GROMACS GUI 是一款基于 Python + PyQt5 开发的分子动力学模拟图形化工具，将复杂的 GROMACS 命令行操作封装为直观的图形界面，覆盖从结构准备到结果分析的分子动力学模拟全流程。内置错误自动纠正、操作审计、版本管理等模块。
无需记忆任何命令行参数，零门槛上手分子动力学模拟。
| 模块 | 功能 |
|---|---|
| MD 模拟 | 能量最小化 → 离子化 → NVT → NPT → 生产模拟 → 相分离 → 溶剂蒸发 → 退火 |
| 结构处理 | 盒子构建、溶剂化、离子添加、位置限制 |
| 高级模拟 | 伞形采样、元动力学、ABF、拉伸动力学、退火（PLUMED 增强采样） |
| 轨迹处理 | trjconv/trjcat 格式转换、PBC 处理、质心居中 |
| 结果分析 | RMSD / RMSF / Rg / RDF / 氢键 / SASA / PCA / 能量 / 聚类 / 批量分析 |
| MMPBSA | 结合自由能计算 |
| 自定义脚本 | 用户自定义脚本运行 |
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MDP 可视化编辑器 — 9 个子标签页，实时预览所有 MDP 参数
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实时监控面板 — 温度 / 压力 / 能量 / 密度曲线实时绘制
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智能错误诊断器 — 自动分析错误日志，提供中文修复建议
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多版本管理器 — 6 级校验 + SHA256 去重 + 白名单保护
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自动更新 — 全量 / 增量更新，SHA256 校验，备份回滚
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审计追踪 — 13 类操作全留痕，按天归档
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崩溃捕获 — 全局异常钩子，双格式 (JSON + LOG) 报告
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GPU 兼容 — 自动检测 GPU，无 GPU 时强制 CPU 模式
┌─────────────────────────────────────────────┐
│ UI 层 │ PyQt5 图形界面
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 核心框架层 (15 个功能模块) │ 配置/日志/监控/版本管理
├─────────────────────────────────────────────┤
│ 资源层 │ GROMACS 引擎
└─────────────────────────────────────────────┘
| 模块 | 职责 |
|---|---|
config_manager |
配置读写与合并 |
logger |
日志记录 |
error_handler |
错误分类与提示 |
resource_monitor |
CPU / 内存 / 磁盘 / GPU 监控 |
gromacs_service |
GROMACS 命令封装与版本识别 |
wsl_gromacs_service |
WSL 下的 GROMACS 命令封装 |
workflow_engine |
模拟流程状态管理 |
event_bus |
模块间消息传递 |
review_mechanism |
运行前 / 中 / 后检查 |
correction_mechanism |
错误自动纠正（GPU 降级 / 重试） |
audit_mechanism |
操作审计 |
auto_updater |
程序自动更新 |
version_manager |
GROMACS 版本管理 |
crash_handler |
崩溃捕获与报告 |
wsl_update_manager |
WSL 更新管理 |
运行出错时按类别自动处理：
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GPU 不可用 → 自动降级 CPU 模式
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内存 >90% → 线程数减半
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文件被占用 → 指数退避重试
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子进程超时 → 超时翻倍重试（最多 3 次）
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配置错误 → 回滚默认配置
启动前 运行中 执行后
├─ 输入文件检查 ├─ 进程存活检查 ├─ 输出文件完整性
├─ 参数边界校验 ├─ 输出文件生成检查 ├─ 日志错误扫描
├─ 磁盘空间检查 ├─ 内存使用率监控 └─ 综合判定
└─ GPU 可用性匹配 └─ 资源阈值告警
GROMACS-GUI/
├── source/ # 源代码
│ ├── main.py # 程序入口
│ ├── gromacs_gui_v4.py # 兼容入口（转调 gui 包）
│ ├── gui/ # GUI 层
│ │ ├── app_context.py # 运行时路径/版本配置/GMX与硬件检测
│ │ ├── main_window.py # 主窗口 GromacsGUI
│ │ ├── app.py # 启动引导（协议/崩溃处理/单实例）
│ │ ├── embedded_scripts.py # 嵌入的溶剂/添加剂删除脚本
│ │ ├── dialogs/ # 对话框
│ │ │ ├── error_diagnosis.py # 错误诊断
│ │ │ ├── mdp_editor.py # MDP 可视化编辑器
│ │ │ ├── simulation_monitor.py # 实时监控
│ │ │ ├── custom_template.py # 自定义模板
│ │ │ └── help_dialog.py # 帮助
│ │ ├── widgets/ # 自定义控件
│ │ │ └── curve_widget.py # 实时曲线
│ │ └── workers/ # 工作线程
│ │ ├── gromacs_worker.py # GROMACS 执行线程
│ │ └── data_extractor.py # 数据提取线程
│ ├── core/ # 核心框架 (15 个功能模块)
│ │ ├── config_manager.py # 配置管理
│ │ ├── logger.py # 日志记录
│ │ ├── error_handler.py # 错误处理
│ │ ├── resource_monitor.py # 资源监控
│ │ ├── gromacs_service.py # GROMACS 命令封装
│ │ ├── wsl_gromacs_service.py # WSL GROMACS 命令封装
│ │ ├── workflow_engine.py # 工作流状态管理
│ │ ├── event_bus.py # 模块间消息传递
│ │ ├── review_mechanism.py # 运行检查
│ │ ├── correction_mechanism.py # 错误自动纠正
│ │ ├── audit_mechanism.py # 操作审计
│ │ ├── auto_updater.py # 自动更新
│ │ ├── version_manager.py # 版本管理
│ │ ├── crash_handler.py # 崩溃捕获
│ │ └── wsl_update_manager.py # WSL 更新管理
│ └── config/ # 配置文件
│ ├── app_config.json # 应用配置
│ └── latest_version.json # 版本信息
├── tests/ # pytest 测试
│ ├── unit/ # 单元测试
│ └── integration/ # 集成测试（需 GROMACS 引擎）
├── resources/ # 资源文件
│ ├── app_icon.ico # 程序图标
│ ├── app_icon.png
│ └── GROMACS_GUI使用说明_V4.0.md
├── build_scripts/ # 构建脚本（仅保留最终版，历史版本在 archive/）
├── version.config # 版本配置
├── requirements.txt # Python 依赖
├── 说明书.md # 用户手册
└── .gitignore
注意: GROMACS 引擎二进制文件 (
gromacs/)、Python 环境 (miniconda3/)、发布包 (release_package/) 等大型文件不纳入版本控制，请参考下方「环境准备」章节自行配置。
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操作系统: Windows 10/11 (64-bit)
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Python: 3.10+ (推荐 3.13)
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GROMACS: 2025.1 或 2026.x (需单独安装)
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GPU（可选）: NVIDIA GPU + CUDA 13.0+
pip install -r requirements.txt# 克隆仓库
git clone https://github.com/yangdw2024/GROMACS-GUI.git
cd GROMACS-GUI
# 安装依赖
pip install -r requirements.txt
# 将 GROMACS 安装到 gromacs/ 目录（或修改配置中的扫描路径）
# 确保 gmx.exe 可用
# 启动程序
python source/gromacs_gui_v4.py重要：请勿下载 GitHub 自动生成的 "Source code (zip)"，那只是源码（不到 1MB），无法直接运行！
请从 Releases 页面 下载完整的一体化程序包：
- 打开 Releases 页面
- 下载 GROMACS_GUI_v4.3.0_Full_Package.zip（1.37 GB）—— 这是一体化完整包（GUI + GROMACS 引擎）
- 解压到任意目录
- 双击
start.bat启动 —— 直接可用，无需任何额外安装！
包含内容：
-
PyInstaller 打包的 exe、Python 3.13 运行时、PyQt5 等所有依赖
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GROMACS 2026.x 引擎（含 CUDA 13.0 GPU 加速库）
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启动脚本、卸载脚本
无需安装：Python、GROMACS、CUDA（均已内置）。
提示：即使没有 NVIDIA GPU，软件也会自动切换到纯 CPU 模式正常运行。
# 克隆仓库
git clone https://github.com/yangdw2024/GROMACS-GUI.git
cd GROMACS-GUI
# 安装依赖
pip install PyQt5 numpy psutil
# 将 GROMACS 安装到 gromacs/ 目录（或修改配置中的扫描路径）
# 确保 gmx.exe 可用
# 启动程序
python source/gromacs_gui_v4.py# 运行构建脚本（自动生成 exe + zip）
cd build_scripts
build_release.bat- 选择工作目录 — 顶部路径栏选择模拟工作目录
- 选择 GROMACS 版本 — 自动扫描或手动指定 GROMACS 安装路径
- MD 模拟标签页 — 按阶段依次执行：EM1 → EM2 → 离子化 → NVT → NPT → 生产
- 结果分析标签页 — 选择分析类型，填入文件名，一键运行
- 轨迹处理 — 格式转换、PBC 处理等
溶剂蒸发模块支持断点续跑：
- 设置总轮数和每轮蒸发分子数
- 勾选「分批蒸发模式」
- 中断后可通过设置起始轮数恢复续跑
- 程序自动维护
current.top/current.gro文件链
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有 NVIDIA GPU：勾选「启用 GPU」并选择 GPU 编号
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无 NVIDIA GPU：程序自动检测并禁用 GPU 选项，GROMACS 以纯 CPU 模式运行
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环境变量
GMX_DISABLE_GPU_DETECTION在无 GPU 时自动设置
| 技术 | 用途 |
|---|---|
| Python 3.13 | 主开发语言 |
| PyQt5 | GUI 框架 |
| PyInstaller | 打包为 Windows 可执行文件 |
| GROMACS | 分子动力学引擎 |
| PLUMED | 增强采样插件 |
| psutil | 系统资源监控 |
| numpy | 数据处理 |
| 版本 | 日期 | 主要变更 |
|---|---|---|
| v4.3.0 | 2026-07-16 | 修复 GPU 检测崩溃、属性名错误、无 GPU 兼容、图标重设计 |
| v4.2.0 | 2026-07-09 | 卸载程序、UI 布局修复、溶剂蒸发断点续跑 |
| v4.1.0 | 2026-06-28 | 多版本管理、自动更新、审计追踪 |
| v4.0.0 | 2026-06-15 | 初始发布，七大功能模块 |
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