紫金山腳下的別墅中，徐川將自己麵前雜亂的書桌收拾整理了一下，取出了一疊全新的稿紙。遇事不決，量子力學。盡管這句話是互聯網上的網友們用來調侃那些不確定事物的，但在此刻，還真給了他一個新的研究方向和突破口。量子化學！就是他給化學材料計算模型定下的一條新的研究方向。這並不是什麽突如其來的想法，而是在深思熟慮後做出的判斷。量子化學的提出其實很早，在二十世紀三十年代，量子力學初步走向成熟後，就衍生出了這門學科的。著名的理論物理學家‘海特勒’和‘f·w倫敦’用量子力學基本原理討論氫分子結構問題時，首先用量子力學處理氫分子，解釋了氫分子中共價鍵的實質問題，從而為化學鍵的價鍵理論提供了理論基礎，開創了量子化學這門學科。不過相對比量子力學來說，量子化學的發展要相對緩慢不少。自上世紀三十年代提出來以後，盡管眾多的物理學家和化學家圍繞其建立起了如分子軌道理論、配位場理論、分子間相互作用的量子化學理論等重大成果。但時至今日，量子化學依舊隻能對原子數目較少的體係進行計算，如氫分子、氫化鋰和氫化鈹這類簡單的材料。而對於原子數目較多的體係，其計算時間可以說在相同的計算條件下，是按照指數級進行瘋狂增長的。因為模擬分子麵臨的最大挑戰是計算化合物的基本能態，即必須模擬出每個原子內每個電子與其他所有原子的原子核間相互作用。這種相互作用遵循的是微觀層麵的量子力學原理，複雜而宏偉。因此，對傳統超級計算機來說，模擬出這些量子特性的分子結構不僅要消耗大量能量，而且隨著分子內原子數增加，模擬愈加困難。如果很難理解這一點的話，用最簡單的話來說。即對一個分子的模擬計算，其計算次數是11，那麽增加到兩個分子，其計算次數會增加到22，增加到三個分子，其計算次數會增加到33.......依次類推，對於複雜的大分子團進行計算，其計算次數會陡然增加到一個超級計算機都無法處理過來的程度。這也是為什麽目前的量子化學發展緩慢的原因，以目前的計算力，很難以在當前的量子化學的各種計算理論上支撐起它的計算和發展。當然，缺點這麽大，它的優點自然也不會小。首先，量子化學的計算是基於量子力學對分子的薛定諤方程求解，理論上來說它不需要除基本常數外的參數，具有普適性。其次，它可以研究化學反應中的電子轉移和優化，也可以預測模擬分子的激發態和紫外吸收電子光譜。這些都是傳統化學無法做到或者說很難做到的事情。否則量子化學也不會被《nature》譽為量子計算機最具前景的應用領域了。徐川想要做的，是在材料科學整體框架內，以非經驗的方式建立微觀的理論計算與介觀乃至宏觀層次的物理現象之間的聯係理論。這才是化學計算材料模型的真正核心！如果能做成，對於化學界來說，將如同xu-weyl-berry定理一般，徹底的改變整個天文學界！......在稿紙上列出了研究量子化學的方向和階段性工作規劃後，徐川打開了電腦，連接上別墅中專門為他建立起來的小型超算。在將人工sei薄膜、鋰離子電池、鋰硫電池相關的實驗數據下載下來後，他將自己的筆記本掛上了外網，從各大期刊上搜索著和量子化學、計算材料學相關的論文。為化學材料計算模型重新建立底層的數學運算邏輯和理論基礎是一件相當困難的工作。即便是他，其實也不敢說自己就一定能做到。因為從他的出發角度上來說，這就是在嚐試解決為化學建立起一套精準有效且普遍適用的計算模型這一世紀難題。不過羅馬不是一天建成的，一棟化學大廈也不是短時間內就能建立起來的。但越是有挑戰性的內容，才越能激發出他的興趣。人生嘛，總要做點自己感興趣的事情，哪怕是為此付出無數的時間和精力，隻要能收獲一些成果就足夠了。不過在此之前，他還需要兩個幫手，來幫他解決一些前期的工作！.......處理好準備工作後，徐川久違回到了南大校園中。辦公室中，正百無聊賴的刷著的電視劇的助理呂玲忽然感覺自己被一道陰影籠罩住了。與此同時，耳邊一道帶著笑意的熟悉聲音響起。“刷劇呢？”聽到聲音，呂玲抬頭一看，整個人當場呆在了那裏：“教....教授，您怎麽來了？”聽到這個有些‘奇怪’的問題，徐川笑著說道：“這好像是我的辦公室吧？我不能來了？”呂玲猛的搖頭：“不是，我不是這個意思。”“我是說，您怎麽來....咳，我的意思是，您手中的研究問題都解決了？”呆愣的問了一句，見徐川的目光落在自己手中的平板上，呂玲臉色一紅，快速按了一下按鈕，關掉了平板，覆蓋在辦公桌上，圓框眼鏡下滿是尷尬。“教授......對不起......我.....”呂玲結結巴巴的開口，想解釋又無從開口。和學校其他的教授助理日常工作的繁重完全不同，她和湯然兩人負責的徐川經常一兩個月，甚至是更長的時間都不來學校。以至於除去那些日常的工作外，她們有著大把的空閑時間沒事可做。再加上工作環境的悠閑，刷劇就成了她日常解悶的方式。不過再怎麽說，日常工作期間摸魚被老板當場逮住，這簡直太尷尬了。徐川倒是沒太在意，工作期間摸摸魚是很正常的事情。當然，這也和他最近又有一段時間沒來學校了有關，畢竟他不來，湯然和呂玲日常中也不會有多少工作。笑著搖搖頭，徐川開口道：“行了，無聊的時候刷刷劇而已，又不是什麽大事，不影響正常工作就成。”頓了頓，他接著吩咐道：“幫我聯係一下丁瑞和穀炳教授，如果他們沒課沒事的話，請他們來我辦公室一趟。”呂玲鬆了口氣，一顆吊著的心總算是落了下來，迅速回道：“我這就聯係。”.......不一會，丁瑞率先從校園中趕了過來。“教授，您終於回來了！”看著麵前熟悉而又陌生的人影，丁瑞感動的眼淚都快掉下來了。他終於深刻的理會到了前兩年拜師入門後，那位大師兄蔡鵬口中‘半個月不見導師根本就不是什麽事情’到底是什麽意思了！自從拜入這位大名鼎鼎的教授名下，他們簡直和大草原上的牛馬一樣沒什麽區別，純屬放養。最開始還好，可能是剛忙完手中的項目，還能經常在學校看到教授的身影。但隨著航天領域工作的展開，最長的時候，他們甚至有接近半年的時間沒有在校園中看到過教授的身影了。看著麵前驚喜不已的學生，這會反輪到徐川略有些尷尬了。因為研究的關係，他又放養這四名學生起碼有快兩個月的時間了。“咳~”輕咳了一下，徐川開口道：“我記得你碩士和博士期間的學習方向好像是泛函分析對吧？”丁瑞，也是他收的四個學生中年齡最大的，在之前收到了劍橋大學數學係錄取offer，但後麵他在南大招生，他便果斷的放棄了劍橋大學的錄取，轉而拜入了他門下。對麵，丁瑞眼角都快閃著淚光了，教授還記得他學習的方向，簡直讓人驚喜！如小雞啄米似的點著頭，他快速的回道：“是的，教授，我碩士和博士階段的學習方向都是泛函分析。”徐川點點頭，開口道：“如果是這樣的話，你願意跟著我學習研究計算材料學嗎？”“計算材料學？”丁瑞有些詫異的看了過來，徐川點了點頭，繼續道：“是的，我手中有一個研究項目正在進行，需要幫手。如果你願意的話，可以轉過來跟著我學習一下這方麵的東西。”頓了頓，他接著道：“當然，如果不願意的話，也沒.....”話還沒說完，對麵丁瑞立刻激動地說道：“我願意！教授！我願意！”“咳~”徐川輕咳了一下，問道：“你都不問問是什麽項目嗎？”丁瑞迅速的回道：“沒關係，是什麽項目都無所謂，隻要能跟著教授學習就行。”他又不傻，能跟著徐川一起做項目，雖然很清楚的知道自己在項目大概率是個打雜的，但這可是其他人拜佛許願一萬次都求不來的機會。管他是什麽項目，先應下來再說。就算是辛苦點累點那又有什麽關係，隻要不給他賣到緬北去噶腰子，一切都好說！徐川輕咳了一下，開口道：“如果是跟著我學習和研究這個項目，恐怕你畢業的時間會延後不少，所以我建議你還是仔細考慮一下再來做決定。”微微頓了頓，他從隨身攜帶的背包中取出一張稿紙遞了過去，接著道：“另外，如果你參與我的研究，那麽除了你原有學習的泛函分析以外，你還需要再對這上麵的知識進行學習。”“而且入門的話，留給你的時間恐怕不會很多，最長兩個月的時間，你至少要將這上麵列出來的書籍和論文全部看完。”丁瑞接過稿紙，頓時倒吸了口涼氣。《量子化學導論》《量子化學基礎》《分子量子力學》《.....》《材料學的納米尺度計算模擬：基本原理》《.......》稿紙上，林林總總列出來了十幾本教材，以及超過兩位數的論文。看著這些名字，哪怕是平常刷題刷論文如吃飯喝水般的他，也不由的感覺到一陣頭皮發麻。對麵，看著頭皮發麻不住吞咽口水的小學生，徐川笑著開口道：“不用這麽著急給我答案，你可以先找兩本教材和論文看看，看看自己是否對這個感興趣。”笑著拍了拍丁瑞的肩膀，他錯開了對方，走向辦公桌後麵，打開了電腦，連接上紫金山別墅中專門為他建立起來的小型超算。將他昨晚準備好的一些資料和實驗數據轉移了過來。教導丁瑞化學材料計算學領域的知識，算是他昨晚想到的事情。在物理計算方麵，有已經畢業了的阿米莉亞繼承了他的衣缽。而化學計算方麵，在後麵收的四個學生中，如果要考慮的話，丁瑞大概是唯一的選擇。他碩士和博士期間學習研究的方向是泛函分析，這是計算材料學的數學基礎之一。而從泛函分析轉到量子化學，或者說輔修一門量子化學還是合適的。當然，有沒有這個天賦就得看他自己了。畢竟不是所有人都能夠在主修一門專業的同時，還有足夠的精力和天賦去輔修另一門專業的。至於另一個穀炳，徐川倒是沒想過讓他繼承化學計算方麵的學識，而是邀請他過來參與修改優化‘化學材料計算模型’的底層邏輯和理論。如果不是阿米莉亞已經離開，去了普林斯頓擔任數學教授，這份工作其實更適合她。畢竟布洛赫猜想本身就是材料計算學的基礎。不過作為輔助，同為解決布洛赫猜想的穀炳在能力方麵倒也足夠了。