北大教授高毅勤及其团队与华为合作，基于昇腾AI开发出新一代具有自主知识产权的分子动力学模拟软件SPONGE，并将其植入开源AI框架昇思MindSpore，让该框架同时具备AI能力和传统分子模拟能力。这或许能让人们自由翱翔原子、分子的微观世界。高毅勤解释说，分子有大有小，蛋白、DNA是分子，药物分子也是分子。分子的结构、组成和运动状态多种多样，人体内蛋白质、DNA等分子之间有着密切的相互作用。
如果某个分子或某些分子动力学特征（形状、结构和运动状态）发生改变，人们可能就会出现健康问题。而药物治疗的本质，其实就是药物分子和组成人体的某些分子相互干预、相互作用的结果。如果人们对分子有足够的了解，就可以在健康监测、疾病治疗，包括针对某种疾病的新药设计方面大有作为。
分子和原子很小，通常用亚纳米尺度来描述它们。
例如，我们平时常听说的细胞核的尺寸已经很小了，绝大多数细胞核直径不足10微米，肉眼无法看见，而一个细胞核却平均由1012至1013个原子组成，由此可见原子的尺度有多么小。而且，分子、原子虽然很小，但运动速度却快得惊人。我们在描述分子运动的时候，常用的时间尺度是飞秒、皮秒、纳秒。
飞秒是10-15秒，所以，常规手段做分子跟踪实验非常困难（又小又快），这时候就要借助一些工具，包括分子动力学工具（SPONGE）来研究。我们基于物理原理，把原子通过化学键等相互作用连成分子结构，从而描述它的空间位置、受到的力和运动状态。
借助分子模拟技术，人们可以模拟化学反应、蛋白质折叠以及同一物质在不同状态下的相变，在材料设计、药物设计、化工设计等场景有着广泛应用。比如，在传统的蛋白质结构测定工作中，科学家使用电镜观测后，往往会使用分子动力学模拟工具来辅助确认蛋白质结构。而DeepMind震动世界结构生物学界的AlphaFold 2就是结合大数据、深度学习和分子模拟工具获得蛋白质结构的突出代表。
高毅勤说，计算也好，理论推演也好，一定要和实验紧密结合起来，更好地形成互动。计算指导实验、实验检验和纠正计算，形成一个相互补充、相互验证的闭环，这样才能提高科研效率，我相信未来这是非常重要的趋势。高毅勤团队与华为团队在基于深度学习的分子模拟软件开发方面仍在不断“进化”，他们基于AI框架昇思MindSpore实现的分子动力学模拟软件架构更简单、开发更高效、使用更“智能”。
深度探索微观世界是人类一直以来的梦想和追求。有了强大AI能力的昇思MindSpore“加持”，SPONGE会为科学计算带来重大变革，引领人们走进原子、分子的“星辰大海”。