Prophet:谱分解等变骨干 + 显式自旋,三亿构型的当前榜首
一句话定位
背景:数据集先验的极限
架构:Multi-Cutoff Spectral Decomposition
Prophet-Spin:把自旋变成显式变量
训练数据:ELEMENTA 与三亿构型
榜单成绩
局限与影响
参考文献
一句话定位Prophet(Kairos Materials, 2026)是当前 MatBench Discovery 的榜首(CPS 0.912),也是首个把”谱分解等变骨干 + 显式自旋变量”放进同一框架的原子级基础模型。它以 62.3M 参数、三亿级构型训练,把对称相对热导率误差压到 0.065——比最强基线再低约 30%。
它代表了一个新方向:基础模型的”规模”不再只靠堆数据,而是把覆盖维度从”化学空间”扩到”构型分辨率 + 物理自由度(自旋)”。
背景:数据集先验的极限论文的出发点是一个清醒的观察:现有通用势的”通用”其实很偏。训练数据普遍来自已知晶体结构、原型替换和稳定性筛选(MPtrj、Alexandria 都是如此),这带来两个问题:
先验偏置:模型在”熟悉的化学空间”里越练越熟,但从未见过的新组合、竞争结构附近的分辨率很差;
物理自由度 ...
GRACE / TACE / TECE:等变 ACE 系与高阶张量积系
一句话定位
GRACE:把CG张量积换成可学习基函数
TACE:高阶张量积的正统进化
TECE:加入旋转不变注意力的集大成者
榜单成绩
三者的技术脉络
参考文献
一句话定位GRACE / TACE / TECE 是德国鲁尔大学 Bochum(ICAMS, Drautz 组)与中国上海科技大学(Zemin Zhang)分别在”等变 + ACE”两条子路线上打出的组合拳:GRACE 用可学习基函数把推理做快,TACE 用高阶张量积把精度做高,TECE 再把旋转不变注意力加进来冲刺榜首。
GRACE:把CG张量积换成可学习基函数GRACE(Graph-based ACE) 的核心洞见:等变网络的精度瓶颈不在”等变”,而在 CG 张量积的昂贵。它做了两件事:
用 ACE(原子簇展开)的可学习径向基函数替代球谐张量积——等价于在 ACE 框架内引入等变基函数,保持等变性的同时把计算复杂度降下来;
多层堆叠(GRACE-1L/2L/3L),把 ACE 的单层描述扩展为可堆叠的深度网络。
结果:推理速度比同精度等变模型快数倍,参数量却极小(GRACE-1L 仅 3.45M 参数、GRACE- ...
eqV3 / EquiformerV3:等变Transformer的第三代,平滑与榜首双收
一句话定位
eqV2 的教训:一段前置史
EquiformerV3:三大增量
SwiGLU-S²:为什么能同时保等变与降采样复杂度
榜单成绩
局限与影响
参考文献
一句话定位EquiformerV3(arXiv:2604.09130)是等变图注意力 Transformer 的第三代,把”软件加速 + 注意力微改 + 新激活函数”三路增量合成一体。它与 DeNS 去噪配合,在 OC20、OMat24、MatBench Discovery 三个榜单同时拿到 SOTA——在通用势榜单上以 F1 0.931 登顶稳定性分类,CPS 0.902 稳居头部。
它回答了上一章 eqV2 留下的问题:等变 Transformer 家族能不能在”不牺牲物理平滑性”的前提下把精度推到顶尖? 答案是可以——只要用对激活函数。
eqV2 的教训:一段前置史在讲 EquiformerV3 之前,必须先交代它的大哥 eqV2 留下的遗产。
eqV2(Meta FAIR, 2024,arXiv:2410.12771)是”把催化竞速模型 EquiformerV2 直接当通用势用”的尝试:在 MPtrj + OMa ...
PET 与 ORB:放弃等变约束的非等变路线
一句话定位
非等变路线的赌注
PET:Point Edge Transformer
ORB:大规模数据 + 旋转增广
榜单成绩
成功还是失败?
参考文献
一句话定位PET 和 ORB 是通用势里最”离经叛道”的一支——它们完全放弃显式等变约束,用纯 Transformer 直接处理点云,靠大规模数据和随机旋转增广隐式满足对称性。结果证明了等变性是充分条件而非必要条件。
非等变路线的赌注从 等变神经网络:原理与脉络 以来,MLIP 社区的主流信念是:等变架构因内建对称性而数据高效。PET/ORB 的赌注是:这个”数据高效”的优势可以被”数据管够 + 简单架构”抵消——与其维护复杂的 CG 张量积,不如上更大规模的纯 Transformer。
这和视觉领域”ViT 战胜卷积的归纳偏置”是同一个剧本。
PET:Point Edge TransformerPET(EPFL, lab-cosmo)把等变消息传递的”卷积”替换成 Transformer 的注意力,但保留了点-边(point-edge)混合图结构:
点:原子;
边:键/近邻;
注意力:标准 self-attention,用方向 ...
UMA:跨域基础模型,力场界的GPT
一句话定位
背景:跨域迁移的物理之问
架构:eSEN风格骨干 + 适配头
训练:多域联合 + 任务头
榜单与表现
争议与展望
参考文献
一句话定位UMA(Universal Models for Atoms, Meta)是目前最接近”力场界 GPT”的存在——它用一套骨干在催化、晶体、分子、界面等多个域上联合训练,通过任务特定适配头跨域切换,试图回答”跨域物理到底可不可迁移”。
背景:跨域迁移的物理之问到了 2025 年,单个域的通用势已经成熟:晶体有 MACE-MP-0、催化有 OC20 系、分子有 OMol25。但每个模型都是”一个域一个模型”。Meta 提出的问题是:这些域之间到底有没有共享的物理?
如果答案是肯定的,那么一个模型在催化上学到的原子间相互作用,应该能帮助它在晶体、分子上表现得更好——这就是”基础模型”的商业逻辑在科学计算中的复刻。
架构:eSEN风格骨干 + 适配头UMA 的架构是eSEN 风格(eSEN:平滑能量网络,平滑 + 保守力路线的常青树 的骨干),因为 eSEN 已经被证明在力质量上优秀。它的设计核心是:
共享骨干:一个等变消息传递网络,接受原子 ...
eSEN:平滑能量网络,平滑 + 保守力路线的常青树
一句话定位
架构:四层平滑性防线
直接力 vs 保守力:一场关于声子的辩论
训练协议:直接力预训练 + 保守微调
OAM 版本:从MP到通用
榜单成绩
局限与影响
参考文献
一句话定位eSEN(equivalent smooth energy network, Fu et al., Meta FAIR, 2025)是”平滑能量网络 + 保守力”路线的代表,也是 MatBench Discovery 上最常青的 OAM 模型之一——它以 30.2M 参数的 eSEN-30M-OAM 稳居 CPS 0.888(Top10),上榜近一年半仍未被淘汰。
名字里的两个关键词——smooth 和 expressive——对应它要解决的两个问题:平滑性(力的质量)与表达力(消化亿级数据)。
架构:四层平滑性防线等变网络走向大模型时代有一个绕不开的拦路虎:力的预测质量问题——许多高精度能量模型的力出现尖峰、噪声等病态行为,导致声子谱、过渡态搜索等下游任务翻车。神经网络势能面若不处处二阶可微,求导得到的力就会不连续,分子动力学轨迹上表现为能量的锯齿跳变和声子谱的鬼峰。eSCN解决了”算得动”(见 e ...
SevenNet 与 SevenNet-Omni:从 MPtrj 到 COSMOS 数据配方
一句话定位
SevenNet:NequIP的并行化改造
COSMOS 数据集:十五库合一
Omni:多任务 + 数据整合时代
榜单成绩
局限与影响
参考文献
一句话定位SevenNet-Omni 是”超大整合数据集 + 多任务训练”配方的第一个成功案例——它用 COSMOS 数据集(十五库合一、2.43 亿构型)训出 CPS 0.873 的通用势,宣告了数据整合时代的到来。
SevenNet:NequIP的并行化改造SevenNet(arXiv:2402.03789)是韩国首尔国立大学(MDIL, Park 组)对 NequIP:等变消息传递的开山之作 的工程化改造:
保留 NequIP 的等变消息传递核心;
重写实现,针对多 GPU 大规模并行做了优化(工业级数据加载、分布式训练);
主打”GPU 集群上跑百万原子 MD”。
它最初的模型 SevenNet-l3i5 用 MPtrj 训练,在 2024 年底就以 1.17M 参数的极致规模拿到 CPS 0.714,展示了参数效率。
COSMOS 数据集:十五库合一真正让 SevenNet 封神的是它背后的 COSMOS 数据集 ...
DPA系列:从注意力势到大模型时代的精度-成本前沿
引言:一条贯穿四代的演进线
DPA-1:注意力机制的试水(2022)
DPA-2:双网络架构(2024)
DPA-3:LiGS与Scaling Law(2025/2026)
DPA-4:EMFA SO(2)卷积与机器精度等变(2026)
DPA-4 vs eSEN:两条平滑路线的对决
DPA-4的训练栈:HybridMuon + WSD
参考
引言:一条贯穿四代的演进线DPA(Deep Potential for All)是 DeepModeling / AI for Science Institute / DP Technology 推出的通用原子势家族,目标是”一个模型覆盖元素周期表”。从 DPA-1 到 DPA-4,这条线展现了清晰的演进逻辑:
代
年份
核心贡献
关键词
DPA-1
2022
注意力机制试水,初步通用
attention, pretraining
DPA-2
2024
双网络架构,多源数据
summary + fitting
DPA-3
2025/26
LiGS 线图级数,Scaling Law
line graph, scaling ...
MACE-MP-0 与 MACE-MPA-0:生态的奠基者
一句话定位
从架构到通用势:一次生态级的发布
MPA-0:改进的数据配方
榜单成绩
为什么说它是生态的奠基者
局限与影响
参考文献
一句话定位MACE-MP-0 是把等变架构推上通用势王座的那一次发布——它以约 15M 参数在 MatBench Discovery 拿到当时领先的 F1≈0.72,凭借开源模型、完整微调工作流和活跃社区,成为整个领域的”标准底座”。后续 MACE-MPA-0 用改进的数据配方把 CPS 抬到 0.795。
从架构到通用势:一次生态级的发布MACE 的架构(多层等变消息传递 + 原子簇展开,见 MACE:高阶等变消息传递与原子簇展开 )是 2022 年的事。2024 年的 MACE-MP-0 做的不是架构创新,而是把现有架构放到更大的合并数据集上认真训练:
训练数据:MPtrj + Alexandria 合并集(跨 89 种元素,约 158 万 + 千万级构型);
架构:MACE 中等配置,约 15M 参数;
发布形态:Hugging Face 权重 + 一键微调脚本 + 社区工作流。
它发布的时机恰逢 MatBench Discovery 榜单成 ...
MatterSim:高温高压相空间覆盖的独一档
一句话定位
差异化:铺满温度-压力相空间
架构与训练
数据:为什么温压覆盖难
榜单成绩
适用场景与局限
参考文献
一句话定位MatterSim(微软)选择了差异化路线:把训练数据铺满温度-压力相空间(0K 到 5000K、到 100 GPa 量级),在高温高压场景拥有其他模型无法企及的覆盖面——地幔矿物、极端条件材料、金属熔化是它的主场。
差异化:铺满温度-压力相空间通用势赛道的主流竞争维度是”化学空间覆盖”(元素多少、域多广)。MatterSim 另辟蹊径,竞争的是热力学状态空间覆盖:
常规通用势的训练构型集中在平衡态附近(MPtrj 的弛豫轨迹就是典型);
MatterSim 用主动学习 + 分子动力学轨迹采样主动生成大量偏离平衡、跨越宽温压范围的构型;
目标:让模型在”材料真的会去的那些状态”(高温、高压、大形变)下也准确。
这直接决定了它的适用边界:如果你的任务是室温平衡结构性质,MatterSim 不是最优;如果是地幔矿物、金属熔化、冲击压缩,它没有对手。
架构与训练
架构:GNN(等变风格),5M 参数版本(v1);
训练:能量-力-应力联合监督,主动学习循环持续扩 ...




