ما هو ملف CUBE؟
يُستخدم تنسيق ملف CUBE، المعروف أيضًا باسم ملف Gaussian Cube (.cube) في الكيمياء الحسابية لتخزين البيانات الجزيئية، وخاصة معلومات كثافة الإلكترون الناتجة عن حسابات كيمياء الكم. يرتبط هذا التنسيق عادةً بـ حزمة البرامج Gaussian، والتي تُستخدم على نطاق واسع لإجراء حسابات البنية الإلكترونية من البداية.
تقوم ملفات Gaussian Cube بتخزين بيانات ثلاثية الأبعاد، تمثل عادةً كثافة الإلكترون أو خصائص أخرى للجزيئات، ويتم الحصول عليها من خلال حسابات كيمياء الكم. يحتوي الملف على قسم رأس يحتوي على بيانات وصفية (مثل الأصل، وعدد نقاط البيانات على طول كل محور، والتباعد)، متبوعة بشبكة من القيم الرقمية التي تمثل الخاصية محل الاهتمام (على سبيل المثال، كثافة الإلكترون) عند كل نقطة شبكة في الفضاء.
ملف Gaussian Cube (.cube) هو ملف نص عادي ذو بنية محددة. يحتوي الرأس على معلومات حول النظام الجزيئي وشبكة البيانات، ويتم ترتيب قيم البيانات بتنسيق شبكة ثلاثي الأبعاد. غالبًا ما تُستخدم ملفات Gaussian Cube لتصور الخصائص الجزيئية باستخدام برنامج التصور الجزيئي. يمكن لبرامج مثل VMD (الديناميكيات الجزيئية المرئية) أو PyMOL قراءة ملفات Gaussian Cube لعرض الأسطح الجزيئية أو كثافة الإلكترون أو غيرها من الخصائص المحسوبة.
مثال مبسط لملف Gaussian Cube:
Cubefile Example
Generated by Gaussian
0 1 0 0 0 0 0 0 0 0
0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00
50 0.1000000000000000E+01 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00
50 0.0000000000000000E+00 0.1000000000000000E+01 0.0000000000000000E+00
50 0.0000000000000000E+00 0.0000000000000000E+00 0.1000000000000000E+01
0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02 0.123456789E+02
... (data values for electron density at each grid point)
حول غاوسي
Gaussian عبارة عن مجموعة من التطبيقات البرمجية لكيمياء الكم والكيمياء الحاسوبية. ينصب التركيز الأساسي لـ Gaussian على طرق كيمياء الكم من البداية، وهي أساليب دقيقة للغاية ولكنها مكثفة حسابيًا لدراسة التركيب الإلكتروني للجزيئات. يُستخدم البرنامج على نطاق واسع في المجالات البحثية والأكاديمية لمختلف التطبيقات، بما في ذلك التنبؤ بالخصائص الجزيئية، ودراسة آليات التفاعل، واستكشاف الهياكل الجزيئية.
حول NWChem
NWChem هو برنامج كيمياء حسابية مفتوح المصدر مصمم لمحاكاة كيمياء الكم عالية الأداء. يستخدم أساليب مبدئية مثل Hartree-Fock ونظرية دالة الكثافة، ويدعم الحوسبة المتوازية لإجراء حسابات فعالة على المجموعات، ويجد تطبيقات في مجالات علمية متنوعة، بما في ذلك الكيمياء الحاسوبية، والكيمياء الحيوية، وعلوم المواد. تشتهر NWChem بتعدد استخداماتها، مما يسمح للباحثين بدراسة الأنظمة الكيميائية المختلفة، كما أن طبيعتها مفتوحة المصدر تشجع مساهمات المجتمع والتخصيص.
حول VMD
يعد VMD، الذي يرمز إلى Visual Molecular Dynamics، برنامجًا قويًا ومستخدمًا على نطاق واسع للتصور الجزيئي لعرض وتحليل وتحريك مسارات الديناميكيات الجزيئية (MD)، بالإضافة إلى الهياكل الجزيئية الثابتة. أنها تحظى بشعبية خاصة في مجالات الكيمياء الحاسوبية، والبيولوجيا الجزيئية، والمعلوماتية الحيوية الهيكلية. يتفوق VMD في تصور الهياكل الجزيئية، مما يوفر عروضًا ثلاثية الأبعاد عالية الجودة للجزيئات والمجمعات الجزيئية. وهو يدعم مجموعة متنوعة من تنسيقات الملفات الجزيئية.
حول بيمول
PyMOL هو نظام تصور جزيئي وأداة برمجية تستخدم للتصور ثلاثي الأبعاد للهياكل الجزيئية. أنها تحظى بشعبية خاصة في مجالات البيولوجيا الهيكلية، والمعلوماتية الحيوية، والكيمياء الحاسوبية. يوفر PyMOL عروضًا ثلاثية الأبعاد عالية الجودة للهياكل الجزيئية، مما يمكّن المستخدمين من تصور واستكشاف الأشكال والأسطح وتفاعلات الجزيئات البيولوجية.
كيفية فتح ملف CUBE؟
يمكن فتح ملف CUBE والرجوع إليه باستخدام البرامج التالية.
- NWChem (مجاني) لأنظمة (Windows وMAC وLinux)
