第185章 麻木

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  第185章 麻木

  雖說是兩個院校的合作,但實際上周昀他們學校更多的還是一個掛名,畢竟兩所學校,不管從什麼方面來看,相差都十分巨大,更準確的說,應該是周昀和李教授和吳院士的合作,學校只是一個名頭而已,雖然僅僅只是一個名頭就已經有了足夠多的好處。

  學校的領導層對此心知肚明,但也同樣欣喜若狂。對他們而言,能「掛名」參與,已是前所未有的突破,合作消息正式公布後,學校的宣傳部門立刻高效運轉起來,校園官網首頁換上了醒目的通欄標題:「我校與清材大強強聯合,共築國家算力材料新高地!」

  新聞稿里,「我校青年教師周昀」的名字與吳院士、李院士並列,被反覆強調。

  招生辦公室更是敏銳地抓住了這個黃金賣點,精心製作的招生宣傳片裡,迅速加入了「我校深度參與國家級重大前沿攻關項目」的激昂解說和充滿未來感的特效畫面。

  效果是立竿見影的,正如之前所料,學校的高考錄取分數線,尤其是物理、

  材料等相關專業,迎來了顯著上揚,許多分數卡在尷尬位置、嚮往頂尖平台卻又畏懼清材大激烈競爭的考生和家長,將他們學校視為了一個「曲線救國」的絕佳選擇,畢竟,這裡有能直接參與最前沿項目的實驗室,萬一有機會得到指點呢?

  不過這些事情都沒影響到項目的穩步進行。

  周昀這邊主要的工作就是三個部分。

  第一個是李建平他們不斷從水木大學實驗室那邊傳過來的原始實驗數據,這不僅僅是成功樣品的數據,更多的是那些失敗嘗試的詳細記錄一各種合成條件下產物的結構表徵、性能參數、甚至是缺陷的微觀圖像。

  這些數據都是非常寶貴的,而周昀要做的,就是利用「萬象」引擎,消化這些數據,其中每一次失敗的實驗,都在幫助引擎修正其對材料合成過程的模擬;每一次成功的表徵,都在強化引擎對「理想材料」特徵的認知。

  他不斷地調整著引擎內部的算法和參數,讓這個「數字材料庫」越來越豐富,也越來越貼近真實的物理世界。

  這個過程,如同在繪製一張越來越精確的「材料基因圖譜」,只不過這張圖譜是動態的,並能揭示出常人難以發現的深層關聯。

  第二個則是通過大規模的虛擬實驗,來找出理想的材料。

  在擁有了日益精準的「數字材料庫」,周的需要通過大規模的並行計算,在超級計算機集群構建的虛擬空間中,進行著窮盡人類想像力的「模擬實驗」。

  模擬不同元素以不同比例、不同結構方式組合在一起時,材料會呈現出何種性質,在代碼中瞬間創造出地球上難以實現的超高壓、極低溫、強磁場環境,觀察材料在這些條件下的行為,提前預測某種材料結構在長時間工作或極端應力下,可能會在哪個環節首先出現疲勞、斷裂或性能衰減。

  這些在現實世界中耗時耗力、成本高昂甚至無法進行的試驗,在周昀的「數字實驗室」里,可以以千百倍的速度被模擬、驗證或否決。

  而這個項目給整個材料學院帶來的影響也不小,雖然說材料學算是個天坑專業,但那也是要分院校層次的,國內頂尖院校材料學專業的學生,就業環境雖然沒有其他專業那麼好,但至少不會畢業即失業,因此材料學院的學生們也都有了一些激情。

  而水木大學這邊,主要負責的是實驗的部分,他們主要是將萬象模擬出來的各種方案進行驗證,周昀的「萬象」引擎可能會輕鬆地給出成百上千種理論上穩定且性能優異的材料結構,但能否在現實中「創造」出來,完全取決於他們的實驗室,利用分子束外延(MBE)、脈衝雷射沉積(PLD)、化學氣相沉積(CVD)等一系列尖端設備,精確無誤地執行周的團隊提供的合成方案。

  他們需要在原子尺度的操控上做到極致,方案中一個看似微小的參數變動,比如沉積時基底溫度相差十幾度,或者前驅體流量精確到每秒多少個原子層,都可能導致結果的天壤之別。

  他們的工作充滿了與「不確定性」的鬥爭,需要應對設備的狀態波動、原料的批次差異等現實世界中無法完全規避的干擾。

  而任何材料,無論合成得多麼完美,其真正的價值必須由精確的數據來定義。

  他們還需要運用高解析度透射電鏡(HR—TEM)、X射線光電子能譜(XPS)、

  原子力顯微鏡(AFM)、超快光譜儀等「大國重器」,對合成出的樣品進行全方位、無死角的精密測量。

  對於成功樣品,他們精確測量其晶體結構、晶格常數、元素分布、化學鍵合狀態、能帶結構、載流子濃度與遷移率、熱導率等成百上千個物理參數,與「萬象」引擎的預測進行嚴格比對。


  對於失敗樣品,更為關鍵,他們需要精準定位失敗的原因—一是出現了哪種類型的晶格缺陷?

  是界面擴散導致了污染?還是應力積累引發了裂紋?這些精確的診斷報告,是周的引擎進行自我學習和優化的最關鍵數據。

  而最後一個任務,就是證明即使一種材料在微觀尺度上完美無缺,也必須具備成為下一代算力載體的潛質。

  在合成出的、往往只有微米甚至納米尺度的珍貴樣品上,通過電子束光刻、

  聚焦離子束(FIB)等技術,製備出最簡單的原型器件(如場效應電晶體FET、隧道結等),然後在極低溫、強磁場等極端環境下,測試其關鍵電學、光學或量子特性。

  如何在極其微小且脆弱的樣品上完成複雜的微納加工,並保證測試結果的準確性,是巨大的技術挑戰。他們測得的數據,將是判斷這種材料是否「有用」的最終依據。

  當原型器件的測試數據顯示出超越現有材料的驚人性能時,就意味著一種真正的顛覆性材料誕生了。

  總而言之,水木大學的實驗室,就是一個高度專業化、精密化的「現實轉化器」,他們用最頂級的設備、最嚴謹的態度和最豐富的經驗,負責將周昀「萬象」引擎輸出的代碼和數據,一步一個腳印地、無比紮實地轉化為能夠放在電子顯微鏡下觀察、能夠在測試儀器中展示出卓越性能的真實存在。

  當第一批完全由「萬象」引擎生成的合成方案下達到水木大學實驗室時,引起的是一片克制的質疑聲。

  他們並不是之前李教授的學生,所以對於萬象的性能還沒有一個比較直觀的認知。

  「反應室壓強設定在10^—6帕?這比我們常規經驗低了一個數量級。」負責分子束外延設備的高級工程師推了推眼鏡,眉頭緊鎖,「基底溫度曲線也完全反直覺,先在高溫區快速震盪,再急速冷卻到中溫平台————這真能誘導出那種拓撲結構?」

  「摻雜序列更是匪夷所思,」另一個研究員指著屏幕上的參數,「三種摻雜元素交替注入,每種只持續0.3秒,間隔0.1秒。這精度要求已經超出我們設備極限了。」

  不過李建平暫時作為實驗室的負責人,卻讓眾人依照方案進行實驗,材料學本來就是抽獎的過程,有點匪夷所思的流程,其實也挺正常的。

  於是,第一次驗證實驗在凝重的氣氛中開始。

  當樣品完成合成,被送入高解析度透射電鏡的真空室時,整個實驗室的人都屏住了呼吸。

  「不可能————」

  只見屏幕上清晰地顯示出完美的原子晶格排列,界面清晰度遠超他們過去任何一次嘗試。

  「一次成功!這種異質結我們之前做了三十多次都沒成功!」

  李建平快步走到屏幕前,問道:「能譜分析結果?」

  「各元素分布與預測完全吻合,誤差在1%以內!」另一個角落傳來回應。

  這一刻,實驗室里除了李教授,都發出難以置信的驚嘆,這簡直就是世界觀的顛覆,材料發現,竟能像解方程一樣被精準預測。

  隨後的驗證實驗繼續帶來驚喜。一種理論上預測的亞穩態相被成功捕獲;一個看似無關的工藝參數被證實是影響材料穩定性的關鍵,每一次成功都伴隨著新的震撼。

  雖然非常多的新材料並沒有什麼意義,因為性價比不高,性能也已經有了現有的平替材料,但是這並不妨礙萬象的強大。

  當一次次的驗證成果之後,大家的反應也越來越麻木。

  當新的合成方案下發時,不再有人質疑,工程師們熟練地設置參數,平靜地啟動設備。

  當預期的完美結果再次出現時,大家只是平靜地記錄數據,然後說:「符合預測,進行下一項。」

  只有偶爾,當「萬象」給出一個極其反直覺的方案,而實驗結果又一次完美印證時,那種熟悉的震撼會短暫回歸。

  不過即使是這樣,他們還是沒有找到能夠替代當前矽的新型半導體材料。

  他們合成出了一種在極端低溫下超導的銅氧化物,但製備成本是黃金的數十倍;

  他們創造出一種理論載流子遷移率驚人的二維材料,但其在空氣中不到三十分鐘就會徹底分解;

  他們還得到了一種具有獨特拓撲性質的絕緣體,性能卓越,但現有的任何微納加工技術都無法在其上進行圖案化————


  基本都是只能放在博物館展覽的樣品,根本沒有實用性。

  一位研究員看著最新合成出的、閃爍著奇異金屬光澤的樣品,在性能測試報告上敲下「無實際應用價值」的結論時,臉上帶著難以掩飾的疲憊和失落。

  實驗室的氣氛,從最初的火熱,逐漸變的略顯沉悶,大家依然嚴謹地完成每一個步驟,精準地反饋每一組數據,但是許多人的動作卻變得越來越機械了,李建平感受到了這種情緒的蔓延。

  在一次項目階段性總結會上,他看著台下有些沉悶的團隊,敲了敲桌子:「都打起精神來!我知道,我們在尋找的是一種真正能夠使用的新材料,而新材料之所以是新材料,就是因為它罕見且難以捕捉。」

  他的目光掃過在場每一個人,「但是,你們要清楚,我們現在擁有萬象」這把前所未有的利器,速度已經非常快了,我們能夠更快地排除錯誤答案,並且不斷地為引擎提供滋養,縮小最終答案的搜索範圍。」

  他調出了一張複雜的圖表,上面標註了所有已驗證材料的性能、成本、穩定性等參數分布。

  「看看這個,我們正在繪製一張前所未有的圖譜。每一個失敗的案例,我們就離成功更近一步,這個過程本身,就是巨大的財富!」

  雖然是雞湯,但對於現在地學生們來說還是有點用的。

  團隊成員們互相看了看,深吸一口氣,他們明白,李教授說得對,擁有「萬象」已是莫大的幸運,他們不能因暫時的未果而辜負這把利器。

  實驗室里的氣氛悄然發生了變化,大家開始有意識地、更加深入地審視每一個過程,無論是成功的還是失敗的。

  一位負責數據分析的研究員,沒有像往常一樣將失敗的樣品數據簡單歸檔,而是主動調取了該次實驗前後多次相關的合成記錄,試圖尋找那次導致意外溫度波動的更深層次原因,甚至是設備本身的某種周期性隱患。

  大家的實驗做得也越來越細緻,深怕漏了一個小小的細節,就錯過了一個全新材料的發現,李建平非常支持這樣的做法:「很好!我們要做的,不僅僅是驗證王萬象」的方案,AI畢竟只是AI,不能完全代替我們思考,人類最大的特點就是創造性,我們自己對於新材料的思考也不能停滯不前,哪怕是失敗的案例,我們也可以從中找到一些能夠被挖掘的地方。

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