背景：
结合自由能估算在许多研究中发挥着重要作用，但估算过程冗长易错，让人望而兴叹。许多步骤须要人为干预，缺少标准，别人无法复现。BFEE2软件在严谨的理论基础上对绝对结合自由能估算进行了标准化和手动化，尽量降低人的干预，使估算结果确切、可复现。南开学院的蔡文生、邵学广课题组与美国国家科研中心的课题组合作，实现了手动、流水线化、具有用户友好操作界面的蛋白质-络合物标准结合自由能估算软件BFEE2[1]，近来在上发文详尽介绍了蛋白质-官能团结合自由能估算的操作流程[2]。
BFEE2仅须要蛋白质-官能团结合复合体就可以进行自由能估算，除了提供GUI便捷使用，也提供CLI便捷批量估算，兼具易用性和专业性，使更广大的用户群体可以进行更可靠确切的绝对结合自由能估算。不管是炼金术（）路线还是几何（）路线,确切的绝对自由能估算都分包含多个步骤,且须要引入几何约束。但是人为干预，例如定义CVs（）、准备输入文件、监控模拟过程、后处理，除了沉闷、麻烦，但是容易出错。为了实现手动化和流程化（）的自由能估算，非常是面向非专业用户结合能，第二代结合自由能评估器（free，BFEE2）提供了标准化的炼金术和几何自由能估算流程，除去人为干预以保证估算结果的完全可重复。为了最大化覆盖蛋白质-络合物复合体，或则更广泛的主体-客体复合体，BFEE2支持绝大多数学术力场，如、Amber、OPLS、。可以生成NAMD和格式的配置文件，且所有的后处理都可以手动化。最后，自由能估算是否收敛可以通过模拟过程中生成的中间文件判别。总而言之结合能，BFEE2是一个简单易用、功能强悍的确切自由能估算工具，可以帮助用户实现广泛的应用。
软件：BFEE2中实现了两种蛋白质-官能团结合自由能估算的操作流程，分别为基于几何路径（）和基于“炼金术”（）的流程。
free(BFEE)isa-basedthatfreetheorrouteby.
NAMD(androute)and(route，基于几何路径)as;
3.6+,2,numpy,and.
.详尽见：([]编译-进行自由能估算)
简单了解
基于几何路径的流程通过重要性取样方式，逐渐研究蛋白质-官能团的结合-解离过程中不同自由度对结合自由能的贡献，其中每步聚焦于1个自由度（图1a）；基于“炼金术”的流程，采用自由能微扰或热力学积分方式，完成图1b所示的热力学循环中每位步骤的自由能估算，并汇总得到结合自由能。
图1.基于几何路径（a）和基于“炼金术”（b）的流程示意图。（a）中的字母和“RMSD”分别代表不同的自由度，（b）中的锁代表几何约束。
图2显示了采用BFEE2进行结合自由能估算的详尽流程。
首先须要选择使用的流程，通常而言，基于几何路径的流程收敛速率会较快，尤其是卟啉分子较大时。可是基于几何路径的流程只适用于官能团在蛋白质表面或仅被半包埋的情形，而基于“炼金术”的流程可以适用于几乎全部情形。
BFEE2会手动生成进行自由能估算所需的全部输入文件，用户仅须要采用分子动力学软件进行自由能估算和确认估算的收敛性。而后，BFEE2会手动进行后处理，给出结合自由能的数值。
图2.采用BFEE2进行结合自由能估算的流程。
图3给出了BFEE2界面的示意图。
各选项的具体含意、软件的详尽使用方式、示例和预期结果在原文[2]中均有详尽介绍。
据悉，正文中还以实际体系为例，介绍了采用BFEE2进行结合自由能估算过程中可能碰到的困难，并针对性地给出了解决方案。
所需的示例文件在可以在原文的补充信息中下载。
图3.BFEE2软件的主界面。该界面截屏于10系统，BFEE2同样支持MacOS和主流Linux系统。
软件安装
BFEE2软件以GPLV3授权的方式开源发布，软件的源代码可以在下载。软件的二补码包可以在pip和conda平台中获取（pipbfee2或conda-cconda-forgebfee2）。
深入文献
标准化手动化的CV定义
自由能估算时，CVs（又称反应座标、广义座标）的选择是十分重要的一步，作者选用科学严谨七自由度CVs，见图1A。以蛋白质-络合物复合体为输入，定义7个自由度分别为用球座标（r，θ，φ）表示官能团的平移变化，蛋白质以固定朝向置于球坐标的中心。其中r为蛋白质刚体到官能团刚体的距离。以结合状态的官能团为参考，估算欧拉角（Θ，Φ，Ψ）和RMSD，表示官能团的旋转变化和氢键变化。因为欧拉角有万向锁问题，官能团的旋转会先转化为四元数，再转化为欧拉角。因为七自由度CVs可以按照复合体手动生成，这使标准化和手动化地打算所有输入文件成为可能。
定义蛋白质-官能团的CVs（A）炼金术绝对自由能估算流程（B）
亮点总结
虽然早已有不少自由能估算辅助软件，如基于的YANK（炼金术路线）、基于网页的-GUI（炼金术路线）、BFEE1.0（几何路线），BFEE2应当是第一个将炼金术路线和几何路线的绝对结合自由能估算统一到一个框架中的软件，通过标准化，从而手动化，这除了增强了自由能估算的可用性，也提升了估算结果的可复现性，更便捷不同方法比较，推动自由能估算方式的发展。
参考文献：
[1]Fu,H.H.;Chen,H.C.;Cai,W.S.;fú,X.G.;and,C.BFEE2:,,andFree-.J.Chem.Inf.Model.2021,61,2116–2123.
[2]Fu,H.H.;Chen,H.C.;,M;DeLacam,E.G.C.;,F.;,A;fú,X.G.;,J.C.;Dehez,F.;Roux,B.;Cai,W.S.;,C.of:freefrom.Nat..2022,doi:10.1038/-021-00676-1.