VASPilot:VASP终于不用自己跑了!物理所开发的科研人自动驾驶神器来了!

导语:

VASP计算太复杂?参数、脚本、画图让你抓狂?

VASPilot来了!——一个由多智能体驱动的全自动VASP计算平台。它能帮你自动生成输入、调度任务、分析结果、出图展示,全程“无人驾驶”。

在能带、态密度、收敛性测试、晶格优化等任务中,VASPilot 已经展示出惊人的鲁棒性与灵活性。科研人从此摆脱重复劳动,轻松进入 “智能科研”新纪元。

为什么VASP总是这么折磨人?

第一性原理计算,尤其是基于DFT的模拟,是研究材料性质和物理机理的重要手段。在众多DFT软件中,VASP是最流行和使用率最高的软件之一。

但现实是:

输入文件像迷宫,参数设置动辄十几条;

任务调度像“拉磨”,一次次漫长等待,科研人被拖得精疲力尽;

结果分析像苦工,画图整理要半天。

科研人本该解锁真问题,却常常陷在“搬砖循环”中。已有 VASPKIT、Pymatgen、ASE 虽能解燃眉之急,但面对真正复杂的计算任务,一切又回到人工苦力。

VASPilot:你的科研“自动驾驶系统”

为此,我们打造了 VASPilot ——一套听得懂你的指令,帮你规划,提交并监督完成VASP计算任务的好帮手。它是基于CrewAI与MCP,具有“多智能体+工具服务器+网页端” 的完整闭环:

6206_2025082711103879468.png
图1. VASPilot的总体架构

多智能体大脑:这是VASPilot执行任务的核心,由一个“管理者智能体”和三个“工作智能体”组成,智能体间通过相互协作,共同完成用户的任务。“管理者智能体”负责接收用户任务、给各个工作智能体分配任务。三个工作智能体则分别是:晶体结构智能体(负责检索、创建和分析晶体结构)、VASP智能体(负责VASP的计算和画图)、结果验证智能体(负责检查任务是否如实完成)。

基于MCP协议的工具服务器:这一层相当于“执行工厂”,为各个智能体提供具体功能模块,包括:自动生成输入文件并提交计算任务的VASP工具、检查计算任务并获取结果、图片绘制等。

6206_2025082711115311971.png
图2. 为VASPilot专门设计的工具

超直观网页端:为用户提供了一个方便的交互界面。只需输入一句话比如:“计算Bi2Se3的能带结构,不用晶格迟豫,需要考虑SOC”,剩下的全部交给VASPilot。


6206_2025082711122336124.png
图3. VASPilot的网页界面

换句话说,VASPilot 就是科研人的 “智能助理 + 自动化工厂 + 可视化看板” 三合一。

智能科研实测:它到底能做什么?

我们用几个典型任务“实测上机”:

任务1.全自动能带与态密度计算 —— 以2H-MoS₂为例,你只需要用自然语言(中文、英语都可以)表达你的任务“计算2H-MoS2的能带结构”。VASPilot从检索结构→结构弛豫→VASP计算→画图,全程无人干预。即使遇到一些报错,它也能自动修复并重启计算。

6206_2025082711175397472.png
图4. 用VASPilot完成的能带和态密度计算

任务2.一键收敛性测试——你可以直接告诉VASPilot: “请用不同的XX计算参数(从300到500)计算2H相MoS2的总能”,VASPilot会自动完成该参数的收敛性测试并绘制曲线。

任务3.一键晶格常数优化——你可以让VASPilot“比较不同的XX计算参数弛豫晶格后得到的晶格常数c,并将结果画图”,VASPilot会自动提交各参数的计算任务,并将结果画图。

任务4.多材料能隙对比——你可以要求VASPilot“比较A, B, C, D晶体的带隙,并将结果画图”。VASPilot会自动根据要求在Materials Project上下载对应的晶体结构,并提交计算任务计算其各自的带隙,最后用python代码画出一个直观的比较图。

6206_2025082711184657202.png
图5. 三个复杂任务的提示词和执行结果

这些案例表明:VASPilot不只是“能算”,而是能 “遇事不慌,自动解决”,真正实现智能化科研。

总结与展望

VASPilot就像科研中的自动驾驶:只需指定目的地,它能自己跑完全程。它让VASP用户从“苦力型科研”中解放出来,把时间用在思考物理,而不是修参数、盯脚本。

未来,我们将不断扩展更多智能体和工具,推动 材料计算的高通量与智能化。VASPilot将成为每一个科研人的“秘密武器”,加速下一次突破性发现。

参考文献:VASPilot: MCP-Facilitated Multi-Agent Intelligence for Autonomous VASP Simulations: Jiaxuan Liu, Tiannian Zhu, Caiyuan Ye, Zhong Fang, Hongming Weng, Quansheng Wu, arXiv:2508.07035, https://arxiv.org/abs/2508.07035

在线试用:中国科学院凝聚态物质科学数据中心网站Materialsgalaxy平台:https://cmpdc.iphy.ac.cn/materialsgalaxy/tools/vaspilot