分子モデリング研究所 オープンソースによる開発と研究

自作を含むフリーソフトやライブラリを組み合わせれば,分子モデリングの手法で生物化学的な現象を研究できるのではないか.
そういう発想に基づいて,生物化学系の分子モデリング,バイオインフォマティクス,計算化学,プログラミング等を勉強した結果を公開しています.
何らかの参考にしていただけるサイトを目指して,勉強した事柄を下に示すように整理して公開しています.
当サイトで開発・公開しているソフトウェアはすべてフリーソフト(オープンソースソフト)です.

プログラミングセクション(ページ内リンク)

モデリングセクション(ページ内リンク)


[新着情報]

モノフルオロメタンの HOMO

今後数カ月程度は,次期サイクルのための勉強期間とします.勉強した内容について,ページを更新・作成中です.
予定では,その後プログラミング期間に移行します.
2023 年 12 月 12 日.

画像は NWChem で計算したモノフルオロメタンの LUMO を Gabedit で表示したところです.


 2024 年 3 月 31 日 : Pandas 練習ノート の作成を開始しました.
 2024 年 3 月 21 日 : NumPy 練習ノート の作成を開始しました.
 2024 年 1 月 31 日 : Python による RDKit 練習ノート の作成を開始しました.
 2024 年 1 月 9 日 : 分子モデリングと食品科学というサブドメインの試作を開始しました(ドメイン転送で移動します)
 2024 年 1 月 2 日 :分子モデリングライブラリ libbuilcule で,結合を切断した後の分子の検知にあったバグを修正しました.
 2023 年 12 月 28 日 :アミノ酸の性質 に関するページの作成を開始しました.
 2023 年 12 月 24 日 : Python アプリケーションのインストール の作成を開始しました.
 2023 年 12 月 14 日 :C++ による RDKit 入門 の作成を開始しました.RDKit は入門レベルから勉強しつつ作成です.
 2023 年 12 月 10 日 :いくつかのページを量子化学ソフトウェアの導入 PSI4 および量子化学ソフトウェアの導入 NWChem に再編しました.

[プログラミング]

Builcule の実行イメージ

このディレクトリでは,これらの練習に基づいて,研究用に開発している分子モデリングソフトウェア Builcule や その派生ソフト Detrial(分子表示),BPept シリーズ(ペプチドの生成・編集)をフリーソフトウェア(オープンソースソフトウェア)として公開しています.
画像は,分子モデリングソフト Builcule の実行イメージです.

さらに,ソフトウェア開発の基礎となる,C++ による "Hello world" から Qt を使った単純な GUII ソフトウェアの作成まで,および Python の練習記録を整理して紹介しています,

現在の作業プラットフォーム OS は,Debian GNU/Linux バージョン 12 "bookworm" です.
主な開発言語は C++ で,開発ライブラリやツール類は,Debian にパッケージ化されたものを利用しています.


 [プログラミング]:C++ による "Hello world" から,Qt を使った単純な GUI ソフトウェアの作成まで,および Python の練習記録を紹介しています,下はサブディレクトです
libbuilcule:Builcule,BCMD シリーズ,Detrial の共有ライブラリ
Builcule:分子モデリングソフト
BCMD シリーズ:Builcule のライブラリ libbuilcule を利用する CLI 版ソフトウェア
Detrial:Builcule のライブラリ libbuilcule を利用する分子表示ソフト

[モデリング:分子のモデリングに関連する研究]

仮想的なヌクレオチド類縁化合物

上の [プログラミング] で紹介しているように,独学でも研究用ソフトウェアの作成は可能です.
自作ソフトウェアとウエブ上のフリーソフトウェアを組み合わせて,下のような研究構想を抱いています.
まず作業仮説を作成しました.
化学進化に関する考察で,「リン酸仮説」と名付けています.
リン酸仮設あるいは周辺領域について,自作ソフトウェアを使ったタンパク質の分析や,量子科学ソフトウェアを使った反応機構の分析などをしています.
さらに,ソフトウェアの導入記録やその他の勉強した記録も紹介しています.

画像は,下記「リン酸仮説」でのイメージ化合物です.一見ヌクレオチド風ですが,オロト酸です.


[モデリング] ディレクトリには,下記のコンテンツがあります
[化学進化について考えてみる] で,おそらくまだ結論が出ていないであろう,生命の起源に関する作業仮説を構築してみました
[メソッドの導入] では,自作ソフトウェアと連携が期待できる研究用ソフトウェアを導入しています
[分子モデリングに係る基礎研究] では,上のリソースや自作ソフトウェアに基づいて研究してみよう,という構想です,

化学進化について考えてみる

モデリングディレクトリ全体に関する作業仮説という位置づけです.

化学進化のビルディングブロックを想定するところから始め,糖・有機酸代謝や翻訳・転写複製系が発生するためには,どのような過程を経なければならないか想像してみました.
ビルディングルックの高分子化にポリリン酸が使われたと考え,「リン酸仮説」と名付けています.
初出は 2012 年 5 月 28 日で,骨子は変わっていません.

メソッドの導入

当サイトで開発しているソフトウェアとの連携を想定して導入したときの記録です.
今の所,プラットフォーム にしている OS である Debian GNU/Linux にパッケージ化されたソフトウェアのみを利用しています.
これらは Debian GNU/Linux のメジャーバージョンアップごとに,このディレクトリも改定する予定です.

このディレクトリで導入した RDKit や量子化学ソフトウェアは,Python 環境で利用することが多そうなので,Python に関するコンテンツもここに置きます.

分子モデリングに係る基礎研究

自作ソフトウェアのための,あるいは自作ソフトウェアを使った勉強と研究,生物化学的な in silico 実験などが置いてあります.


[当サイトについて]

当サイトの主なコンテンツは,アマチュアによる独学ノートです.
当サイトの看板でもある「分子モデリング研究所」は法人ではありません.
コピペ等に対する注意喚起として記しますが,プロの研究者や技術者によるチェックを受けたものではありません.けっこう頻繁に記述やバグを修正しています.

企業や大学のレベルは,このサイトとは格が違うはずです.
しかし筆者がここにいるということは,自宅で独学でも企業や大学のレベルに,ここよりも近づけることを意味します.
時間をかければ内容はリファインされる,そう信じよう,というのが当サイトの態度です.
次世代が勉強する参考になるコンテンツを作っていこう,というのが当サイトの目標です.
解説ドキュメントの充実やソフトウェアの開発が盛んになれば,相乗作用が期待できます.
このサイトがその一助,あるいは他山の石となれば幸いです.

作業環境

作業サイクル

当サイトでは,OS Debian GNU/Linux のメジャーバージョンアップを機会と捉え,作業サイクルを組み立てています.
作業サイクルの最初に,バージョン依存性のコンテンツをアップデートします.
1 サイクルは,約 2 年周期です.
今サイクルは 2023 年 7 月 10 日に開始しました.

著作権

暫定的に下のように設定しておきます.

連絡先

address

右に画像でアドレスを記します.
ご提案ご意見など,ご教授よろしくお願い申し上げます.