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分子之心QuantaMind登Science Advances,将反应性分子动力学推向数万原子级

分子之心自主研发的反应性原子建模平台QuantaMind相关研究发表于《Science Advances》,据报首次将接近DFT精度的反应性分子动力学推进至数万原子级生物体系与数十纳秒时间尺度,论文提交后的扩展测试进一步达到十万原子级与百纳秒尺度。

核心事实

据量子位转载分子之心提供的信息,分子之心自主研发的反应性原子建模平台 QuantaMind 的相关研究已发表于《Science Advances》。据报该平台首次将接近密度泛函理论(DFT)精度的反应性分子动力学推进至数万原子级生物体系和数十纳秒时间尺度;论文提交后的最新扩展测试进一步达到十万原子级和百纳秒尺度。论文中实际验证的最大体系为 24,001 原子,最长模拟为 20 纳秒。

论文报告,在 NVIDIA A100 80GB GPU 上,QuantaMind 推理速度为 4.2×10⁻⁶ 秒/原子/步;对约 18,000 原子的 PETase 体系,每纳秒模拟约需 20 小时。最新测试显示推理速度达 2.1×10⁻⁶ 秒/原子/步。研究团队从反应轨迹中抽取 342 个构型进行独立 DFT 单点计算,称原子力分量的 Pearson 相关系数均超过 0.99。

背景与影响

反应性分子动力学需要同时兼顾精度、速度与体系尺度,长期存在难以兼得的困境:经典分子动力学可算大体系但无法描述化学键断裂与生成,量子化学方法精度高但计算量极大。QuantaMind 试图把三者同时推到生物研发可用的范围。

论文还报告了多层次验证:在 24,001 原子水体系中模拟质子扩散系数为 0.87±0.10 Ų/ps;对 9,999 原子水体系模拟 3 纳秒,得到水自解离 pH 为 6.34±0.06;将溶菌酶置于模拟缓冲环境中开展 20 纳秒模拟,估算 His15 的 pKa 约为 5.81。分子之心称,QuantaMind 与其 NewOrigin、MMFold、MMDesign 等模型共同构成“生成—设计—预测—机理理解”的技术矩阵,相关功能将集成至 MoleculeOS。

限制与来源

本文内容来自量子位转载的分子之心提供材料,相关性能数据、验证结果与产业案例均为该方表述,尚未获独立第三方确认。文中提及的产业应用案例来自分子之心实际项目,非论文内容。平台的功能范围、可用地区、账号与语言支持、许可及定价等信息,请以分子之心官网当前公布的信息为准。本文不构成任何投资、法律或医疗建议。