【赛迪网讯】在第四次工业革命加速演进的背景下，新材料研发作为科技创新的核心支撑，正经历从“经验驱动”到“数据与算力驱动”的革命性变革。人工智能（AI）与超算技术的深度融合，重新定义了材料研发范式，让小科研团队可实现世界级规模模拟，精准破解工业核心难题。

北京龙讯旷腾通过与中科曙光、超算互联网的深度合作，依托MatPL软件打破原子模拟规模纪录，构建起国产软硬件协同创新标杆，为AI for Science领域发展提供了宝贵实践经验。

材料研发的范式困境：精度与效率的长期博弈

材料研发已历经四大范式，当前主流路径是计算科学（第三范式）与大数据科学（第四范式）的联合应用。龙讯旷腾机器学习研发总监索鹏飞接受赛迪网采访时指出，材料研发空间广泛、大数据匮乏，纯数据科学面临巨大挑战，AI与计算结合起来才能真正落地，机器学习力场软件MatPL正是两大范式结合的核心产物。

随着材料研发向纳米尺度、器件微型化（7纳米、5纳米工艺）推进，精度与效率的矛盾愈发突出。索鹏飞强调，第一性原理精度极高，可通过材料成分和结构精准预测性质，但计算量大、模拟尺度有限；分子动力学速度快，精度却不足，打通两者壁垒成为突破关键。这一困境源于双重制约：传统超算难以维持高跨节点计算效率，现有机器学习力场软件在训练速度、内存占用、跨节点并行等方面存在瓶颈， 其应用场景分子动力学通常需百万步级计算，效率直接决定其落地价值。

技术突破：MatPL机器学习力场与超算协同，打破原子模拟纪录

龙讯旷腾与中科曙光的合作，通过软件创新与算力优化协同，实现原子模拟领域突破性进展，形成“软件赋能算力、算力支撑软件”的良性循环。

索鹏飞介绍，MatPL-2026.3版本的五大创新破解了效率瓶颈：采用梯度优化器实现跨节点多卡并行训练，单卡MD模拟速度媲美同类软件，内存优化使单卡模拟规模提升20%，支持大规模并行MD模拟打破纪录，提供便捷训练集构建框架降低门槛。数据显示，其训练效率较同类软件提升数倍至数十倍，NEP势函数精度且效率领先，模拟原子数提升20%；双方基于超算互联网核心节点上的scaleX万卡超集群，在4096张卡上实现414.7亿原子液态水分子模拟，并行效率达88%以上。

中科曙光解决方案与创新业务总经理张磊表示，突破核心在于软硬件协同机制创新：一是极致释放算力效能，单卡可模拟千万级原子，一个节点可模拟上亿原子，让小课题组实现世界级模拟；二是AI与算力深度融合，将AI的Tensor核心能力融入科学算力；三是发挥GPU架构优势，避免额外计算开销。曙光scaleX万卡超集群群采用超节点架构，通过国产400G RDMA高速网络实现卡间互联，单柜640张加速卡互联，自研液冷技术将POE降至1.04，与MatPL软件形成精准适配。

生态构建：从技术突破到普惠落地，降低研发门槛

技术突破的最终价值在于落地普惠，各方嘉宾均强调，生态共建的核心是“降低门槛、协同共赢”。

超算互联网平台龙讯旷腾项目负责人接受赛迪网采访时指出，软件开源是生态普惠的第一步，MatPL开源让经费有限的科研人员免费使用，集中力量探索场景化应用。同时，与超算互联网合作实现“算力+软件”一体化交付，用户可弹性调用资源，无需担心适配问题。未来将打造材料模拟“智能体”，实现自然语言驱动调用，让无软件经验的科研人员也能开展模拟。

目前，超算互联网生态共建有三大方向：以应用牵引，聚焦真实科研场景倒逼技术落地；持续优化算力，推进下一代芯片设计，提升算力能效；构建自主可控的软硬件闭环生态，替代国外商业软件，让非计算机专业科研人员“用得起、用得好”。

行业影响：重构研发逻辑，树立AI for Science标杆

本次合作不仅解决材料研发痛点，更对AI for Science领域、国产软硬件产业产生深远影响。

从行业层面看，此次突破填补了微观到宏观的模拟空白， MatPL与曙光超算的协同的实现原子级精准模拟，可解决半导体工艺优化、固态电池研发等工业难题，推动研发从“试错迭代”向“精准预测”转型。

从产业层面看，双方走出自主创新协同之路，打破国外技术垄断，构建“软件+硬件+平台”国产闭环生态。张磊强调，曙光全栈技术栈与龙讯旷腾算法优化深度协同，提升通信速度，为计算与AI加速提供支撑。

更重要的是，本次深度协同模式提供了行业范本。张磊表示，两支团队均具备材料与物理背景，能快速对接算法与硬件优势，这种“软硬件协同、企业联合”模式将成为未来产业链研发方向。

未来展望：从百亿到万亿原子模拟，赋能更多场景

龙讯旷腾与中科曙光双方一致认为，当前突破只是起点，未来将从三方面发力：技术迭代上，持续优化软硬件，推进MatPL升级与智能体研发，曙光推出多机型满足差异化需求，有望实现万亿级原子模拟；场景拓展上，聚焦半导体、合金材料等领域，打造场景化解决方案；生态完善上，推进开源与超算互联网融合，实现“应用无感”，让科研人员专注核心研究。

龙讯旷腾与中科曙光的合作，是AI与超算融合的生动实践，实现了从“能用”到“世界领先”的跨越，为AI for Science树立标杆。在第四次工业革命浪潮中，算力与AI双轮驱动将推动材料研发变革，双方的探索将助力我国新材料研发从“跟跑”向“领跑”跨越，催生更多“从0到1”的创新，为科技创新与产业升级提供强大支撑。（文/徐培炎）