历史故事，特性功能，应用场景，以及后续开发等方面进行了介绍，让与会人员对这一分子动力学模拟领域的重要工具有了更充分的了解。