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自从陈默那番“峭壁与金矿”的谈话之后,林浩的心态,完成了一次彻底的涅盘。

他不再被外界的“噪音”所干扰,而是以一种近乎“入定”的专注,沉浸在了自己的实验世界里。他的目标只有一个:将Lm-x体系的“低温增韧”性能,推向极致,为那篇注定要登上“山巅”的论文,提供最坚实、最无可辩驳的实验基石。

地下室里的甩带机,几乎是二十四小时连轴转。林浩像一个孤独的炼金术士,在一次次的失败与微小的成功之间,探索着那刀锋般狭窄的“黄金工艺窗口”。

而在这场艰苦的攀登中,他并不孤独。

在他身后,另一条战线上,一场同样激烈、甚至更加烧脑的“战争”,也已经进入了白热化的阶段。

这场战争的主战场,不在弥漫着金属气息的地下室,而在位于学校另一端、充满了“嗡嗡”风扇声和冰冷空调气息的超算中心机房。

战争的主角,是高翔和徐涛——“地下联盟”的“计算双子星”。

他们的任务,听起来比林浩的实验更加虚无缥缈,也更加宏大:在计算机里,从零开始,用最底层的物理原理,构建一个包含数百万个原子的虚拟金属世界,并在这个世界里,重现林浩在实验中观察到的“低温增韧”神迹。

他们要做的,不仅仅是“重现”,更是要“看见”。

看见那些肉眼无法企及的、在埃(?)和皮秒(ps)尺度上发生的、最本质的物理过程。

这,无异于在数字世界里,扮演“上帝”的角色。

而要扮演好这个角色,他们需要克服的困难,是常人难以想象的。

凌晨三点,超算中心,计算材料学专用机房。

巨大的服务器机柜,如同一排排沉默的黑色巨碑,整齐地排列着。机柜上,无数闪烁的指示灯,像是巨兽们正在呼吸的眼睛。空气中,充满了高速风扇带来的巨大噪音和一股电子元件被加热后特有的味道。

整个机房,只有角落里的一张桌子上,亮着一盏台灯。

高翔,正死死地盯着面前的电脑屏幕,布满血丝的眼睛,一眨不眨。他的头发乱得像一个鸟窝,下巴上,也冒出了一圈青色的胡茬。在他手边,是早已喝空了的、堆成小山的速溶咖啡杯和红牛易拉罐。

他已经在这里,连续“住”了三天。

“操!又崩了!”

一声充满了疲惫和愤怒的低吼,打破了机房的宁静。

高翔烦躁地抓了抓自己的头发,狠狠一拳砸在了桌子上。

屏幕上,一个刚刚运行了超过48个小时的计算任务,在进度条即将抵达99%的时刻,戛然而止。一行鲜红的、刺眼的错误代码,像一句无情的嘲讽,宣告着他这几十个小时的心血,再次付诸东流。

“ERRoR: Non-numeric atom coords - simulation unstable”

(错误:原子坐标出现非数值 - 模拟不稳定)

这行错误,他已经不记得是第几次看到了。

自从确立了冲击《Science Advances》的目标后,陈默对计算模拟的要求,也提升到了一个前所未有的高度。

之前,他们只需要构建一个几十万原子的体系,用常规的势函数,模拟出非晶的形成过程即可。

而现在,他们需要构建一个包含超过三百万个原子的、尺寸更大的模型,才能在统计意义上,清晰地观察到“协同剪切域”这种中程有序结构的形成。

更要命的是,为了更真实地模拟Lm-x体系,他们还必须引入一种极其复杂的、基于机器学习的“深度学习势函数(deep potential)”。这种势函数,精度远超传统模型,但计算量也呈指数级暴增,并且,极不稳定。

原子数量的激增,加上势函数的复杂化,让整个模拟系统,变成了一个极度敏感而脆弱的“玻璃房子”。任何一点微小的参数扰动,比如时间步长的设置稍有不当,或者初始原子构型的弛豫不够充分,都会导致整个系统在长时间的模拟过程中,因为累积误差而彻底崩溃。

原子坐标出现“非数值”,就是系统崩溃的最直接体现——在某个瞬间,某个原子的受力情况超出了模型的计算极限,导致其坐标变成了一个毫无意义的“NaN”(Not a Number),进而引发了多米诺骨牌式的连锁反应,整个虚拟世界,瞬间灰飞烟灭。

“翔哥,别急,喝口水。”

一个声音从旁边传来。徐涛端着一杯热水,递到了高翔面前。他虽然主攻人工智能,但这段时间,也几乎是陪着高翔,在这里打地铺了。

高翔接过水杯,滚烫的温度,让他烦躁的心情,稍微平复了一些。

“不行啊,老徐,”他揉着酸痛的太阳穴,声音沙哑,“这个体系太敏感了。每次都是跑到最后关头,能量开始不守恒,然后就崩。我感觉,我们可能走进死胡同了。是不是这个深度学习势函数的参数,本身就有问题?”

徐涛没有立刻回答,他拉过一把椅子,坐在高翔旁边,调出了刚刚崩溃的那个任务的日志文件。

海量的、如同天书般的数据,在他眼前飞速滚动。他的目光,像一台高速扫描仪,迅速地捕捉着其中的关键信息。

“翔哥,你看这里。”徐涛指着屏幕上的一段数据流,“在崩溃前的最后一百个皮秒里,系统的总能量,确实出现了微小的、非物理的持续性增长。但是,你看系统的温度和压强,它们的波动,都还在正常范围内。”

“这说明什么?”高翔问。

“说明,问题可能不出在‘物理模型’本身,也就是势函数上。”徐涛的眼中,闪烁着逻辑的光芒,“如果势函数有根本性缺陷,那在能量开始漂移的时候,温度和压强,早就应该出现剧烈的、失控的震荡了。”

他顿了顿,给出了自己的判断:“问题,应该还是出在‘算法’上。具体来说,是负责求解牛顿运动方程的那个积分算法(Integrator),它的精度,跟不上我们这个复杂体系的要求了。”

高翔愣住了。他一直以为是物理模型出了问题,却忽略了最底层的计算方法。

“我们现在用的,是经典的Velocity-Verlet算法。”徐涛继续分析道,“它在常规体系里,稳定又高效。但对于我们这个使用了深度学习势的、高度非线性的三百万原子体系来说,它的误差累积效应,可能被放大了。跑到后期,就像一辆轮胎磨损严重的车,在高速行驶时,早晚要失控。”

“那……那怎么办?”高翔感觉自己抓住了一根救命稻草。

“换算法!”徐涛的眼中,闪过一丝属于“程序猿”的兴奋和自信,“我前几天,看了一篇Google AI发的论文,他们提出了一种‘自适应辛积分器(Adaptive Symplectic Integrator)’。这种算法,可以根据当前系统的能量守恒情况,动态地、自适应地调整计算的时间步长。当系统平稳时,它就大步快跑;当系统出现不稳定倾向时,它就自动放慢脚步,精雕细琢。就像给咱们这辆车,换上了一套‘智能悬挂系统’!”

“这种算法,LAmmpS的官方版本里有吗?”高翔激动地问。

“没有。”徐涛咧嘴一笑,露出一口白牙,“官方没有,但咱们可以自己给它写一个!”

“你行吗?”高翔将信将疑。这可不是简单的修修补补,这是要对一个世界顶级开源软件的底层核心,进行伤筋动骨的“外科手术”!

“男人不能说不行!”徐涛拍了拍胸脯,眼中燃烧着熊熊的战意,“翔哥,你负责把物理世界搞明白,至于怎么让这个物理世界,在计算机里,跑得更稳、更快、更省资源,交给我!”

那一刻,高翔看着眼前这个平时嘻嘻哈哈、关键时刻却无比可靠的师弟,心中涌起了一股巨大的暖流。

他知道,自己不是一个人在战斗。

接下来的三天,超算机房,见证了两位“技术宅”最疯狂的一次“极限爆肝”。

高翔,将所有的精力,都投入到了对物理模型的反复检查和参数微调上。他像一个最严苛的“上帝”,确保自己创造的这个“虚拟世界”,在诞生之初,就是完美而自洽的。

而徐涛,则把自己锁在了代码的世界里。他调出了LAmmpS那如同迷宫般复杂的c++源代码,凭借着自己对算法和编程的惊人天赋,硬生生把那篇Google AI论文里的“自适应辛积分器”思想,一个函数、一个类地,复现了出来,并巧妙地“移植”进了LAmmpS的核心模块中。

这是一个充满了凶险和挑战的过程。任何一个指针的错误,一个内存的泄漏,都可能导致整个庞大程序的瞬间崩溃。

第三天傍晚,当徐涛敲下最后一个分号,成功编译通过,没有弹出一个错误提示时,他整个人,都虚脱般地瘫倒在了椅子上,脸上,却露出了一个比中了五百万彩票还要灿烂的笑容。

“翔哥,”他声音嘶哑地喊道,“我们的‘智能悬挂系统’……上线了!”

高翔冲过来,看着屏幕上那行熟悉的“编译成功”的提示,激动地,用力地,给了徐涛一个熊抱。

他们没有休息,立刻,用这套“魔改”过的、独一无二的LAmmpS程序,重新提交了那个三百万原子的计算任务。

这一次,他们没有守在电脑前。

巨大的疲惫感,如同潮水般袭来。两人互相搀扶着,离开了这个让他们奋战了近一周的“战场”,回到宿舍,倒头就睡。

剩下的,只能交给时间和命运。

林浩是在第二天中午,接到徐涛的电话的。

电话那头的声音,带着一种极度压抑之后的、近乎癫狂的兴奋。

“老林!快!快来超算中心!出……出神迹了!”

林浩心中一紧,立刻放下手中的实验,以最快的速度,冲向了超算中心。

当他推开机房门的时候,被眼前的景象惊呆了。

陈默、高翔、徐涛、甚至连王师傅,都围在那张小小的电脑桌前,所有人的眼睛,都死死地盯着屏幕,脸上的表情,是一种混合了震撼、狂喜和难以置信的、近乎扭曲的激动。

“看!快看!”徐涛一把将林浩拉了过来,指着屏幕。

屏幕上,正在播放的,是一段由数百万个彩色小球组成的、流畅的动态视频。

这,就是他们那个刚刚计算完成的、包含了三百万个原子的虚拟金属世界。

视频的开始,这些原子,还处于一种高温的、混乱无序的液态。

紧接着,随着系统的温度被程序设定为急速下降——模拟林浩在甩带机上进行的“超快速冷却”过程——奇迹,发生了!

林浩看到,在整个体系迅速凝固成非晶玻璃态的过程中,某些局部的区域,并没有完全“冻结”。在这些区域里,数十个、甚至上百个原子,仿佛拥有了自主意识一般,开始自发地、协同地,进行着一种小范围的、如同水涡般的旋转和剪切运动!

这些区域,一开始,只是零星地、随机地,分布在整个体系中,如同黑夜里的几点星火。

但随着温度进一步降低,模拟的“拉伸载物”开始施加,这些“星火”,开始以一种不可思议的方式,相互“感应”,相互“连接”,最终,汇聚成一条条贯穿了整个模型的、如同蜿蜒河流般的“大坝”!

而整个虚拟材料的宏观“应力”,也正是在这些“大坝”形成之后,开始急剧攀升,展现出了惊人的承载能力!

“这……这就是……”林浩的声音,因为激动而微微颤抖。

“对!”陈默的声音,也带着一丝无法抑制的颤音,“这就是‘协同剪切域’(cooperative Shear domain)!我们……我们终于,在原子尺度上,亲眼‘看’到了它的萌生、长大和相互作用的全过程!”

所有人都屏住了呼吸。

眼前的画面,已经超越了单纯的数据和科学。

那是一种,人类的智慧,通过代码和计算,最终得以窥见的、隐藏在物质最深处的、属于创世级别的、最壮丽的图景。

高翔,这位平时不善言辞的技术宅,此刻,眼眶竟然微微有些泛红。他看着自己和同伴们,耗费了无数心血创造出来的这个“虚拟世界”,喃喃自语道:

“我……我打开了‘原子视角’的‘上帝之眼’……”

陈默走上前,用力地,拍了拍高翔和徐涛的肩膀。

“不,”他看着屏幕上那幅壮丽的画卷,一字一顿地说道,“你们打开的,不是‘上帝之眼’。”

“是通往《Science Advances》的,大门!”

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