2022年11月11日，在大連人工智能生態(tài)創(chuàng)新中心的支持下，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所與華為就聯(lián)合孵化水分子團(tuán)簇大模型正式立項(xiàng)。雙方明確將基于昇騰AI基礎(chǔ)軟硬件平臺(tái)，展開對高精度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)勢能面的體相水模擬研究，孵化水分子團(tuán)簇大模型，詮釋水的奧秘。
水，是每個(gè)人都再熟悉不過的“生命之源”，但在科學(xué)家眼中，它卻充滿奧秘。
自然界的水不是以單一水分子（H2O) 的形式存在的，而是由若干水分子通過氫鍵作用而聚合在一起，形成復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)，即水分子團(tuán)簇。在固相中，這種復(fù)雜的氫鍵網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成了不同的冰相結(jié)構(gòu)；在液相中，這種氫鍵加強(qiáng)了水分子之間的相互作用，表現(xiàn)為反常膨脹現(xiàn)象和強(qiáng)烈的親疏水性。此外，水分子中的氫原子還表現(xiàn)出強(qiáng)烈的量子體系屬性，具有一系列核量子效應(yīng)。
對水分子團(tuán)簇的研究，是揭示水種種神奇特性的關(guān)鍵。
在實(shí)驗(yàn)技術(shù)方面，大連化學(xué)物理研究所自主研發(fā)了基于大連極紫外自由電子激光（大連相干光源）的中性團(tuán)簇紅外光譜實(shí)驗(yàn)方法，首次實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量選擇中性水團(tuán)簇的高靈敏探測及紅外光譜的研究，為開展各類中性團(tuán)簇紅外譜學(xué)和結(jié)構(gòu)的研究打開了大門。[1]
基于極紫外自由電子激光的水二聚體的紅外光譜研究
在理論模擬方面，大連化學(xué)物理研究所基于分子動(dòng)力學(xué)原理，通過構(gòu)建高精度的勢能面，求解原子核運(yùn)動(dòng)方程，計(jì)算出各種化學(xué)動(dòng)力學(xué)信息。但是，隨著研究體系原子個(gè)數(shù)的增多，勢能面的維度也迅速增加，需要進(jìn)行合理的構(gòu)型篩選，再利用人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，通過多體展開的方法獲得可靠的勢能面。
科學(xué)研究的現(xiàn)實(shí)需求，成為了此次合作的契機(jī)。
大連人工智能計(jì)算中心將為大連化學(xué)物理研究所的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)提供算力支持，發(fā)揮昇騰在人工智能領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，聯(lián)合孵化水分子團(tuán)簇大模型。同時(shí)，中國科學(xué)院院士、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員張東輝院士受邀為大連人工智能生態(tài)創(chuàng)新中心指導(dǎo)專家，帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)共同孵化大模型。水分子團(tuán)簇大模型的應(yīng)用將有助于解釋大連相干光源的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)。
張東輝院士（右）受邀為大連人工智能生態(tài)創(chuàng)新中心指導(dǎo)專家
人工智能技術(shù)催生科學(xué)計(jì)算新范式。昇騰AI將持續(xù)加強(qiáng)與高校、科研機(jī)構(gòu)、伙伴的廣泛合作，推進(jìn)AI技術(shù)創(chuàng)新，使AI成為科研創(chuàng)新的倍增器，共建AI技術(shù)生態(tài)。
[1] Infrared Spectroscopy of Neutral Water Dimer Based on a Tunable Vacuum Ultraviolet Free Electron Laser.J. Phys. Chem. Lett.2020, 11, 3, 851–855
