聚合物材料计算模拟平台产品系统

AI for Science / 计算材料学（高分子材料研发）

行业场景

立项原因：高分子材料研发靠反复做实验，一个配方从设计到拿到性能数据要几周甚至几个月，成本很高。
解决的问题：分子模拟可以提前预测材料性能，但要串起量子化学、分子动力学等多套专业工具，材料研发人员用不起来。平台把整套流程做成网页上的任务，研究人员不用写脚本，就能从分子结构一路算到 Tg、导热、介电等性能。

单体生成 输入或画出分子结构，点击化学键自动生成聚合连接点，后台计算三维结构
构建模型 把单体拼成聚合物链并装进模拟盒子，支持线性聚合和交联网络两种方式
分子动力学 选择经典力场或机器学习势做模拟，可以查看结构和轨迹动画
性质计算 计算 Tg、热导率、介电常数、吸水性等 11 类性质，结果以数值表和分析图展示
任务管理 四步任务串成链路，支持分享、停止、下载结果，数据按用户隔离

我负责的部分：

二期前端的主体开发：单体生成页、构建模型页、任务详情页、各类性质计算结果页
「点击化学键生成连接点」的全栈实现：前端点选交互，Java 转发，Python 端用 RDKit 计算
把交联建模和机器学习势接入业务链路（数据库、Java、前端这一段）
三维分子结构的可视化
计算任务 Worker 的稳定性，以及数据越权问题的修复

实现亮点和难点：

计算任务可取消、崩溃后能自动恢复：之前点了取消，计算照样一直跑；进程崩溃后任务一直显示「执行中」，最长卡了 63 小时。我改了 Celery 的进程模型，并加上启动时清理孤儿任务的逻辑。现在取消后 5 秒内生效，卡死的任务能自动判为失败。
周期性边界下分子结构的正确显示：模拟结果里的分子被盒子边界切碎，画面上出现横穿整个盒子、长达 22 Å 的假化学键。我沿化学键用广度优先搜索把分子重新拼完整，假键全部消除。
点键生成连接点时保证化学正确：苯环六根键是等价的，但点不同的键会得到不同的分子（一个多出两个氢）。我通过枚举共振结构解决了这个问题，现在点哪根键结果都一样。
按体系大小自动决定并行进程数：原来进程数写死，大体系直接报错，小体系又占满整台机器。改成按原子数自动计算并以物理核数为上限后，43 个线上历史体系都能正常分配。
数据越权修复：原来只要知道任务编号，就能读到别人的任务和结果文件。我统一加上了权限校验。