中科院大连化学物理研究所携手昇腾AI，共同孵化水分子团簇大模型

2022年11月11日，在大连人工智能生态创新中心的支持下，中国科学院大连化学物理研究所与华为就联合孵化水分子团簇大模型正式立项。双方明确将基于昇腾AI基础软硬件平台，展开对高精度神经网络势能面的体相水模拟研究，孵化水分子团簇大模型，诠释水的奥秘。

水，是每个人都再熟悉不过的“生命之源”，但在科学家眼中，它却充满奥秘。

自然界的水不是以单一水分子（H2O) 的形式存在的，而是由若干水分子通过氢键作用而聚合在一起，形成复杂的氢键网络，即水分子团簇。在固相中，这种复杂的氢键网络构成了不同的冰相结构；在液相中，这种氢键加强了水分子之间的相互作用，表现为反常膨胀现象和强烈的亲疏水性。此外，水分子中的氢原子还表现出强烈的量子体系属性，具有一系列核量子效应。

对水分子团簇的研究，是揭示水种种神奇特性的关键。

在实验技术方面，大连化学物理研究所自主研发了基于大连极紫外自由电子激光（大连相干光源）的中性团簇红外光谱实验方法，首次实现了质量选择中性水团簇的高灵敏探测及红外光谱的研究，为开展各类中性团簇红外谱学和结构的研究打开了大门。[1]

基于极紫外自由电子激光的水二聚体的红外光谱研究

在理论模拟方面，大连化学物理研究所基于分子动力学原理，通过构建高精度的势能面，求解原子核运动方程，计算出各种化学动力学信息。但是，随着研究体系原子个数的增多，势能面的维度也迅速增加，需要进行合理的构型筛选，再利用人工智能的神经网络，通过多体展开的方法获得可靠的势能面。

科学研究的现实需求，成为了此次合作的契机。

大连人工智能计算中心将为大连化学物理研究所的实验团队提供算力支持，发挥昇腾在人工智能领域的技术优势，联合孵化水分子团簇大模型。同时，中国科学院院士、中国科学院大连化学物理研究所研究员张东辉院士受邀为大连人工智能生态创新中心指导专家，带领科研团队共同孵化大模型。水分子团簇大模型的应用将有助于解释大连相干光源的实验结果并为后续实验提供理论指导。

张东辉院士（右）受邀为大连人工智能生态创新中心指导专家

人工智能技术催生科学计算新范式。昇腾AI将持续加强与高校、科研机构、伙伴的广泛合作，推进AI技术创新，使AI成为科研创新的倍增器，共建AI技术生态。

[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