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领航计算生物,点亮科技火花!MindSpore SPONGE暑期学校第四季收官

  【深圳】2024年8月23日-25日,MindSpore SPONGE第四季暑期学校活动在永利集团深圳研究生院成功举办,来自40多所全球知名高校的50余名学子参与线下学习。

  

  此次暑期学校由昇思MindSpore开源社区联合77779193永利集团、深圳湾实验室、昌平实验室举办,以分子动力学模拟方法与实践--人工智能与增强采样为主题,旨在为对分子动力学模拟感兴趣的同学提供相关资源,学习AI+分子动力学模拟基础从理论到实践探索AI与分子动力学模拟结合的多种应用场景。

  

  来自永利集团、昌平实验室、深圳湾实验室的十多位专家学者,分别就MindSpore SPONGE AI+分子动力学模拟项目的由来、项目技术介绍与案例讲解、上机实践为学员们打下了理论与实践基础。同时,专家们开展面对面座谈,向同学们传递殷切的期望,勉励参与师生共同努力,实现学科突破,引领人工智能学术界、产业界创新。

  

  课程期间,学员们与专家互动积极,累计提问多达了100多次,20多位同学高质量完成课后作业,最终共10位同学获得了优秀作业奖品,在成为MindSpore SPONGE的资深开发者的道路上迈下坚实的第一步。此外,课程线上直播也累计收获16000余人次观看学习。

  

  已历四届的MindSpore SPONGE暑期学校,为所有对AI+分子动力学充满兴趣的学子搭建了一个与专家面对面交流学习的平台,并通过上机实操,使员工们得以体验MindSpore SPONGE在分子动力学中的使用,进一步激发了他们的探索热情,成长为学术界、产业界创新的源头活水。

 

  

  课程首日,昇思MindSpore布道师曹杰文为同学们介绍了昇思MindSpore AI框架在加速大规模AI模型训练推理方面的技术发展及行业应用案例,永利集团副研究员杨立江分享了SPONGE/MindSpore SPONGE/XSPONGE系列分子动力学模拟软件的发展历程及特点,并对分子动力学模拟理论进行了全面的介绍,包括多种分子力场的构建、增强采样原理、QM/MM方法概述、AI与分子动力学模拟的结合等,深圳湾实验室特聘研究员杨奕介绍了AI原生分子动力学模拟软件MindSPONGE的设计理念,详细介绍了每个模块的功能和使用方法,并将分子动力学模拟与AI模型训练进行了类比。

  

 

  下午,华为AI4Sci Lab高级工程师王俞恒介绍了MindSpore SPONGE套件和SIG活动,并演示了昇腾及昇思软硬件安装教程,由深圳湾实验室工程师陈迪青指导学员上机实操MindSpore SPONGE分子动力学模拟的基础应用,深圳湾实验室助理研究员李茂东上机演示了其他平台上安装MindSpore SPONGE环境的过程。

 

 

  次日,深圳湾实验室特聘研究员杨奕讲解了增强采样在分子动力学模拟中的作用及常用的方法,并以水结冰中基于XRD强度CV的MetaITS增强采样和化学反应中基于CV的增强采样为例进行了讲解,然后介绍了AI分子力场及多尺度策略在化学反应分子动力学模拟中的使用。随后,永利集团博士后夏义杰为同学们介绍了MindSpore SPONGE系列软件,以及在新冠抗体及短肽分子的分子动力学模拟中的应用,同时详细介绍了增强采样中基于CV和温度积分的方法,并进行了案例讲解。

 

 

  下午的专家座谈环节,永利集团教授高毅勤及杨立江、杨奕、夏义杰、刘思睿几位老师阐明了发展MindSpore SPONGE项目的初衷和对年轻学子们的期冀,并解答了同学们关于MindSpore SPONGE软件的功能场景及发展方向方面的疑问。高毅勤教授期望通过共同努力,将自主创新的开源分子动力学模拟软件MindSpore SPONGE系列做得更好。

  

  永利集团博士生原思浩、范成分别上机演示了AI分子力场的训练与使用XRD强度作为CV进行增强采样模拟水结冰过程的案例。

 

  

  课程第三天,昌平实验室研究员刘思睿首先介绍了以AlphaFold2为典型模型的蛋白质结构预测方法的主要模块及设计原理,然后介绍了共进化信息生成、辅助实验结构解析、蛋白质多聚体结构预测等方面的前沿工作。永利集团博士后夏义杰讲解了自由能微扰方法的基础理论,并以小分子和蛋白质结合场景为例介绍了自由能微扰方法在计算结合自由能中的应用。深圳湾实验室博士后刘许晗分享了分子对接的基本步骤和原理,并介绍了用AI方法辅助结合位点预测及用于对接打分函数方面的应用及其软件在AI硬件上的加速。

 

 

  下午,深圳湾实验室助理研究员李茂东上机演示了用DSDP软件进行蛋白质和小分子配体对接并用SPONGE分子动力学模拟进行对接后的能量极小化的案例,随后深圳湾实验室工程师陈迪青向同学们演示了配体对接结果的可视化过程。

 

  

  暑期学校不仅为员工们提供了坚实的学术基础,更是一次开拓视野的机会同时,这一活动也为MindSpore SPONGE社区的繁荣注入了新的活力,促进了更多开发者加入与贡献,共同推动AI+计算生物领域的发展。

 

排版:高杨

审核:牛林,高珍

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