Qbics-MolStar
基于开源 MolStar 的增强编辑器版本,集成了 MultiWfn、xTB、Ketcher、Maple、Openbabel 等计算化学工具链,支持 60+ 种文件格式 的在线/桌面端分子可视化与分析。
相关资源导航
| 类型 | 链接 | 说明 |
|---|---|---|
| 🌐 官方网站 | molstar.org | MolStar 开源项目主页 |
| 📖 官方文档 | molstar.org/docs | MolStar 官方开发文档 |
| 🤖 AI 生成文档 | deepwiki.com/molstar/molstar | 由 AI 自动生成的架构与 API 文档 |
| 🖥️ 在线编辑器 | molstar.szbl.ac.cn/viewer | Qbics-MolStar 带编辑器版本(Web) |
| 💻 桌面客户端 | molstar.szbl.ac.cn/download | Windows / Linux / Android 客户端下载 |
| 📚 使用手册 | molstar.szbl.ac.cn/docs | Qbics-MolStar 用户手册与基础教程 |
| 📝 功能介绍 | zhjun-sci.com/qmolstar.html | 第三方功能介绍与说明 |
Logo 资源
| Logo | 用途 |
|---|---|
| Logo | |
| 图标版本 |
核心功能一览
编辑与分析
| 功能模块 | 说明 |
|---|---|
| ✏️ 结构编辑 | 添加/删除原子、编辑键长/键角/二面角、旋转平移原子片段 |
| 📏 几何测量 | 原子距离、键角、二面角测量,支持轨迹趋势图 |
| 🧮 MultiWfn 集成 | 分子表面定量分析、NCI 分析、波函数分析 |
| ⚡ xTB 计算 | 结构优化(LBFGS)、过渡态搜索(NEB/PRFO)、频率分析 |
| 🗺️ Maple 功能 | 结构优化、过渡态搜索、振幅分析 |
| 🔬 分子轨道 | 绘制轨道能级图、显示 α/β 轨道等值面 |
| 📐 RMSD 分析 | 轨迹 RMSD 趋势计算与展示 |
| 🧩 点群检测 | 自动检测分子点群对称性 |
| 📦 PBC Box | 周期性边界盒子,支持调整大小和位置 |
| 🔌 WebMCP | 支持外部 Agent 接入(webmcp / skills 双模式) |
表现与导出
- 快照导出:批量导出高质量图片(支持轨迹逐帧)
- 动画录制:播放/暂停动画,导出视频文件到本地
- 文件互转:60+ 格式之间互转(如 xyz → pdb → mol2)
- Ketcher 集成:2D 结构式绘制,SMILES → 3D 结构
支持的文件格式(60+ 种)
坐标与结构文件
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| PDB | .pdb .ent | 蛋白质结构数据库经典格式 |
| mmCIF | .cif .mmcif .mcif .bcif | PDB 官方主存档格式 |
| PDBQT | .pdbqt | AutoDock 对接格式 |
| PDBML | .xml | PDBML 格式 |
| PQR | .pqr | 带电荷半径的 PDB |
| XYZ | .xyz .txt | 简单坐标格式,支持多帧轨迹 |
| GRO | .gro | GROMACS 坐标文件 |
| MOL/SDF | .mol .sdf .sd | MDL 化学结构格式 |
| MOL2 | .mol2 | Tripos 分子格式(含力场信息) |
| PSF | .psf | CHARMM/NAMD 拓扑文件 |
| Amber 拓扑 | .prmtop .parm7 .top | Amber 力场拓扑 |
量子化学格式
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| 波函数 | .wfn .wfx .mwfn | 波函数文件 |
| Molden | .molden | Molden 格式(轨道/频率) |
| Gaussian | .fch .fchk .log .out .gjf .inp | Gaussian 输入/输出/检查点 |
| NBO | .47 | NBO 分析结果文件 |
| ORCA | .out | ORCA 输出文件 |
轨迹文件
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| LAMMPS | .lammpstrj .data | LAMMPS 轨迹/数据文件 |
| DCD | .dcd | CHARMM/NAMD 轨迹 |
| XTC | .xtc | GROMACS 压缩轨迹 |
| TRR | .trr | GROMACS 全精度轨迹 |
| NetCDF | .nc .nctraj | Amber NetCDF 轨迹 |
| Amber | .mdcrd .rst7 | Amber 坐标/重启文件 |
| H5MD | .h5md | HDF5 分子动力学格式 |
体积与密度数据
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| CCP4/MRC | .ccp4 .mrc .map | 电子密度图(Cryo-EM/X-ray) |
| DSN6/BRIX | .dsn6 .brix | 预计算密度图 |
| OpenDX | .dx .dxbin | 通用体数据格式 |
| CUBE | .cube .cub | 格点标量场 |
| DAT | .dat | 自定义标量场(gnuplot 兼容) |
| MTZ | .mtz | CCP4 反射数据 |
其他格式
| 格式 | 扩展名 | 说明 |
|---|---|---|
| 图像识别 | .png .jpg .jpeg | 拖入图片识别为结构数据 |
| 3D 模型 | .ply .obj .vtp | 通用 3D 网格格式 |
| 粗粒化 | .xml | XML 粗粒化拓扑 |
| RXH | .rxh | 含键连信息的紧凑坐标格式 |
| SMILES | .smi | 结构式表示 |
| 压缩包 | .zip | 压缩文件(支持批量加载) |
| 化学绘图 | Ketcher 内建 | 2D → 3D 结构生成 |
快速开始
方式一:Web 在线使用
- 打开 https://molstar.szbl.ac.cn/viewer/
- 点击 Load Files 或直接 拖拽文件 到窗口
- 支持同时拖入:坐标文件 + 轨迹文件 + 密度图 + 图片
- 使用工具栏调整显示样式、测量、编辑
方式二:桌面客户端
| 平台 | 安装包 | 大小 | 说明 |
|---|---|---|---|
| Windows 10+ | 64-bit EXE | ~150 MB | 标准安装版 |
| Windows 10+ | 免安装版 | ~200 MB | 解压即用 |
| Windows 10+ | 精简版 | ~7 MB | 需联网加载资源(Ctrl+Shift+R 强刷) |
| Linux (Debian) | 64-bit DEB | ~110 MB | 标准安装包 |
| Linux (Debian) | 免安装版 | ~430 MB | 解压即用 |
| Linux (Debian) | 精简版 | ~9 MB | 需联网加载资源 |
| Android | APK | ~2 MB | 移动端版本 |
💡 升级提示:无需重复下载!在工具栏点击 About → Check Update 即可完成版本升级。 💡 重要提示:首次使用建议先点击一次 Check Update。
常见使用场景
场景 1:查看蛋白质结构
1. 打开 Viewer → Download Structure → 输入 PDB ID(如 1TQN)
2. 默认 Cartoon 表示自动加载
3. 右侧 Sequence 面板可点击残基定位
4. 右键原子 → 添加测量 / 显示环境场景 2:播放 MD 轨迹
1. 拖入 .gro + .xtc(或 .dcd / .trr)
2. 打开左上角动画播放控制器
3. 点击播放 ▶ 或拖动滑块切换帧
4. 使用 Measurements 面板记录几何量随时间的演变场景 3:查看分子轨道(mwfn 文件)
1. 拖入 .mwfn 文件(含分子轨道数据)
2. 右侧轨道列表选择目标轨道(HOMO/LUMO 等)
3. 调整 Isovalue 滑块控制等值面阈值
4. 可叠加显示 Cartoon + 轨道等值面场景 4:结构编辑与格式转换
1. 打开坐标文件 → 点击编辑按钮 ✏️
2. 选择原子 → 修改键长/键角/二面角
3. 旋转/平移选中的原子片段
4. 导出 → 选择目标格式(如 .pdb / .mol2 / .xyz)WebMCP:让 AI Agent 操控 MolStar
Qbics-MolStar v0.2.14 新增 WebMCP 功能,允许外部 AI Agent 通过标准协议连接并操控 Viewer:
| 能力 | 说明 |
|---|---|
| 🔗 连接方式 | 支持 webmcp 协议接入 + skills 方式接入 |
| 📂 文件操作 | 打开本地文件 / 加载 URL 文件 / 导出文件到本地 |
| 🧬 结构获取 | 获取原子坐标 / 指定帧坐标 / 当前文件列表 |
| 📊 分析功能 | 获取振动频率 / 测量距离键角二面角 / RMSD |
| ⚡ 计算调用 | 调用 xTB 优化 / MultiWfn 分析 |
| 🎬 动画控制 | 播放 / 暂停 / 导出动画 |
| 🎨 视觉控制 | 切换球棍/球模型 / 编辑结构 / 调整相机参数 |
这让 MolStar 不仅是一个可视化工具,更成为 AI for Science 工作流中的可程序化组件。
技术架构
Qbics-MolStar 基于以下开源项目构建:
| 项目 | 角色 |
|---|---|
| MolStar | 核心 3D 可视化引擎(WebGL/TypeScript) |
| MultiWfn | 波函数分析与电子结构计算 |
| PdbTop | PDB 拓扑处理 |
| FFmpeg | 动画视频编码 |
| OpenBabel | 化学格式互转 |
| Mokit | 量子化学接口工具 |
| MAPLE | 分子建模与势能面分析 |
| Ketcher | 2D 化学结构编辑器 |