网站原创准备念研究生时,面临选专业方向,要么实验,要么理论,当时我的成见是：实验太恐怖,满是复杂的仪器和枯燥重复的过程；而理论,虽然我并不讨厌漫长的推导,但似乎见不到其用途.询问一位老师,他建议计算.这位老师的专业是计算物理,他经常在上课时介绍各种各样的科幻小说,他精通各类游戏,据说秒杀了我们上届,上上届所有人.他说,计算就是,把理论当作科幻小说看,把计算软件当作游戏来玩.我才知计算科学的存在,且听起来很有意思.
一个有趣说法,人类的科学起源于计算.相较于观察,计算更容易界定,最早的计算就是算数,它是“人类把自己从对大自然的恐惧中解救出来的第一个方法”.随着人类的进步,面临的计算问题也越来越复杂,我想手动计算的极至应该是上世纪60年代我国科学家成功把火箭和导弹“算”上天,后来我们就变“懒”了,因为计算机出现和迅速普及.这也催生了计算科学.
计算材料学作为计算科学的一大分支,是个更古怪的东西,它是一个严重交叉的学科——数学,物理,化学,生物,计算机等有趣的是,DFT（密度泛函）理论的创立者Walter Kohn研究了一辈子理论物理,最后却得了个诺贝尔化学奖；不少数学家在计算材料领域“玩”得不亦乐乎,弄出许多算法,却苦了我们这些刚入迷者；许多拿了计算材料学博士学位的人轻松转行去了IT行业.此领域的研究者需游走于各领域,汲取相关知识并融汇到一起.好比古时武林高手,集各门派武功于一身.
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理论上,计算机几乎可以模拟任何东西,小到原子分子,大到飞机火箭,即任何体系的任何性质!当然这有点言过其实,对于复杂体系,计算机的能力或我们的方法都有待进一步改进.相较于实验科学,计算的一个重要优势是,成本很低.只需支付怎么写作器和计算软件的费用即可.那么即使你是个没有什么经费的“菜鸟”研究人员,也能顺利进行科研工作,凭自己的能力风生水起.
现今十分流行的概念“云计算”,就类似我们的工作方式：将计算任务在自己的PC上编辑好,投放到云端（即怎么写作器,或称超级计算机）进行高速计算,之后将计算结果返回到我们的PC中.即无论你在地球哪个角落,只要能连接互联网,就能进行科研工作,可以整天宅在家里科研,也可以一边旅行一边科研.
（选自2012年11月26日《光明日报》,文字有删减）