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投影有什么问题?高斯滤波恢复隐藏构象状态

软凝聚态物质 2026-02-25 v1 生物物理 计算物理 数据分析、统计与概率

摘要

为了解释分子动力学(MD)仿真,通常会将分子坐标的维度降低到低维集合变量 xx。将高维 MD 数据投影到 xx 上会得到自由能景观 ΔG(x)\Delta G(x),它突出了对应构象状态的低能区。然而,由于投影人为因素,精确定义这些状态往往受阻,导致人工缩短状态寿命,甚至完全从分析中消失状态。对于二维玩具模型,高斯低通滤波高维 MD 坐标可恢复底层自由能景观,从而恢复先前被隐藏的状态。应用于 HP35 的全原子折叠轨迹后,微状态数量增加了一个数量级,这导致构象状态更持久且在结构上明显更好定义,甚至优于动态核心状态轨迹。

关键词

引用

@article{arxiv.2602.21006,
  title  = {Lost in Projection? Gaussian Filtering Recovers Hidden Conformational States},
  author = {Sofia Sartore and Daniel Nagel and Georg Diez and Gerhard Stock},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2602.21006},
  year   = {2026}
}