两个有趣的现象:
(1)计算材料学的地位上升和专业期刊的影响因子下降呈悖论现象;
(2)国外开源/免费的计算材料学软件/程序搞得越来越火热,国内一直置身事外。
理工学科通常都叫作“XX科学与工程”。“科学”简而言之就是发现、探索现象并总结、解释原理,即创造知识;“工程”指的是用已有知识服务人类活动,即应用知识。材料科学与工程一样如此。计算材料学通常被说成“搞搞科研可以,对工业生产一点用都没有”,实际上并不是这样。计算材料学的完整任务可以总结为以下三个:(i)探索成分-加工-组织-性能的定量描述;(ii)在进行(i)的过程中,分析总结出背后的基本物理机理;(iii)基于(i)和(ii),达成给计算机命令就出来想要的产品这一终极目标。现阶段的计算材料学,能粗浅做到(i)已足够发Acta Materialia,能基本做到(ii)足以发PRL,离(iii)还有十万八千里,虽然现在也有一些计算机辅助材料设计与制造,但远谈不上成熟。这可能是很多认为计算材料学“只是搞搞科研”的原因,更多的等第三段吐槽。
但是,即便只是(i)和(ii),细想一下,远比感觉上要重要得多,因为它真正的把材料学带上了“科学”的范畴。拿中医举例,很多科学家说“中医不属于科学,所谓冷热,为何XX为冷而YY为热?又冷多少?又热多少?”。如果材料学仅仅停留在古代,靠师傅眼瞄把握炼铁火候打铁时机来生产铁器,只能算经验技能,不在“科学”之列。90年代之后,计算机在欧美高校已普及到一定程度,材料计算模拟迎来了真正的春天,特别是过去推导的一些微观尺度模型可以用计算机模拟进行验证,同时新方法层出不穷 ,可是,在计算材料学的初春来临之际,其仅有的(据我所知是中科院三区以上仅有的)两本专业期刊COMP MATER SCI (CMS) 和 MODEL SIMUL MATER SC (MSMSE)的影响因子(IF)却长期低靡,甚至2016IF相比2015还均有下降,跟以实验为主的JAC等呈尴尬对比。IF也许并不能反映研究水平,但却能反映热度或者说关注度。
MSMSE的低靡也许更好理解,因为其出版商IOP向来不善于经营IF。可CMS的东家Elsevier就是这方面能手了,特别是在金属材料领域。细想之后我觉得跟亚洲特别是中国学者关系很大。在MD、JAC等实验为主期刊IF的高歌猛进中,亚洲学者的贡献超过50%。同样实验为主的MMTA和PM,亚洲学者不喜欢,即便期刊质量不错,IF也低靡,因为亚洲是引用第一大市场。计算材料学的学者数量相比实验研究要少很多,引用的市场总量没那么大,而主力学者又都在欧美,亚洲的热度明显不如欧美。说到计算材料学在亚洲的热度,就忍不吐槽一下其在国内的惨状。
在一场计算材料学术报告之后的讨论环节,欧美学者通常讨论模型模拟的改进提高,而国内总是急着问一句“你做的东西有什么实用价值?好像除了发发文章一点用都没有”,好比在问一个婴儿“你会干什么?”。18世纪之前已有电磁方面的探索,18世纪后半叶电才开始服务人类活动,量子力学20世纪初创立,20世纪后半叶才在电子器件中有实体应用。中外学者普遍对(iii)充满向往,奇怪就在,国外一步一个脚印踏着(i)和(ii),而国内似乎想跳过(i)和(ii)直通(iii)。
工欲善其事,必先利其器,国外致力于把多物理多模型做成软件/程序,原子尺度的有LAMMPS等, 介观尺度的有OpenPhase等,但国内团队很少这样的作品。也许在国内同行看来,有免费/盗版的软件/程序不用,脑子坏掉了才会去开发一个新的,即便做了也会被同行嘲笑没有价值只能灌水。可是,开发的过程处处都是技术积累,对于高端技术,前期积累会费力费财又毫无显性成果,但它是大厦的根基。若干年后,当网上出现一段某国高端材料设计制造的视频,国内可能又只是一片惊叹...