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Prepare, package, resume, and analyze Amber/AmberTools molecular dynamics workflows for local or cluster execution. Use for Amber, AmberTools, pdb4amber, tleap, antechamber, parmchk2, pmemd/pmemd.cuda, cpptraj, MMPBSA.py, PBSA, REMD, membrane systems, implicit solvent, Zn or nonstandard residues, nucleic acids, contact analysis, DSSP/DSSPplot, or requests to create reproducible MD run directories.

Amber 分子动力学专家

概述

用这个 skill 把 Amber 工作整理成可复用、可检查的准备、运行或分析流程。 默认目标不是只解释 Amber，而是给用户留下一个能在目标机器上适配后运行的目录。

默认工作流

先把请求归到下面三类入口之一：

1. 原始结构准备

• 适用于用户只有蛋白、配体、复合物或残基文件，还没有最终 Amber 拓扑和坐标。
• 使用 pdb4amber、antechamber、parmchk2 和 tleap 完成准备。
• 先确认用户机器上的 AmberTools 环境名或安装路径，不把某个 conda 环境当成全局默认。
• 然后打包成可在本地或目标集群适配运行的任务目录。

2. 已有 Amber 拓扑打包

• 适用于用户已经有 .top/.prmtop/.parm7 和 .crd/.inpcrd/.rst7。
• 跳过本地建模。
• 直接打包成可运行或可上传的任务目录。

3. 仅分析后处理

• 适用于用户已经有轨迹，或者想做 cpptraj、MMPBSA、contact、DSSP/DSSPplot。
• 默认按需生成分析包，而不是预先塞进每个上传目录。

除非请求明确属于其他分支，否则优先走标准蛋白-配体显式溶剂流程。

打包规则

准备本地或集群任务目录时，遵循这些默认规则：

• 先确认目标执行环境、队列/分区、模块名、GPU/CPU 资源和 wall-time 策略。
• GPU Amber 生产脚本使用通用占位配置，交付前必须按目标集群改成真实分区和 QOS。
• 优先创建新的任务目录，而不是直接修改标准模板。
• 任务目录命名采用 project_stage，例如 proj1_explicit_gpu。
• 可直接运行的文件放在任务根目录。
• 追溯来源文件放在 prep/。
• 生成 UPLOAD_AND_RUN.md，写清上传、提交和续跑说明。
• 可以给出 scp 或 rsync 命令模板，但不要真的执行上传。
• 不要把某个机构的 partition、QOS、module 或 wall-time 写成通用默认值。
• 如果模板里有 #SBATCH 占位值，提醒用户按实际集群策略修改。

在需要稳定打包时，使用 scripts/create_run_dir.py。 更新上传说明时，使用 scripts/render_upload_manifest.py。 把目录当成“已就绪”之前，先运行 scripts/validate_amber_task.py。

力场与模板选择

在锁定流程之前，先用自然语言推荐当前体系最合适的力场和水模型组合。 可以用模板作为默认值，但不要静默假设每次都是同一个科学选择。

优先参考：

• 标准工作流和默认模板： references/core-workflow.md
• 力场与水模型建议： references/force-fields-and-water-models.md
• Zn、核酸、非标准残基、糖基化样特殊成键： references/special-cases-nonstandard-zn-glyco-nucleic.md

打包时使用这些模板目录：

• assets/templates/standard-explicit/
• assets/templates/implicit-solvent/
• assets/templates/remd/
• assets/templates/membrane/
• assets/templates/nonstandard/
• assets/templates/zn/

位置约束规则

在显式溶剂预平衡阶段，默认目标是先让溶剂和离子重排，再让主体逐步放开。

• 默认 ntr 应约束溶质重原子，而不是水和离子。
• 不要把 (:WAT|Na+|Cl-) 这类 mask 解释成“约束 DNA”；它实际选中的是溶剂或离子。
• 写补集 mask 时优先显式加括号，例如 !(:WAT,Na+,Cl-) 或 !(:WAT|:Na+|:Cl-)，避免取反范围歧义。
• 对“只有核酸 + 水 + 单价离子”的显式溶剂体系，可优先用 !(:WAT,Na+,Cl-) & !@H= 约束核酸重原子。
• 如果体系里还有蛋白、配体、二价金属或其他辅因子，不要直接套用上面的核酸 mask，先按真实要固定的主体重写。

时长确认规则

在把一个 MD 目录视为“可提交运行”之前，必须停下来确认时长。 这是用户的硬性偏好。

在写入最终生产级 .in 文件，或把目录交付为已完成之前：

• 汇总 minimization 的级数和步数。
• 汇总 heat 时长。
• 汇总 NVT 时长。
• 汇总每个 NPT 阶段时长。
• 汇总 production 时长。
• 同时展示人可读时长和 Amber 参数，例如 nstlim、dt。
• 明确询问用户是保留还是修改当前方案。

如果请求里已经给了明确时长，也要先复述一遍并做最终确认，然后再视为完成。

用 scripts/summarize_timescales.py 生成整洁的阶段汇总。 详细规则见 references/timescale-confirmation-policy.md。

续跑与安全规则

在续跑或扩展已有任务之前：

• 检查 restart 链条。
• 检查 ntx 和 irest。
• 检查提交脚本是否读取了正确的 restart 文件。
• 除非用户明确要求覆盖，否则优先生成新的输出文件名。

可配合 scripts/validate_amber_task.py 和 references/restarts-and-job-control.md 使用。

分析默认策略

不要把分析脚本自动塞进每个上传包。 把分析策略保留在 skill 中，等用户明确要分析时再生成分析包。

默认最小 cpptraj 分析包只保留：

• autoimage
• rms first @CA
• strip :WAT|(:Na+|:Cl-)
• 输出去水去离子轨迹 md-nW.xtc
• 输出第一帧 md-first.pdb
• 输出最后一帧 md-last.pdb

生成最小分析包时：

• 写出 analysis.sh
• 写出 cpptraj.in
• 在运行时自动识别最后一帧，而不是硬编码

使用 scripts/generate_analysis_bundle.py 时：

• minimal 用于最小轨迹处理和首末帧导出
• contact 用于复制 contact 分析辅助脚本
• dsspplot 用于复制 DSSP 和绘图辅助脚本

参考：

• references/analysis-cpptraj-mmpbsa.md
• references/analysis-contact-dssp.md
• assets/templates/analysis-minimal/
• assets/templates/contact/
• assets/templates/dsspplot/

高级分支

当请求明显属于下面场景时，不要继续沿用标准显式溶剂流程：

• 隐式溶剂
• REMD
• 膜蛋白
• Zn 配位
• 非标准残基
• 核酸
• contact 分析
• DSSP 或 DSSPplot

只加载该分支需要的 reference 和 template 子目录。 不要一次性读入无关资源。