5月17日，中国工业与应用数学学会（China Society for Industrial and Applied Mathematics，以下简称CSIAM）第五届数学促进企业创新发展论坛在山东济南召开，并在开幕式上发布了2025年（第五届）CSIAM应用数学落地成果，全国仅有5个项目获得认证。其中，由上海交通大学重庆人工智能研究院金石，徐振礼，赵腾团队牵头完成的“高性能分子动力学模拟器‘微著·NanoTitan’”项目获得2025年CSIAM应用数学落地成果认证。

项目代表徐振礼（左一）、赵腾（左三）与黄云清教授（左二）现场合影

分子动力学（MD）通过求解牛顿运动方程，是微纳体系的主流模拟工具，广泛应用于材料、生物等领域。长程相互作用算法是MD的计算瓶颈。主流的MD软件使用基于快速傅里叶变换（FFT）的PPPM、PME算法，整体计算复杂度为O（NlogN）。在多核并行计算中，FFT由于通讯密集面临可扩展性瓶颈。另外，短程作用的计算需构建邻居列表，在大规模计算中占用大量内存，进一步降低模拟效率。

针对上述挑战，申请团队受深度学习中随机梯度下降方法的启发，提出了“随机分批”方法（RBM），将计算复杂度降低到O（N）。对于长程作用，随机分批Ewald（RBE）算法通过重要性采样避免使用FFT，展现出了超级可扩展性。对于短程作用，随机分批链表（RBL）算法利用“核-壳”结构显著降低计算负载与内存需求。同时为了克服长程势函数挑战，提出了高斯和神经网络。相关成果获得了上海市自然科学一等奖等。

依托上海交通大学重庆人工智能研究院，团队开发了具有自主知识产权的RBMD模拟软件，并与中科曙光合作推出专用模拟器“微著·NanoTitan”。通过集成RBMD与国产异构芯片，有效提升了大规模粒子模拟中的软硬件协同加速。微著·NanoTitan对比主流软件在速度上提升1-2个数量级，突破性地在GPU单卡上实现千万全原子体系模拟，并应用于锂电材料等前沿研究，助力AI for Science。

微著•NanoTitan-分子动力学专用模拟器

关于CSIAM应用数学落地成果认证

CSIAM应用数学落地成果评选认证活动自2021年开始举办，旨在加速应用数学成果的产业化进程，深化产学研协同创新，助力数智时代下的企业变革与核心竞争力提升，推动应用数学学科发展。活动得到了应用数学界及产业界专家学者的广泛参与，征集到了多个项目。落地成果需经过资格审查，学术、产业、管理三个领域专家组评选，学会常务理事会投票等流程而最终获得认证。

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