MDAnalysis：分子动力学模拟轨迹分析的 Python 库

MDAnalysis 是一个 Python 库，用于分析分子尺度的多体系统计算机模拟，支持多种模拟软件的输出格式，并提供常用分析算法。

这个工具是什么

MDAnalysis 是一个用于分析分子尺度多体系统计算机模拟的 Python 库，应用场景从药物与蛋白质的相互作用到新材料研究。它由科研人员编写、面向科研人员，采用开放治理模式，由 NumFOCUS 提供财务赞助，代码以 LGPLv3+ 许可证发布。该库可读取 GROMACS、Amber、NAMD、CHARMM、DL_POLY、HOOMD、LAMMPS 等多种模拟软件产生的轨迹与拓扑文件，并在 MDAnalysis.analysis 模块中提供常用的分析算法。

核心能力

• 支持 GROMACS、Amber、NAMD、CHARMM、LAMMPS 等多种模拟软件的输出格式
• 通过 Universe 一行加载拓扑与轨迹文件，并用 select_atoms 选择原子
• 原子位置、速度、受力以 Numpy 数组形式提供，便于后续计算
• 可迭代轨迹逐帧处理，并内置 RMSD、结构比对、距离与接触分析等算法

科研中的典型用法

• 加载模拟轨迹后选择特定原子组，逐帧计算质心、RMSD 等结构量
• 对轨迹进行结构比对与距离、接触分析，考察构象变化
• 结合 Numpy 数组接口自行编写分析脚本，处理自定义的轨迹统计量

快速上手

可通过 pip 或 conda 安装最新版本，具体步骤见官方 Installation Quick Start。入门时建议先阅读 Quickstart Guide 与 User Guide，也可观看核心开发者讲解的视频。基本用法是 import MDAnalysis as mda，用 mda.Universe('topol.tpr','traj.trr') 加载体系，再用 select_atoms 选择原子并遍历 trajectory。

生态与相近工具

同领域还有各类模拟软件自带的轨迹分析工具以及其它 Python 分析包。MDAnalysis 的特点在于统一读取多种模拟软件格式，并在同一套原子选择与 Numpy 数组接口下提供常用分析算法，适合需要跨软件、跨格式处理轨迹的场景。选择时可依据所用模拟软件、所需分析算法以及是否希望用 Python 脚本扩展来判断。

项目信息

• 仓库：MDAnalysis/mdanalysis
• 星标：1,650　·　派生：862
• 主要语言：Python
• 许可证：NOASSERTION
• 最近提交：2026-09-03
• 项目主页：https://mdanalysis.org

本文属于《学科研究工具知识库 · 化学》第 6 篇（按 GitHub 星标排序）。收录标准：该学科公开可获取的开源研究工具，星标与活跃度为主要参考，不代表对其性能或适用性的背书；选型前请结合自身场景评估。