北京
9月14日消息，分子之心近日宣布，其自主研发的反应性原子建模平台QuantaMind相关研究发表于《Science Advances》。据论文披露，QuantaMind将接近密度泛函理论（DFT）精度的反应性分子动力学拓展至数万原子级生物体系和数十纳秒时间尺度，可用于模拟质子转移、化学键断裂与生成等动态过程。
具体来看，论文中QuantaMind验证的最大体系达到24001个原子，最长稳定模拟时间达到20纳秒。论文提交后的扩展测试则进一步达到十万原子级和百纳秒尺度。
计算效率方面，论文数据显示，在NVIDIA A100 80GB GPU上，QuantaMind推理速度达到4.2×10⁻⁶秒/原子/步。对于约18000个原子的PETase体系，每纳秒模拟约需20小时。最新扩展测试中，其推理速度达到2.1×10⁻⁶秒/原子/步，十万原子级反应体系单位时间步模拟计算耗时降至0.25秒。
在酶催化验证中，QuantaMind对包含17792个原子的PET水解酶体系进行了6纳秒反应性分子动力学模拟，并完成完整催化循环模拟。研究团队从反应轨迹中抽取342个构型进行独立DFT单点计算，原子力分量的Pearson相关系数均超过0.99。
此外，在24001个原子的水体系中，QuantaMind模拟得到的质子扩散系数为0.87±0.10Ų/ps，实验值为0.94/0.96；在9999个原子的水体系中进行3纳秒模拟，得到水的自解离pH为6.34±0.06，实验值为6.13±0.03；在溶菌酶20纳秒模拟中，估算第15位组氨酸残基His15的pKa约为5.81，核磁共振实验测得的数值为5.5。
分子之心表示，QuantaMind可进一步应用于药物研发和酶工程等领域。在一项pH敏感抗体设计项目中，QuantaMind辅助设计的候选抗体在pH6.0下的解离速率达到pH7.4下的62倍。
目前，分子之心已经布局蛋白质生成模型NewOrigin、结构预测模型MMFold、从头设计平台MMDesign及动态反应模拟引擎QuantaMind，相关能力计划集成至AI原生生物经济操作系统MoleculeOS。（定西）
