上智院“渾天綾”開源：集成140+Skills協同，助力藥物研發等科研流程端到端閉環

編輯丨王多魚

排版丨水成文

物質科學研究領域不缺優秀的 AI 工具。

結構預測、分子生成、性質計算、反應模擬……各類模型在各自擅長的任務上表現出色，卻彼此割裂。科研工作者的日常，往往陷在 N 個工具切換里：從一個平臺導出數據，轉換格式，導入下一個工具，重新調參——機械操作擠占了本該用于科學判斷的時間。

工具本身不是問題，協作才是。

“渾天綾”，就是上海科學智能研究院（Shanghai Academy of AI for Science，簡稱上智院）針對這一問題給出的系統性開源方案。

繼燧人物質科學系列模型，作為上智院在物質科學方向的又一落子，“渾天綾”現已覆蓋藥物發現、材料設計、催化劑優化、新能源研發等多個領域。基于其開源底座，上智院重點孵化企業“格物智研”將面向產業需求持續優化，提供產品化封裝、企業級支持與商業擴展服務。

超140個Skills，“渾天綾”覆蓋物質科學研發全流程

作為一個開源物質科學發現系統，“渾天綾”目前已集成 4 大科學方向 140+ Skills。以藥物發現為例，核心的 14 個 Skills 覆蓋從靶點到候選分子的完整鏈條，展示了這套協作邏輯如何在真實流程中運轉。

第一步：自主調研。輸入靶點名稱（例如“TYK2治療自身免疫性疾病靶點”），進行靶點調研與專利查詢，檢索文獻、提取生物學信息、排查已有專利。原本需要 1-2 天的文獻整理工作，可壓縮至 10 分鐘以內。

第二步：結合構象發現。系統自動完成蛋白標準化處理（去水、加氫、優化側鏈），若已有復合物晶體結構，進行分子生成；若無，先運行MD模擬優化，再通過口袋發現Skill定位藥物結合位點。

第三步：分子設計與篩選。根據蛋白口袋進行分子生成，采用“粗篩+精算”策略：先用分子對接 Skill 從數百乃至數千個候選分子中快速篩出幾十個，再用 FEP 計算 Skill 精確評估，鎖定結合親和力最強的分子。逆合成分析 Skill 進一步確定合成路線，確保設計的分子不只理論新穎，更具備落地合成的條件。

第四步：確認與流轉。系統可以生成內部確認流程，并可直接對接合成詢價系統。通過驗證的候選分子完成入庫，形成可供實驗驗證的先導化合物清單。

整個流程的核心價值不是單步更快，而是以統一環境部署的方式運行，所有環節由平臺統一托管，數據在任務流中自動貫通，實現端到端的無縫銜接。科學家從工具操作中解放出來，專注于需要高度判斷力的問題：選擇哪個靶點、哪些分子值得驗證、實驗結果不理想時如何調整方向。

為什么是Skills協作，而不是一個超大模型

這是一個合理的疑問：既然要串聯這么多模型和工具，何不訓練一個統一的超大模型？

答案是：既不現實，也不必要。

分子對接依賴經過長期驗證的物理化學算法，FEP 計算依托成熟的統計力學方法論，逆合成分析積累了化學家數十年的反應規則——這些專業能力早已經過充分驗證，具備可靠性與可解釋性。用通用大模型取代它們，不僅訓練成本極高，更關鍵的是，科學家無法信任一個出了問題卻無法追溯的“黑箱”。

“渾天綾”的方法論因此很清晰：保留各環節專業模型和工具的核心能力，集中解決它們之間的協作問題。

這套邏輯不只適用于藥物發現，例如：

• 高分子材料設計：原子尺度建模-穩態結構生成-性能模擬-合成路線規劃；

• 催化劑優化：反應機理探索→反應數字化表征→反應構效關系建模→催化劑虛擬篩選→實驗條件優化；

• 新能源研發：基于性質約束的分子生成-高通量氧化還原電位計算-合成路線規劃。

• 凡是具有明確研發流程、各階段工具成熟、核心挑戰在于環節整合的領域，均可適配。

一個關鍵拐點，一套完整體系

“渾天綾”的出現，根植于上智院對科學智能發展以及物質科學研究范式的整體判斷。

科學智能（AI for Science）正處在一個關鍵的技術拐點：大語言基座模型提供邏輯推理，智能體系統實現流程編排，科學垂域模型融入領域機理，自動化實驗室提供物理世界反饋——四者貫通之后，科研流程第一次具備了端到端自動化閉環的可能。

上智院物質科學團隊由此出發：燧人物質科學系列模型首次統一建模了微觀電子結構與宏觀統計行為，使分子模型從經驗擬合轉向物理約束驅動，從專用工具升級為通用引擎。

然而，想法與可設計可合成之間仍存在顯著斷點。圍繞這一痛點，上智院進一步布局了渾天綾Scientific Skills（將算法、數據、算力、實驗四類科研要素標準化為可組合的生產單元）、智能實驗設計智能體（將高維設計需求轉化為具體實驗路徑）、以及自動化實驗室（應對非標物理操作、攻克后處理瓶頸、實現實驗數據結構化）等關鍵技術，正著力構建干實驗-連接層-濕實驗-數據回流的完整閉環。

作為這一完整技術體系的產業化承載主體，“格物智研”正負責將系列原創成果推向真實產業場景，形成從基礎模型到濕實驗驗證的平臺級服務能力。

4月新增一攬子物質科學開源Skills

本月，上智院物質科學團隊新增開源一系列模型、數據與工具，包括燧人 AI 計算模型、craton 計算化學模型等，藥物、材料、能源等領域用戶可通過“渾天綾”調用，同時最新Skills 也已收錄在星河啟智科學智能開放平臺（https://aistudio.ai4s.com.cn/）。

期待開源聚力，歡迎社區共建。

項目地址：https://github.com/golab-ai