Raspa MCP

raspa mcp

       

一夜之间，将任何人工智能代理变成分子模拟专家。

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为什么是raspa mcp？

正确运行RASPA2需要深厚的专业知识：选择正确的集成、设置晶胞复制、选择力场、验证埃瓦尔德求和参数以及解析Fortran风格的输出文件。从历史上看，这种知识只存在于计算化学家的头脑中，而不存在于其他任何地方。

raspa-mcp 将该专业知识编码为 20个结构化MCP工具 --涵盖RASPA2支持的每种主要仿真类型，以便LLM代理 羽状流 可以在没有人为干预的情况下自主设计、验证、执行和解释分子模拟。

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功能概览

模拟模板（12种类型）

输出解析（7个解析器）

• 吸附负荷 --mol/kg，mg/g，cm³（STP）/g，分子/uc，±误差
• 等位热Qst --能量波动\[kJ/mol\]
• 亨利系数&μ_ex --从Widom插入，−RT ln（W）
• 氦空隙率 --直接提取
• 径向分布函数g（r） --全r/g（r）阵列峰值检测
• MSD → 扩散系数 --通过爱因斯坦关系（NumPy线性拟合，后50%的轨迹）计算自D_s和集体D_c
• 三维密度网格 --从中提取二维切片 .grid 文件
• 热力学积分 --梯形∫⟨∂U/∃λ⟩dλ→ ΔA\[kJ/mol\]
• 多组分混合物 --具有向后兼容性的每个组件加载

分析工具

• 选择性S_AB — (x_A/x_B) / (y_A/y_B) 来自混合物载荷
• 等温绘图 --单和多MOF比较PNG（matplotlib）
• 密度切片绘图 --基于3D网格数据的热图PNG

内置知识库

• 6个分子：CO2、N2、CH4、H2O、氦气、正丁烷（TraPPE/SPC-E）
• 5个力场：TraPPE-CO2/N2/CH4/H2O、UFF——具有混合规则、伪原子定义
• 输入验证器 --RASPA2运行前捕获20多个常见错误
• 环境检查器 --在服务器启动时报告RASPA2准备就绪

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安装

0.安装uv（如果还没有）

# Linux / macOS
curl -LsSf https://astral.sh/uv/install.sh | sh

# Windows (PowerShell)
powershell -ExecutionPolicy ByPass -c "irm https://astral.sh/uv/install.ps1 | iex"

紫外线 是一个快速的Python包管理器。它取代了 pip + venv 使用单个工具自动处理Python版本。

1.克隆并安装Python包

git clone https://github.com/lichman0405/raspa-mcp
cd raspa-mcp
uv sync

uv sync 在下面创建虚拟环境 .venv/，固定Python版本（3.11+），并安装所有依赖项——无需手动 venv 或 pip 需要。

2.编译和配置RASPA2（一次性设置）

uv run python -m raspa_mcp.installer

这个命令：

• 检查生成工具(git, gcc, make, autoconf, automake, libtool)以及 自动安装任何缺失的内容 通过 apt-get / dnf / yum / brew 等等
• 克隆 并从源代码编译
• 安装到 ~/.local/raspa2 默认情况下（用覆盖 --prefix)
• 写入 RASPA_DIR 和 PATH 自动导出到shell RC文件

# custom install prefix:
uv run python -m raspa_mcp.installer --prefix /opt/raspa2

# force reinstall even if already present:
uv run python -m raspa_mcp.installer --force

命令执行完毕后，重新加载shell：

source ~/.bashrc   # or ~/.zshrc, ~/.profile, etc.

兼容性：在Ubuntu 24.04（GCC 14）上测试。安装程序会自动应用 -std=gnu11 以及其他编译器标志，以解决现代GCC版本上RASPA2源代码树中的已知问题。

RASPA2来源： \ 参考文献：D.Dubbeldam、S.Calero、D.E.Ellis、R.Q.Snurr， *西蒙分子。* 42, 81–101 (2016)

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快速入门——羽毛流

使用一个命令注册raspa-mcp（在featherflow项目目录中运行）：

featherflow config mcp add raspa2 \
  --command uv \
  --arg run \
  --arg --directory \
  --arg /path/to/raspa-mcp \
  --arg raspa-mcp \
  --lazy \
  --description "RASPA2 molecular simulation: GCMC, MD, adsorption isotherms, force fields, output parsing" \
  --timeout 600

--lazy：raspa-mcp公开了20个工具——懒惰模式注册了一个网关入口点，而不是预先注册所有工具，从而降低了每次调用LLM令牌的成本。\ --timeout 600RASPA2模拟可能需要几分钟；featherflow建议科学计算MCP服务器使用300-600秒。

验证：

featherflow config mcp list

您的代理现在可以自主地：

User: Study CO2 adsorption in ZIF-8 at 298 K from 0.1 to 50 bar.

Agent:
  1. raspa-mcp.get_simulation_template("VoidFraction")   → run RASPA2
  2. raspa-mcp.parse_raspa_output(...)                   → void fraction = 0.47
  3. raspa-mcp.get_simulation_template("GCMC")           → fill placeholders × 7 pressures
  4. raspa-mcp.validate_simulation_input(...)            → clean
  5. shell_exec → RASPA2 × 7
  6. raspa-mcp.parse_raspa_output(...)                   → isotherm data
  7. raspa-mcp.plot_isotherm(...)                        → ZIF-8_CO2.png
  8. feishu-mcp.upload_file_and_share(...)               → report delivered

不需要人为干预。

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MCP工具参考

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自定义所有工作流程

当你携带自己的CIF、力场和分子时 定义，上面的工具为每个RASPA2文件提供了安全的构建器 预期：

inspect_cif(cif)               → formula, cell, charges, overlap warnings
recommend_supercell(cif, 12)   → UnitCells line + ChargeMethod hint
create_workspace(work, name, cif)
generate_force_field_def(work)                       # safe "3 zeros" overwrite file
generate_force_field_mixing_rules_def(work, atom_types=[...])  # LJ ε/σ
generate_pseudo_atoms_def(work, atoms=[...])         # atom registry
generate_molecule_def(work, "MyAdsorbate", ...)      # per-molecule .def
preflight_workspace(work)                            # cross-file sanity

force_field.def ≠ force_field_mixing_rules.def. 第一个文件是 *覆盖规则* （几乎使用“3个零”的最小值 每一份工作）。第二个文件是Lennard Jonesε/σ所在的位置。把它们混合起来 是导致神秘感的最常见原因 :# 解析RASPA2中的错误。 生成器为两者发出正确的格式。

进行端到端的配方调用 get_workflow_recipe("custom_mof_gcmc").

所有写入操作都在沙盒中 RASPA_MCP_WORKSPACE_BASE （默认值 ~/raspa_workspaces)--拒绝该根以外的路径。

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测试

uv run pytest tests/ -q          # 41 tests, ~1.5 s
uv run ruff check raspa_mcp/ tests/

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建筑

raspa-mcp/
├── raspa_mcp/
│   ├── server.py        # 20 MCP tools (FastMCP, stdio transport)
│   ├── parser.py        # Output parsers (loading, RDF, MSD, TI, density)
│   ├── validator.py     # Input validator (20+ rule checks)
│   ├── installer.py     # RASPA2 env detection + source build + raspa-mcp-setup CLI
│   └── data/
│       ├── templates.py    # 12 simulation.input templates
│       ├── molecules.py    # 6 molecule definitions + metadata
│       └── forcefields.py  # 5 force field file sets
├── tests/
│   └── test_server.py   # 41 unit tests
└── docs/
    └── workflow.md      # Full autonomous research workflow walkthrough

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完整的业务工作流程

看 docs/workflow.md 使用featherflow+raspa mcp+RASPA2+feishu mcp对自主MOF筛查研究进行完整的端到端演练，从单个聊天消息到交付给feishu的排名报告——大约120-140次工具调用，零人工步骤。

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许可证

麻省理工学院

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致谢