大国院士第七百一十一章 徐川：我需要两个帮手
紫金山脚下的别墅中，徐川将自己面前杂乱的书桌收拾整理了一下，取出了一叠全新的稿纸。 遇事不决，量子力学。 尽管这句话是互联网上的网友们用来调侃那些不确定事物的，但在此刻，还真给了他一个新的研究方向和突破口。 量子化学！ 就是他给化学材料计算模型定下的一条新的研究方向。 这并不是什么突如其来的想法，而是在深思熟虑后做出的判断。 量子化学的提出其实很早，在二十世纪三十年代，量子力学初步走向成熟后，就衍生出了这门学科的。 着名的理论物理学家‘海特勒’和‘f·w伦敦’用量子力学基本原理讨论氢分子结构问题时，首先用量子力学处理氢分子，解释了氢分子中共价键的实质问题，从而为化学键的价键理论提供了理论基础，开创了量子化学这门学科。 不过相对比量子力学来说，量子化学的发展要相对缓慢不少。 自上世纪三十年代提出来以后，尽管众多的物理学家和化学家围绕其建立起了如分子轨道理论、配位场理论、分子间相互作用的量子化学理论等重大成果。 但时至今日，量子化学依旧只能对原子数目较少的体系进行计算，如氢分子、氢化锂（lih）和氢化铍这类简单的材料。 而对于原子数目较多的体系，其计算时间可以说在相同的计算条件下，是按照指数级进行疯狂增长的。 因为模拟分子面临的最大挑战是计算化合物的基本能态，即必须模拟出每个原子内每个电子与其他所有原子的原子核间相互作用。 这种相互作用遵循的是微观层面的量子力学原理，复杂而宏伟。 因此，对传统超级计算机来说，模拟出这些量子特性的分子结构不仅要消耗大量能量，而且随着分子内原子数增加，模拟愈加困难。 如果很难理解这一点的话，用最简单的话来说。 即对一个分子的模拟计算，其计算次数是11，那么增加到两个分子，其计算次数会增加到22，增加到三个分子，其计算次数会增加到33 依次类推，对于复杂的大分子团进行计算，其计算次数会陡然增加到一个超级计算机都无法处理过来的程度。 这也是为什么目前的量子化学发展缓慢的原因，以目前的计算力，很难以在当前的量子化学的各种计算理论上支撑起它的计算和发展。 当然，缺点这么大，它的优点自然也不会小。 首先，量子化学的计算是基于量子力学对分子的薛定谔方程求解，理论上来说它不需要除基本常数外的参数，具有普适性。 其次，它可以研究化学反应中的电子转移和优化，也可以预测模拟分子的激发态和紫外吸收电子光谱。 这些都是传统化学无法做到或者说很难做到的事情。 否则量子化学也不会被《nature》誉为量子计算机最具前景的应用领域了。 徐川想要做的，是在材料科学整体框架内，以非经验的方式建立微观的理论计算与介观乃至宏观层次的物理现象之间的联系理论。 这才是化学计算材料模型的真正核心！ 如果能做成，对于化学界来说，将如同xu-weyl-berry定理一般，彻底的改变整个天文学界（化学界）！ 在稿纸上列出了研究量子化学的方向和阶段性工作规划后，徐川打开了电脑，连接上别墅中专门为他建立起来的小型超算。 在将人工sei薄膜、锂离子电池、锂硫电池相关的实验数据下载下来后，他将自己的笔记本挂上了外网，从各大期刊上搜索着和量子化学、计算材料学相关的论文。 为化学材料计算模型重新建立底层的数学运算逻辑和理论基础是一件相当困难的工作。 即便是他，其实也不敢说自己就一定能做到。 因为从他的出发角度上来说，这就是在尝试解决为化学建立起一套精准有效且普遍适用的计算模型这一世纪难题。 不过罗马不是一天建成的，一栋化学大厦也不是短时间内就能建立起来的。 但越是有挑战性的内容，才越能激发出他的兴趣。 人生嘛，总要做点自己感兴趣的事情，哪怕是为此付出无数的时间和精力，只要能收获一些成果就足够了。 不过在此之前，他还需要两个帮手，来帮他解决一些前期的工作！ 处理好准备工作后，徐川久违回到了南大校园中。 办公室中，正百无聊赖的刷着的电视剧的助理吕玲忽然感觉自己被一道阴影笼罩住了。 与此同时，耳边一道带着笑意的熟悉声音响起。 “刷剧呢？” 听到声音，吕玲抬头一看，整个人当场呆在了那里：“教教授，您怎么来了？” 听到这个有些‘奇怪’的问题，徐川笑着说道：“这好像是我的办公室吧？我不能来了？” 吕玲猛的摇头：“不是，我不是这个意思。” “我是说，您怎么来咳，我的意思是，您手中的研究问题都解决了？” 呆愣的问了一句，见徐川的目光落在自己手中的平板上，吕玲脸色一红，快速按了一下按钮，关掉了平板，覆盖在办公桌上，圆框眼镜下满是尴尬。 “教授对不起我” 吕玲结结巴巴的开口，想解释又无从开口。 和学校其他的教授助理日常工作的繁重完全不同，她和汤然两人负责的徐川经常一两个月，甚至是更长的时间都不来学校。 以至于除去那些日常的工作外，她们有着大把的空闲时间没事可做。 再加上工作环境的悠闲，刷剧就成了她日常解闷的方式。 不过再怎么说，日常工作期间摸鱼被老板当场逮住，这简直太尴尬了。 徐川倒是没太在意，工作期间摸摸鱼是很正常的事情。 当然，这也和他最近又有一段时间没来学校了有关，毕竟他不来，汤然和吕玲日常中也不会有多少工作。 笑着摇摇头，徐川开口道：“行了，无聊的时候刷刷剧而已，又不是什么大事，不影响正常工作就成。” 顿了顿，他接着吩咐道：“帮我联系一下丁瑞和谷炳教授，如果他们没课没事的话，请他们来我办公室一趟。” 吕玲松了口气，一颗吊着的心总算是落了下来，迅速回道：“我这就联系。” 不一会，丁瑞率先从校园中赶了过来。 “教授，您终于回来了！” 看着面前熟悉而又陌生的人影，丁瑞感动的眼泪都快掉下来了。 他终于深刻的理会到了前两年拜师入门后，那位大师兄蔡鹏口中‘半个月不见导师根本就不是什么事情’到底是什么意思了！ 自从拜入这位大名鼎鼎的教授名下，他们简直和大草原上的牛马一样没什么区别，纯属放养。 最开始还好，可能是刚忙完手中的项目，还能经常在学校看到教授的身影。 但随着航天领域工作的展开，最长的时候，他们甚至有接近半年的时间没有在校园中看到过教授的身影了。 看着面前惊喜不已的学生，这会反轮到徐川略有些尴尬了。 因为研究的关系，他又放养这四名学生起码有快两个月的时间了。 “咳~” 轻咳了一下，徐川开口道：“我记得你硕士和博士期间的学习方向好像是泛函分析对吧？” 丁瑞，也是他收的四个学生中年龄最大的，在之前收到了剑桥大学数学系录取offer，但后面他在南大招生，他便果断的放弃了剑桥大学的录取，转而拜入了他门下。 对面，丁瑞眼角都快闪着泪光了，教授还记得他学习的方向，简直让人惊喜！ 如小鸡啄米似的点着头，他快速的回道：“是的，教授，我硕士和博士阶段的学习方向都是泛函分析。” 徐川点点头，开口道：“如果是这样的话，你愿意跟着我学习研究计算材料学吗？” “计算材料学？” 丁瑞有些诧异的看了过来，徐川点了点头，继续道：“是的，我手中有一个研究项目正在进行，需要帮手。如果你愿意的话，可以转过来跟着我学习一下这方面的东西。” 顿了顿，他接着道：“当然，如果不愿意的话，也没” 话还没说完，对面丁瑞立刻激动地说道：“我愿意！教授！我愿意！” “咳~”徐川轻咳了一下，问道：“你都不问问是什么项目吗？” 丁瑞迅速的回道：“没关系，是什么项目都无所谓，只要能跟着教授学习就行。” 他又不傻，能跟着徐川一起做项目，虽然很清楚的知道自己在项目大概率是个打杂的，但这可是其他人拜佛许愿一万次都求不来的机会。 管他是什么项目，先应下来再说。 就算是辛苦点累点那又有什么关系，只要不给他卖到缅北去噶腰子，一切都好说！ 徐川轻咳了一下，开口道：“如果是跟着我学习和研究这个项目，恐怕你毕业的时间会延后不少，所以我建议你还是仔细考虑一下再来做决定。” 微微顿了顿，他从随身携带的背包中取出一张稿纸递了过去，接着道：“另外，如果你参与我的研究，那么除了你原有学习的泛函分析以外，你还需要再对这上面的知识进行学习。” “而且入门的话，留给你的时间恐怕不会很多，最长两个月的时间，你至少要将这上面列出来的书籍和论文全部看完。” 丁瑞接过稿纸，顿时倒吸了口凉气。 《量子化学导论》 《量子化学基础》 《分子量子力学》 《》 《材料学的纳米尺度计算模拟：基本原理》 《》 稿纸上，林林总总列出来了十几本教材，以及超过两位数的论文。 看着这些名字，哪怕是平常刷题刷论文如吃饭喝水般的他，也不由的感觉到一阵头皮发麻。 对面，看着头皮发麻不住吞咽口水的小学生，徐川笑着开口道：“不用这么着急给我答案，你可以先找两本教材和论文看看，看看自己是否对这个感兴趣。” 笑着拍了拍丁瑞的肩膀，他错开了对方，走向办公桌后面，打开了电脑，连接上紫金山别墅中专门为他建立起来的小型超算。 将他昨晚准备好的一些资料和实验数据转移了过来。 教导丁瑞化学材料计算学领域的知识，算是他昨晚想到的事情。 在物理计算方面，有已经毕业了的阿米莉亚继承了他的衣钵。而化学计算方面，在后面收的四个学生中，如果要考虑的话，丁瑞大概是唯一的选择。 他硕士和博士期间学习研究的方向是泛函分析，这是计算材料学的数学基础之一。 而从泛函分析转到量子化学，或者说辅修一门量子化学还是合适的。 当然，有没有这个天赋就得看他自己了。 毕竟不是所有人都能够在主修一门专业的同时，还有足够的精力和天赋去辅修另一门专业的。 至于另一个谷炳，徐川倒是没想过让他继承化学计算方面的学识，而是邀请他过来参与修改优化‘化学材料计算模型’的底层逻辑和理论。 如果不是阿米莉亚已经离开，去了普林斯顿担任数学教授，这份工作其实更适合她。 毕竟布洛赫猜想本身就是材料计算学的基础。 不过作为辅助，同为解决布洛赫猜想的谷炳在能力方面倒也足够了。