在我们MD中我们有时候很少进行水模型的选择，很多时候我们对于不要求精确的体系使用spc水模型，对于相对要求精确的模型一般使用tip3p模型，对于离子或者小分子的研究有时候使用tip4p的模型，这些在gromacs中都是含有的，但是水模型一直在发展，不同的体系可能对于水模型有较大的变化，具体可以查看水模型的综述页面。例如核酸中用的较多的除了tip4p-eW水模型以外还有OPC水模型，但是该水模型并未在gromacs中自带，所以需要自己构建，以下简单介绍方法:
关于OPC水模型
简化的经典水模型是实际原子模拟中不可缺少的组成部分。然而，尽管经过几十年的深入研究，这些模型还远未完善。我们开发了一种新的方法来构建广泛使用的点电荷水模型，这与主流水模型参数化技术完全不同。与传统方法相比，除了对称性之外，我们不对模型施加任何几何约束。相反，我们优化点电荷的分布以最好地描述水分子的“静电”。我们使用这种新方法开发了4点OPC和3点OPC3刚性水模型，与常用的刚性模型相比，该模型显示出更为精确地重现大部分的性质。
以OPC水模型为例
首先进行下载GROMACS的OPC，topol文件，若没有带拓扑文件，可以使用例如ACPYPE进行转化。
OPC水模型的topol文件完整如下:
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[ atomtypes ]
OW OW 0.0000 0.0000 A 3.16655e-01 8.903586e-01
HW HW 0.0000 0.0000 A 0.00000e+00 0.00000e+00
MW MW 0.0000 0.0000 A 0.00000e+00 0.00000e+00
[ moleculetype ]
; molname nrexcl
SOL 2
[ atoms ]
; id at type res nr res name at name cg nr charge mass
1 OW 1 SOL OW 1 0 16.00000
2 HW 1 SOL HW1 1 0.67914 1.00800
3 HW 1 SOL HW2 1 0.67914 1.00800
4 MW 1 SOL MW 1 -1.35828 0.00000
#ifndef FLEXIBLE
[ settles ]
; i funct doh dhh
1 1 0.08724 0.13712
#else
[ bonds ]
; i j funct length force.c.
1 2 1 0.08724 502416.0 0.08724 502416.0
1 3 1 0.08724 502416.0 0.08724 502416.0
[ angles ]
; i j k funct angle force.c.
2 1 3 1 103.6 628.02 103.6 628.02
#endif
[ virtual_sites3 ]
; Vsite from funct a b
4 1 2 3 1 0.147722363 0.147722363
[ exclusions ]
1 2 3 4
2 1 3 4
3 1 2 4
4 1 2 3
; The position of the virtual site is computed as follows:
;
; O
;
; V
;
; H H
;
; Ewald OPC:
; const = distance (OV) / [ cos (angle(VOH)) * distance (OH) ]
; 0.01594 nm / [ cos (51.8 deg) * 0.0872433 nm ]
; then a = b = 0.5 * const = 0.147722363
;
; Vsite pos x4 = x1 + a*(x2-x1) + b*(x3-x1)
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我们可以在topol或者ffnobonded.itp中恰当的位置写入
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;opc
HW_opc 1 1.008 0.0000 A 0.00000e+00 0.00000e+00
OW_opc 8 16.00 0.0000 A 3.16655e-01 8.903586e-01
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为了防止污染我把原拓扑中的原子类型增加了后缀，以免报错。然后将原top中的[ atomtypes ]部分删除，重命名为opc.itp.
由于我们使用的为4点电荷，我是使用的gromacs中tip4p那一套，反正要进行预平衡的，当然也可以自己预平衡一个水，制作一个gro文件。简单介绍一下我用tip4p选择水模型以后，仅需将topol文件中的水拓扑文件替换为如下:
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; Include water topology
#include "./amber_na.ff/opc.itp"
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值得注意的是opc水模型在md过程中需要进行长程色散校正或者使用Lennard Jones PME,即以下mdp设置二选一（默认的gromacs教程中有1设置）
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1. DispCorr = EnerPres (Tested)
2. vdwtype = PME
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参考资料:https://bioinformatics.cs.vt.edu/~izadi/