414.7亿原子破世界纪录：国产万卡超集群×科学软件突破AI4S新边界

AI for Science（AI4S）已成为驱动科学发现的核心力量。AI4S不仅可以提升科研创新效率，更关键的是将AI与科学发现范式融合，突破过去无法解决的问题，扩展科学探索的边界。

人工智能和新材料的深度融合，正不断推动材料科学新变革。近日，中科曙光scaleX万卡超集群联合龙讯旷腾MatPL软件（MatPL-2026.3版本），基于国家超算互联网核心节点，仅以4096张异构加速卡并行运行，成功完成414.7亿原子规模液态水分子动力学模拟，且所有原子间相互作用均达到第一性原理级精度，刷新该领域世界纪录。

此次突破向产业界释放一个重磅信号：在AI4S这一关键赛道，国产算力与国产科学软件的深度协同，不仅从“能用”走向“好用”，而且已经展现出世界领先的实力。

414.7亿原子规模意味着什么

AI时代，材料科学中对微观世界高精度模拟，离不开大模型的加持。机器学习力场（MLFF）是让AI模型从大量高精度数据中直接学习原子间相互作用的研究范式，在多晶材料、合金设计、半导体器件、固态电池研发等领域具备广泛应用价值。

“微观原子的结构、排布和缺陷，都可以直接影响不同材料的性能，甚至影响其热输运的性能。我们必须走到原子尺度，才能不断突破材料科学的边界。”北京龙讯旷腾科技有限公司总经理田洪镇表示，此次模拟实现分子动力学模拟规模和精度的双重突破，为重大科学工程提供了关键基础支撑。

从规模看，414.7亿原子较此前290亿原子的世界纪录提升了1.43倍，大幅突破了分子动力学模拟的规模上限。从精度看，此次模拟中所有原子间相互作用均达到第一性原理级，意味着科研人员首次有望以量子力学精度，在更接近真实条件的尺度上研究电池界面、生物大分子和复杂材料等前沿问题。

注：4096卡运行500步，其余规模运行10,000步；每步时间为MD单步平均耗时

田洪镇介绍，MatPL机器学习力场具备训练效率高、跨节点并行扩展能力强、单卡性能优、内存优化佳等特点。分子动力学模拟往往需要持续进行百万步级原子相互作用计算，每一步推理的速度提升，都将被放大数百万倍。因此，计算效率将决定模拟效率的上限。

依托国家超算互联网核心节点部署的中科曙光scaleX万卡超集群，MatPL机器学习力场实现计算效率大幅提升：

仅用4096张异构加速卡并行运行就完成414.7亿原子超大规模模拟，且通信开销仅为4.92%，为后续更大规模的结构模拟提供了算力保障。

国产算力×国产软件，

构建世界领先的科学计算生态

此次突破充分验证了，国产算力×国产软件深度协同，不仅可以打造世界领先的AI4S成果，也共同探索了中国AI4S生态路径的可行性。

“以往大家是做算力的做算力，做软件的做软件，以后可能向软硬件生态深度协同的方向发展。”中科曙光解决方案与创新业务总经理张磊表示。

• 硬件层面，自主安全可控国产算力，无感使用

此次突破依托国家超算互联网核心节点完成，该节点目前已部署三套scaleX万卡超集群系统，可对外提供超过3万卡的国产AI算力，为前沿科研提供大规模自主可控算力支撑。

中科曙光scaleX万卡超集群可提供双精度与半精度算力，能够满足科学计算对高精度、高并发、高稳定性的要求。同时兼容主流计算生态，降低了科研应用迁移和使用门槛，让科研人员无感使用。

本次突破记录，中科曙光超集群的硬件价值功不可没：4096张异构加速卡并行，弱扩展效率高达88%，通信开销仅4.92%，计算占比始终超90%，证明这套超集群不仅“造得大”，更“跑得顺”。

• 软件层面，开源开放，让更多科研人员真正用起来

此次破纪录的龙讯旷腾MatPL-2026.3软件包，通过内存优化、近邻表重构、跨节点并行等技术，将硬件潜力释放到极致。科学软件的价值，不只在于一次技术突破，更在于能否被更多科研人员真正用起来，并在不同场景中不断迭代。

正因如此，MatPL-2026.3软件包开源使用，旨在帮助更多科研人员实现更多从0到1的创新突破。未来，超算互联网与龙讯旷腾还将在计算效率、软件性能方面进一步协同优化，并联合探索龙虾智能体、一体机等合作模式。

• 平台层面，跑通AI4S生态闭环，加速AI4S普惠

超算互联网不只是算力资源池，也是连接算力、模型、软件、服务和智能体的AI4S基础设施。

“超算互联网提供了超大规模异构算力资源池，为未来万亿、十万亿甚至百万亿级别的分子动力学模拟打下良好开端。同时国产软硬件协同也让我们摆脱对国外商业研究的依赖，基于自主可控国产算力进行前沿科研创新。”田洪镇表示。

作为全国一体化算力网建设的核心载体之一，超算互联网通过“核心节点邀测计划”、打造科研专属智能体“SClaw”已取得诸多阶段性成效，不仅集结600余家服务商、近7300款应用商品，注册用户规模更突破120万，并逐步构建起完善的国产AI4S算力服务生态。

414.7亿原子破世界纪录是一个新起点。它再次验证了，国产万卡超集群×科学软件的深度协同，不仅能支撑世界级科研任务，更有能力构建自主的、世界顶级的科学计算生态，推动AI4S在更广阔科研领域加速落地，持续拓展中国科研创新的边界。

本文为「智能进化论」原创作品，

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