“工欲善其事，必先利其器。”在搞科研的过程中，少不了“利器”加持。由上海交通大学重庆人工智能研究院自主研发的国内首款多体智能软件“微著”，让科研人员的科研之路一路“开挂”。

5月16日，记者从该研究院获悉，“微著”首款旗舰产品——随机分批分子动力学模拟软件云计算平台（以下简称“微著”云计算平台）近日正式上线，并邀请科研人员实测体验。

从微观到宏观

快速求解超大规模多体问题

这款科研“神器”究竟有多厉害？要解答这个问题，首先要搞清楚什么是多体问题。

“在科幻小说《三体》中，三体人所在星系，有3个‘太阳’。它们在相互引力作用下，发生着极其复杂的运动，且规律难以预测。试想一下，如果有千万个、甚至上亿个‘太阳’呢？”“微著”云计算平台项目负责人赵腾博士说，三体问题难以解决，推广到多体问题则更难解决了。

“微著”软件，于去年9月正式发布。“‘微著’寓意‘见微知著’，就是以微观尺度的多体粒子模拟手段探索自然和社会。”赵腾解释，作为一款通用科学计算平台，它可以从微观到宏观、对不同尺度问题进行模拟，快速求解超大规模多体问题，应用于材料科学、生物医药、社会科学、群体智能等诸多领域，填补我国在多体问题微观仿真领域的空白。

“超算中心”强大

多核CPU并行效率高达95%

“以材料科学为例，从微观世界来看，一种材料就是由上亿个粒子组成的复杂系统，好比是三体人所在的星系有上亿个‘太阳’。”赵腾介绍，尽管这个系统很复杂，但“微著”云计算平台拥有强大的“超算中心”，如果要进行材料性能优化，它可以通过模拟计算，找出上述粒子的运动规律，得到相关参数和条件，并给出最优解决方案，让科研人员在此基础上展开实验。

值得一提的是，对比现有主流的科学计算软件，“微著”云计算平台的多核CPU并行效率实现大幅提升，高达95%。

“并行效率是衡量计算速度的重要指标之一。”赵腾解释，打个比方来说，如果“微著”云计算平台和现有主流软件都拥有一个“超算中心”，各自的CPU内核数量均为10000个。运行时，“微著”云计算平台能调动9000个核工作，而现有软件只能调动两三千个核工作，“微著”云计算平台能算得更快，大幅提升科研计算效率，缩短研发周期。

目前，“微著”云计算平台正与国家超算互联网平台进行深度对接，计划于6月正式入驻。在原创算法的基础上，有了国家超算互联网的强大算力资源加持，软硬件协同加速，“微著”云计算平台就能为使用者提供更好的服务和体验。

投入应用

项目前期研究时间减少一半

据悉，“微著”团队目前已与国内多家高校科研团队合作，在科研项目中进行应用。

比如，在上海交大团队的一项有关全固态电池的项目研究中，“微著”云计算平台已经展露了拳脚。

“固态电池作为一种新兴技术，是储能技术发展的重要方向。它是使用固态电解质替代了传统液态锂电池中的电解液和隔膜，因此，固态电解质会直接影响电池的性能。”赵腾介绍。

此前，科研人员实验发现，随着电池反复充放电，固态电解质的性能会有所损失。

如何让电池保持性能？“微著”团队通过建模、计算、分析，将微观世界可视化，开展项目前期研究，并从中找出锂离子电导率衰减是导致固态电解质性能损失的核心问题。

与此同时，团队还通过模拟实验，给出了精准调控这一指标的最优方案，比如在原有材料的基础上加入什么材料、加多少量等，让锂离子电导率维持在较高水平。有了这样的精准指引，科研人员再进行实验，以及开展后续的科研工作，就达到了事半功倍的效果。

“前期研究目前已经完成，实践证明，科研计算效率大幅提高，让我们的研究时间比传统算法减少了一半。”赵腾说。

此外，除了软硬件协同加速以外，“微著”云计算平台还具有平台开放、代码开源、国产芯片适配等优势，让科研人员可以广泛应用，同时解决了在多体问题模拟领域的关键核心技术问题。

新重庆-重庆日报首席记者 张亦筑