1. 序言

中国人有很多有趣的特点，这些特点也自然折射在科研领域。比如，浮躁、好走捷径。所以，无论是哪个专业，在做计算的人群中，你总能找到大批的中国人的名字。其它方向，本热不敢妄加评论。当然，本人不是反对做计算，也不是瞧不起计算。其实，本人就是从事计算的。

我只是不希望中国的科研工作者变成办公室文员或者办公室技工。现实是残酷的，形势是严峻的——中国的许多科研工作者都已经迷失了方向，其中不乏大量的博士与许多的年轻教授。我没有资格批评中国的科研工作者，也不想在此帖里面做过多的评论，也明确地知道自己也患有这些毛病。但看看这些“批量生产”的产物，看看他们劳动密集型的低水平科研，实在令人心忧。

本人其实不太喜欢多费唇舌，经常感觉有很多话要说，却不太喜欢在工作之余还要耗费几个小时坐在电脑前打字。希望我的帖子能够警醒部分人，主要是年轻人。

2. 研究的驱动力

在热力学领域，有个很有意思的名词，叫做——驱动力。在做相图热力学优化的时候，使用这个玩意儿能够取到意想不到的效果。特别是在处理单相区数据的时候，你还得非用它不可，呵呵！

在这里，我想到的是，我们做一项相图计算工作的驱动力又是什么呢？

（1）走捷径、多发快发文章 —— 做一个小优化员

    相图热力学本来是个基础学科，很多不了解的同学经常误称圈子里的人为“搞理论的”，这实在是太抬举这个圈子里的大多数人！非常遗憾，很多从事相图计算的人，相图学知识与热力学知识都是一团糟。很多人是赶鸭子上架，没有学好这些知识就开始直接上电脑操作软件，直接计算。更有趣的是，部分人甚至连软件的操作手册没有搞通，不可想象吧？

    我老家有句土话，叫做“泥巴萝卜，吃一节，擦一节”！注意哦，是“吃一节，擦一节”，不是“擦一节，吃一节”。你可以想见，那个急于吃的心情有多么的急切！！！我们已经把老祖宗那句古训“磨刀不误砍柴工”丢到马桶里了；据星爷的可靠消息，已经冲到大西洋海底了。这样一来，这些人怎样工作呢？遇到问题就求助，遇到问题就抱怨，无休止的问题与无休止的怨声。

    这不仅发生在许多的研究生群体（包括博士生）。这些人就是被一颗急功近利的心在驱使着，这就是他们的驱动力。只要能够发文章，管它什么体系，只要看着数据比较全，还比较简单，我就做；做了之后，管它结果好不好，文章照发。如果某个体系已经被人优化过了，但也要找点漏洞与借口不断翻新。老实说， 本人也干过这种事 。

    这些人的最终结果，必然就是——永远做一个小优化员！

（2） 老板的指挥棒——做一个专业的优化员

    如果你能“有幸”在一个比较“大”的比较“牛”的老板那里讨口饭吃，不至于“沦落”为科研单干户（很多有点真本事的人，大多不甘于屈居人下，不小心成为了单干户，结果非常悲惨），那你还算有点小希望。

    如果老板略有远见，接了一些大的数据库的单，那么至少这些体系的选择多少有点系统性。有的体系是很有挑战性的，你也可以多接触点东西，至少成为一个专业的优化员。

    国内比较强的老板门下，都有一批这样的专业优化员。很多欧美的老板下面，这种专业优化员都是从亚洲（中国、台湾、韩国吧，日本的相图研究是很强的，人家用不着给欧美打工）或东欧雇佣的。

（3） 为项目而活——知识型的优化员

    如果你的老板在不断接新项目，不断开发数据库，他必然需要一个数据库的编撰者。首先，这个人他首先必须是一个专业的优化员，他本身的工作中也包含有优化工作。其次，他或多或少具备一些热力学的背景与知识，而且具备较完备的软件操作经验。这样，他才能整合各人的结果，才能发现并解决错误。一定程度上，该人还要负责给其他优化员答疑解惑（当然这需要能力与人品）。最后，或许他还需要工作稳定性。

    姑且称这些人为知识型的优化员吧。

4）为兴趣为科研——模型开发理论研究者

    相图热力学虽然说是一门成熟的学科，但并非就已经完善了，还有很多问题以待解决，还有很长的路要走。比如，很多金属间化合物的模型都是非常近似的，做了很多的简化。而另一方面，一个复杂的模型必然增大优化的难度。到了多元体系里面，我们还面临着更多的问题，不仅同结构相的模型的一致性困扰了很多人，相关结构还可以发生二级转变。这些问题都只是冰山之一角。

    解决这样的问题，是这个圈内科研工作者的不错的选择，也是这门学科发展的必由之路。如果想要解决这样的问题，不仅需要很强的专业知识，而且更重要的是要拥有一颗淡泊宁静的心。有了后者，你拥有前者只是时间的问题。

    很多时候，当一个新事物抬头的时候，总有些跟风者，做一些外行人看来很炫的东西，哗众取宠。的确，他也能够迷惑一些人，从来积累他骗吃骗喝的资本。举个真实的例子，有群高丽棒子，近年发了一篇文章，关于如何计算纳米相图，而且还做了一个二元体系。咋一看，还真了不起。可在真正的内行人看来，纯粹是垃圾。真正在这一块做得比较好、提出了比较合理的模型的人，是北京的Song Xiaoyan老师，虽然，人家没有这么夸张地弄一个不知所谓的二元纳米相图出来，但却是脚踏实地地干，代表了这一方面的当前水平。

    可惜的是，现状是做模型开发、做理论研究的都是欧美人，做重复性低水平劳动的都是第三世界的人，特别是中国人。

3. 相图计算与实验相图

       相图计算是实验相图的一个必然的延伸。首先它扩大了相图学知识应用于工业的可能性。我们知道，大多数工业应用的材料往往含有多种元素，特别是钢铁、铝合金、镁合金、钛合金等。对于四元及其以上的相图，使用实验方法进行完整的研究已基本不可能。那么通过热力学外推计算，再辅以少量的关键实验进行验证或校正是个不错的选择。其次，相图计算可以极大地减少实验工作量，特别是一定程度上合理的外推可能避开实验工作上的难点。更重要的是，它实现了相平衡数据与热力学数据的耦合，让两种不同渠道的数据实现了整合与互相印证。使用一套各相的自由能函数就可以再现这个体系的所有热力学性质图与各种相图。

    然而，不管这种方法看起来多么的“成功”与“有效”，它始终需要以实验相图与量热测定为基础，它需要通过对实验数据的拟合来获得各相自由能的描述。如果任何人试图绕开实验，他所构建的必将是空中楼阁。

    在谈到相图计算研究的驱动力的时候，我已经触及了某些问题。这些问题的根源在于，目前的广大科研工作者急功近利，已经把科研当做了一种谋生的手段。急功近利、走捷径的人比比皆是。甚至很多本来是以实验测定为主的人，也都迅速放弃他们的操守，加入了计算的行列。这就使得近年来实验数据的产量急剧下降。

    如果你收集一下某个体系的相平衡数据，你就会发现，绝大部分数据的年龄比你还大。九十年代后“出生”的数据的比例，比同时代中国人有兄弟姐妹的比例还小，2000年之后基本是个空白。许多的二元相图，在60年就已经基本搭建好，可能由于当时实验条件的限制，存在一些争议。60多年后，到了科技日新月异的今天，我们惊奇地发现，争议还是争议。搞笑的是，A用第一性原理计算一下，B也预测一下，C再用所谓的“第一性原理与相图计算结合的方法”弄一下，最后声称，“我们获得了比A和B更合理的结果”。为何没有人利用先进的实验手段去彻底解决它，为何要把这些问题留给我们的子孙？

    难怪在2009年布拉格召开的CAPHALD会议上，有个叫做弗兰多夫的奥地利人，跑到台上去做了一个让大家“耳目一新”的报告。弗兰多夫既没有讲实验，也没有讲计算，更没有讲理论。他讲了什么？他批判当今的科研工作者，特别是年轻人，把计算当做一个发烂文章的途径！

4. 相图计算的方向

    说了那么多的废话，发了那么多的牢骚，该谈谈正题了。
4.1  保持与实验的紧密联系，做忠于实验的计算。通过前面的讨论，我们已经清楚，实验相图是计算相图的基础，这是一种拟合型的计算，与第一性原理计算不同。现在我们有了更纯的原材料，有了更可靠的样品制备设备，有了更精确的检测手段，我们当然应该要解决更多的问题。

4.2  以工业应用为导向，做有意义的计算。虽然说相图计算还远远不够完善，但在实际的材料研究领域，比如钢铁、镁合金、铝合金等材料体系，已经在发挥其必不可少的作用。据本人所知，国内的大钢铁公司如宝钢，就购买了瑞典的Thermo-Calc软件与钢铁数据库；德国在系统开展镁合金的研究项目时，就为相图测定与数据库的建立留有了一块。

    没有目的的乱做体系，乱发文章，永远要落后挨打。很简单的道理，别人系统地收集这些散数据，再通过一些自己的补充，形成一个大的完整体系。摇身一变，人家编撰成了商业数据库，获得了知识产权。你的数据为别人做了贡献。

4.3  在理论上下功夫，不要做无谓的计算。相图计算的上升空间还很多。我不是大牛，我无法对未来进行可靠的预测。但是，我可以做这样的设想：也许有一天，我们会提出更新更合理的模型，甚至是一种完全不同的理念，去开展热力学优化计算，大部分工作要重头再来。如果你以前做了一个有应用前景的体系或者一个重要的子体系，那它多少已经发挥了它的作用了。如果是胡乱做的，对不起，白做了——做过优化的就知道，牵一发而动全身，换了模型之后，老的参数基本上没有任何价值。要整天在电脑前面敲敲打打，做那么多无谓的无用功，生命是何其的宝贵！

    打个不恰当的比方（大家不要笑话我，我没有幽默感）：如果我在乡下，进城第一次看见大马路，我可以纠结一群人在家乡与城市也修建一条这样的路，但我不想修一条这样的路通向大山的深处，除非那里有开发或者发现矿藏。否则绝对是对资源的浪费——因为或许几十年之后，以我们的技术水平与需求，我们会直接修一条高等级的公路通向那里，先前修的路没有发挥任何作用就直接被淘汰了。

    如果我们再不觉醒，我们永远要向欧美甚至日本输出懵懂肤浅的学生与廉价可悲的学术劳工。多在理论上下功夫，宁愿少发几篇烂文章。这样，未来我们可以少派几个学生出留洋深造。

5 入行须知
    相图是一门基础学科，有个不太贴切的比方，相图是材料学研究的地图。从事材 料学研究的人能掌握这门科学，甚至是掌握一些相图计算的基础知识，绝对是有好 处的。 但不提倡更多的人涌入这个领域，把它作为谋取“功名”的捷径 。

    如果各位对相图计算 真 正 有 兴 趣 ， 无 论 是 作 为 自 己 未 来 的 专 业 方 向 也 好 ， 还 是 只 是 想 掌 握 这 门 知 识 ， 以 为 其 它 研 究 打 基 础 ， 那 么 ， 你  将 有 很 多 的 老 师 可 以 选 择 。可 惜 的 是 ， 遇 到 很 多 朋 友 到 处 求 助 ， 但 如 果 你 留 意 下 ， 或 许 最 好 的 老 师 就 在 身 边 ， 希 望 大 家 就 近 选 择 。 下 面 是 国 内 的 一 些 知 名 的 从 事 相 图 计 算 的 课 题 组 或 者 科 研 工 作 者 ( 排 名 不 分 先 后，但 大 致 按 拼 音 排 序 ， 网 贴 而 已 ， 不 要 搞 这 么 正 式 ， ^_^ ， 也 不 要 追 问 我 ， 如 有 遗 漏 ， 欢 迎 指 正 )：
    北京科技大学 杜振民 老师课题组
    北京科技大学 乔芝郁 老师课题组 ， 袁文霞老师
    广西大学 贺翠云 老师
    夏门大学 刘兴军 老师 课题组
    湘潭大学 苏旭平 老师课题组
    中南大学杜勇老师课题组
    中南大学金展鹏院士课题组：刘立斌老师，刘华山老师

[ Last edited by phasediagram on 2010-7-23 at 20:32 ] 返回小木虫查看更多