刘建川・GROMACS 实战课（专题一） | 生物膜、膜蛋白的构建和模拟

本课适合哪些人学习：

1. 硕博研究生：开展膜蛋白、脂质膜、蛋白‑膜相互作用、药物‑膜体系课题；会普通球状蛋白模拟，但从未接触膜体系建模；研究混合脂质、多组分、不对称生物膜。

2. 青年科研人员：做膜蛋白分子动力学模拟，膜环境构建频频踩坑，依赖网上零散教程、现成结构，无法独立从零搭建科研可用膜体系。

3. 计算生物、生物物理、计算化学方向研究者：希望掌握 CHARMM‑GUI、packmol‑memgen 两套主流膜构建工具，提升复杂脂质体系处理能力，产出可用于论文的模拟体系。

> 前置基础：已经接触 GROMACS，掌握基础蛋白模拟流程；不需要膜模拟经验。

你会得到什么：

1.吃透膜体系完整搭建逻辑：打通脂质组成→膜结构→模拟盒→溶剂→离子→索引→平衡→GROMACS 模拟完整链路，不再复制粘贴零散命令，理解每一步背后逻辑。

2. 掌握膜蛋白嵌入的正确实操方案：学会蛋白 PDB 预处理、蛋白定位朝向、膜组分、体系尺寸设置；规避蛋白放膜常见错误，掌握 CHARMM‑GUI 完整实操流程。

3.可处理复杂真实科研膜体系：独立完成混合脂质膜、多组分膜、不对称膜、膜蛋白复合物建模，适配真实课题的非理想化膜环境。

4. 完整科研级模拟落地能力：从体系构建、不合理水分子清理、索引分组、能量最小化、平衡模拟，到衔接 GROMACS 正式生产模拟，完整跑通膜体系全流程。

5.获得 配套课程资料：混合膜体系构建、能量最小化、GROMACS 模拟全套参考资料，可直接参考用于自己课题。

课程介绍：

本课程是面向进阶科研人员的 GROMACS 膜体系专题实战课之一，聚焦生物膜、脂质双分子层、膜蛋白分子动力学模拟全流程实操。应用场景包含膜蛋白功能机制研究、蛋白‑膜相互作用、药物与细胞膜互作、多组分混合膜、不对称质膜模拟等计算生物、生物物理课题，可支撑毕业论文、SCI 论文体系搭建工作。

本课程还为付费用户提供VIP群进行交流、答疑服务、持续加餐内容、提供定制化培训和咨询服务、仿真人才库高新内推就业、仿真秀还提供奖学金、学完此课程，推荐学习者报名参加工业和信息化部教育与考试中心颁发的——工程仿真技术（CAE分析职业能力等级评价证书）。

一、为什么要开设这门课程

很多科研人员已经掌握普通球状蛋白 GROMACS 模拟，一旦切换到膜体系就会遇到大量棘手问题：

1、网上教程碎片化，缺少完整闭环流程；简单把蛋白与膜文件拼在一起，蛋白跨膜朝向、位置出错；

2、溶剂化后膜内部混入不合理水分子不会清理；

3、不知道如何给膜上下层做索引分组；

4、只会构建单一脂质膜，面对课题需要的混合膜、不对称膜无从下手；

5、会点 CHARMM‑GUI，但不懂参数含义，生成的体系无法直接用于科研，模拟容易崩溃、结果不可靠；

6、只会依赖别人提供好的结构文件，无法从零自主搭建符合课题需求的膜‑蛋白体系GitHub。

本课程针对以上痛点，以多个真实科研案例实操演示，不堆砌理论，围绕 “建的对、跑的通、能用做科研” 核心目标，教会学员从零构建、处理、运行膜及膜蛋白模拟。帮助学员跳出模板复 制，理解脂质膜模拟关键参数选择逻辑，掌握两套主流建模工具，解决建模报错、体系不合理等常见问题，真正具备独立完成复杂膜体系分子动力学模拟的科研能力。

二、课程的亮点有哪些

1、不只教网站 / 软件按钮操作，重点讲解体系建立逻辑、问题排查、后续处理，产出真正能发文章的模拟体系。

2、同时讲解 CHARMM‑GUI 网页工具、packmol‑memgen 脚本工具，两种方案对比学习，适配不同科研需求。

3、重点讲解膜内不合理水分子处理、膜上下层索引建立、蛋白朝向位置校正、不对称膜构建等网上教程很少讲的实操难点。

4、从基础脂质双分子层，到混合膜、不对称膜、膜蛋白体系，循序渐进，贴合真实科研课题。

5、刘建川博士（刘十三），深耕 GROMACS 分子模拟实战教学，课程内容来自科研一线实操经验。另提供VIP群答疑服务和配套课程资料下载，支持在线开票、培训通知。

三、课程主要内容及大纲

本课程围绕膜体系分子动力学模拟设计的专题实战课程。课程从实际科研需求出发，通过多个案例讲解。

第 1 讲：生物膜基础与脂质双分子层体系构建

• 生物膜、脂质双分子层基础要点

• 基础膜模拟体系构建思路

•  模拟盒、脂质、溶剂、离子基础设置

第 2 讲：CHARMM‑GUI 膜蛋白体系完整实操

• 蛋白 PDB 预处理，导入 CHARMM‑GUI

• 膜组分、水层、离子、体系参数设置

• 膜蛋白位置、朝向校正

• 拓扑、结构文件导出，导入 GROMACS

第 3 讲：packmol‑memgen 建模   复杂膜体系

• packmol‑memgen 工具使用实操

• 混合脂质膜、多组分膜构建

• 不对称膜体系搭建方法

第 4 讲：膜体系后处理、索引、能量最小化与平衡模拟

• 膜体系溶剂化，清理膜内部不合理水分子

• 膜上下层分组索引建立

• 膜体系能量最小化流程

• 平衡模拟设置要点，衔接正式 GROMACS 生产模拟

课程覆盖知识点清单

✅ 生物膜与脂质双分子层体系构建
✅ 混合脂质膜建模
✅ 膜体系拓扑及模拟盒处理
✅ 溶剂化及膜内部不合理水分子处理
✅ 上下层膜索引建立
✅ 膜体系能量最小化与平衡
✅ CHARMM-GUI 膜蛋白体系构建
✅ 膜蛋白位置与方向处理
✅ 脂质组成、离子及体系参数设置
✅ packmol-memgen 膜体系构建
✅ 不对称膜体系
✅ 膜蛋白体系到 GROMACS 的完整模拟衔接

课程采用 GROMACS 2026.3 进行实操演示。不是只教你“用哪个工具建膜”，而是带你理解并完成一套真正可以用于科研的膜体系建模与模拟流程。适合希望从普通蛋白模拟进一步进入生物膜、膜蛋白及复杂脂质体系模拟的科研人

四、购买的注意事项

1、本课程为无形商品，为用户提供免费试看内容，不支持无理由退款。

2、由于ios系统（苹果手机/电脑/IPAD）购买无形商品和服务，需用户在苹果商店充值秀币后下单，并征收30%的苹果税。推荐苹果用户在仿真秀官网选择微 信和支付宝直接支付，购买成功后支持在苹果手机和电脑观看。

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