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国产云端MD引擎SPONGE上线！并行科技联合北大、深圳湾实验室推动科研创新
2025-04-02
多学科交叉融合的科研时代，分子动力学（MD）模拟已成为化学、生物医药、材料科学等领域不可或缺的工具。然而，传统MD软件长期依赖国外技术，且面对大规模复杂体系模拟时，算力与效率瓶颈日益凸显。在此背景下，并行科技携手北京大学化学与分子学院高毅勤教授团队、深圳湾实验室系统物理生物学所杨奕课题组，成功完成国产分子动力学模拟引擎SPONGE的云端部署，标志着我国在自主可控的高性能计算与分子模拟领域取得重要突破。
此次合作中，北京大学与深圳湾实验室主导SPONGE核心算法研发，其创新的GPU加速技术及AI驱动的增强采样方法（如元动力学、深度学习潜力集成等），显著提升了模拟精度与速度；并行科技则依托其强大的云端算力平台，为SPONGE提供高性能计算资源支持，使其能够高效处理超大规模分子体系（如蛋白质-配体相互作用、纳米材料表面动力学等场景），同时支持多任务并行计算，大幅降低科研成本与时间。
这一合作不仅填补了国产下一代智能MD软件在云端计算服务的空白，更有助于进一步通过技术开源与模块化设计（如MindSPONGE与华为MindSpore框架深度结合），为跨学科研究提供了灵活扩展的解决方案。
操作步骤一：并行云桌面登录界面
操作步骤二：点击SPONGE
步骤三：按需在SPONGE作业列表界面进行相关作业操作
步骤四：选择作业规模并提交
1. 效率跃升：
SPONGE的GPU加速技术使模拟速度提升10倍以上，结合云端弹性算力，用户可快速完成传统需数周的计算任务，尤其适用于药物发现、新材料设计等时效性强的领域。
2. 精度与功能扩展：
与国外主流软件（如Amber）精度持平，且支持复杂体系（如生物大分子、特殊材料表面）的定制化模拟，满足前沿研究需求。
3. 成本优化：
云端部署无需本地高性能硬件投入，按需付费模式降低中小团队使用门槛，助力普惠科研。
4. 生态开放：
模块化设计（CudaSPONGE、MindSPONGE、Xponge）支持与深度学习、分子对接工具（如DSDP）无缝集成，推动AI for Science的深度融合。
案例实证：SPONGE的多元应用场景
-生物医药：精准模拟蛋白质构象变化，加速靶向药物筛选；
-材料科学：解析纳米材料表面动力学行为，指导高性能材料开发；
-教育领域：开源特性助力高校教学与科研训练，培养交叉学科人才。
SPONGE与国外主流软件Amber计算精度上无显著差异
SPONGE在生物大分子体系模拟表现良好
SPOGNE甚至可以用于一些特殊材料体系表面信息的定制化计算
SPONGE的云端部署不仅是国产科研软件向“云上科研”发展的又一次有力实践，更展现了并行科技致力于算力行业产学研多元合作的核心价值——通过技术自主化与算力资源整合，为科研机构与企业提供高效、灵活、低成本的分子模拟工具。
未来，随着算法与算力的持续迭代，SPONGE有望成为MD模拟领域的重要参与者，推动我国在生物医药、新材料等战略产业的核心竞争力提升。
1. Huang Y. P. et al., *Chin. J. Chem.* 2022, DOI:10.1002/cjoc.202100456
2. Xia Y. et al., *J. Open Source Softw.* 2022, DOI:10.21105/joss.04467
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