
11 月 2 日,「深度原理 Deep Principle」正式发布公司首款 753B 通用大模型 Hydrogen-1.0,并同步开放模型权重。Hydrogen-1.0 基于 GLM-5.3,结合化学、材料科学和生命科学知识,以及科研人员的反馈、自有实验室记录和多轮材料探索过程,开展了科学领域的进一步训练。
Hydrogen-1.0 能够协助研究人员分析科学问题、编写模拟程序、排查计算异常,也能参与反应路径分析和谱图解析。围绕具体的研究目标,它可以进一步规划实验,将方案细化为具体的操作指令,并利用每一轮的评估结果,继续寻找更符合要求的材料候选。
在高难度的多项 Science 评测中,展现出强大的问题解决能力
从光速不变假设到下一相对论的发现,从异常生长的培养皿到青霉素的发现,利用大量知识在复杂场景和数据中推理是科学发现的本质。我们通过 FrontierScience-Research(FSR)和 GPQA-Diamonds 两项评测,检验 Hydrogen-1.0 在这两方面的表现。
FSR 考察模型能否解决物理、化学、生物等领域中需要多步推理的陌生问题,Hydrogen-1.0 的解题成功率达到 38.3%,高于 GPT-6-Astra 的 33.3%,较基础模型 GLM-5.3 提高了 13.9 个百分点。GPQA-Diamonds 则由专家编写的高难度科学选择题组成,Hydrogen-1.0 的答题准确率达到 93.0%,较基础模型提高 3 个百分点,与 Kimi-K3 的 93.5% 接近。
这些结果表明,相比基础模型,Hydrogen-1.0 能够更准确地运用专业知识,也更善于解决需要多步推理的复杂科学问题。
除了科学知识与推理评测,我们还围绕团队日常遇到的科研问题开展了内部测试。在科学计算和单步反应预测任务中,Hydrogen-1.0 的平均回答得分分别为 76.92% 和 90.48%,高于 GPT-6-Astra 的 71.79% 和 83.33%。前者考察模型利用计算和模拟研究分子与材料的能力,后者考察模型能否根据原料和反应条件判断可能生成的产物。
科研不仅需要回答问题,还需要在物理世界设计实验进行探索。Hydrogen-1.0 能够根据研究目标拟定实验方案,进一步细化操作步骤。为评估这项能力,我们选取了多项实验设计与规划问题,用同一套标准对 Hydrogen-1.0 和 Kimi-K3 的回答进行评分(此类问题 opus-5.5 和 gpt-6-astra 拒答严重因此无法公允比较)。在满分 10 分的评测中,Hydrogen-1.0 平均得分为 5.59 分,高于 Kimi-K3 的 4.57 分,展现了它在实验设计与规划任务中的优势。
实验做完后,还需要判断得到的产物。Hydrogen-1.0 可以协助研究人员分析核磁共振(NMR)谱图结果,寻找辨认物质的线索。我们用多个相关问题测试了这项能力。Hydrogen-1.0 的平均回答得分为 26.67 分,略低于 GPT-6-Astra 的 30.00 分,两者相差 3.33 分。在这项专业任务上,Hydrogen-1.0 取得了接近 GPT-6-Astra 的评测成绩。
看清微观世界的来龙去脉,为科学发现寻找新线索
研究人员正式开展实验之前,通常需要先分析材料可能具备哪些性质、反应可能沿哪些路线发生,再筛选值得验证的方案。Hydrogen-1.0 可以协助完成这些工作,通过计算模拟研究分子运动和材料性质,检查计算过程中的异常,并比较不同的反应路径,帮助研究人员为后续实验作出更有依据的选择。
下面两个案例,直观展现了 Hydrogen-1.0 在科研前期的预测能力。
Hydrogen-1.0 可以帮助研究人员在计算机里研究材料的性质。例如,研究塑料袋常用的聚乙烯材料时,它能够编写程序、建立分子模型,计算分子的运动和排列情况。如果算出的材料密度出现异常,它还能协助检查程序,找出重复计算的问题,修改后重新运行。研究人员可以借助模型完成这些类似的编程、计算和排错工作,为后续实验提供参考。
Hydrogen-1.0 可以协助研究人员梳理和比较可能的反应路线。为了得到一种目标产物,往往需要经过多个反应步骤,中间也可能出现其他产物。Hydrogen-1.0 可以结合已有计算记录,分析每条路线需要经过哪些步骤、判断哪一步可能更难推进,以及还有哪些替代选择。研究人员可以借助这些分析,筛选值得优先验证的方案,甚至获得启发新反应的想法。
虚拟实验编译
有了值得验证的想法,接下来就要安排具体的实验。Hydrogen-1.0 可以协助研究人员制定方案,列出具体步骤,并借助虚拟编译,检查操作中有没有遗漏或顺序错误。
在一项探索 "能否减少钯催化剂用量" 的研究中,Hydrogen-1.0 按三档催化剂用量、两档碱用量进行组合,每组重复两次,共排布 12 个样品位,同时保持样品一致控温,以排除温度干扰,更干净地呈现催化剂与碱用量变化带来的影响。它能为每一瓶样品精确生成对应的操作步骤。从加料、移液、搅拌,到反应后取样、过滤,它都能逐条列出。
每个样品的实验计划写好后,还需要检查设备能否执行这些操作。Hydrogen-1.0 打造的虚拟编译(Lab Compile)就承担这一步工作:设置虚拟环境,检查设备是否支持相应动作、必要的准备是否完成、操作顺序是否正确。例如下图案例演示了模型对 "吸液工具还没装上新吸头,指令就要求开始吸液" 这一错误操作的拦截。研究人员可以借助这样的检查,提前发现一部分执行问题,修改后再安排实际实验。这不仅为进一步强化 AI 能力提供了训练环境,也避免了在 "AI 接管实验室" 过程中的安全风险。
每轮结果都能为下一次材料探索提供线索
寻找新的材料,往往还需要反复尝试、不断优化。一个候选的表现是否符合预期,会影响下一轮的选择。Hydrogen-1.0 可以利用已有的评估结果继续推荐候选,帮助研究人员判断接下来值得研究哪些材料。
我们通过一项 "金属配合物搜索" 任务,检验模型作出这些选择的能力。评测要求模型寻找一项电子结构指标 "HOMO–LUMO 能隙" 的数值更大的候选。可以从图中看出,众多模型从相同的一批初始候选出发,每轮推荐一个新候选,得到评估结果后再决定下一轮的推荐,共进行五轮。每个模型只能看到自己推荐的候选所获得的反馈。图中的曲线展示了搜索怎样逐轮推进:截至第五轮,Hydrogen-1.0 找到的最佳指标平均值达到 4.318eV,GPT-6-Astra 和 Kimi-K3 分别为 3.689eV 和 3.353eV。在相同的推荐轮数下,Hydrogen-1.0 找到了目标指标更高的候选,展示了它利用连续反馈推进材料搜索的能力。
用真实科研经验,训练更懂科学研究的模型
训练 Hydrogen-1.0 时,我们既用了化学、材料科学和生命科学的专业知识,也用到了科研人员的反馈、自有实验室的记录,以及多轮材料探索的完整过程,希望模型能学到研究人员解决问题的方法。
这些训练材料保留了研究的来龙去脉。一个方案最初是怎么考虑的,实际得到了什么结果,后来为什么修改,都有相应的记录。模型先通过完整的任务范例,学习怎样分析问题、制定计划和解释结果,再根据反馈改进表现。对于需要反复筛选的材料研发任务,我们还把连续多轮的推荐和评估过程用于训练,让模型学习如何根据前几轮的结果,调整下一步的选择。
要把这些经验学进去,训练系统也得容得下复杂的分析过程。我们改进了长文本的训练方式,尽量完整保留推理中的计算、检查和修改步骤。在强化学习训练中,较长的回答如果尚未生成完,系统可以保存进度,留待后续继续完成。
Hydrogen-1.0 已正式向开源社区开放
Hydrogen-1.0 的模型权重已在 Hugging Face 和 ModelScope 开放,未来还将收录 Google、AWS 和微软 Azure 的 MaaS 平台。研究人员和开发者可以下载模型,结合自己的科研任务进行适配和验证。如有团队需将模型接入现有工具,可以通过 NeuroSpark API 使用。研究者也可以直接在我们的 AI Scientist 产品 Mira 中调用 Hydrogen-1.0,开展科学推理、科研计算、实验规划与多轮探索。
不同研究团队有各自熟悉的材料体系、研究方法和实验条件。我们希望更多团队把 Hydrogen-1.0 用到实际研究中,检验它在不同科研场景下解决问题的能力。因此,我们选择了开源 Hydrogen-1.0。
深度原理创始人 & CTO 段辰儒表示:"科学探索永无止境。为此,我们选择开放模型权重,支持研究人员理解 AI 并利用 AI 持续创新,推动形成更加开放、共享的科学生态。我们期待与开源模型贡献者携手,打造更好的科学模型,共同加速科学发现。"
完整的评测结果、训练方法和应用案例,现已收录于 Hydrogen-1.0 技术博客。读者可以进一步查看模型怎样处理具体任务,以及我们如何训练和评估这些能力。
接下来,深度原理将继续检验模型在不同材料体系和科研任务中的表现,并探索如何将新的实验结果与研究经验用于后续训练。我们期待与科研团队、开发者及开源社区携手,把科学智能的进步转化为科学发现的进展。
(来源:深度原理)