你提出的材料学是21世纪的大势所趋,我深以为然……邮件附件是我最新的研究成果,如果能够验证成功,或许,我们真的能开发出一套可以设计材料结构的工具”
就在同学们激情选课时,陈辉正在给舒尔茨写邮件
附件中他对自己之前那篇论文《数论几何化:对称性物理的朗兰兹实现与拓扑物质新范式》,进行了细化和完善,在原有的理论上设计了新的架构,通过模形式参数化和对称性约束嵌入,将原本的模型改造成更适合计算机的结构
基于transformer架构,输入化学式与晶体结构,输出分数陈数chpm/n、拓扑序类型zn等拓扑不变量,采用扩散模型生成满足目标拓扑性质的晶体结构,通过朗兰兹条件约束生成空间
最后联用密度泛函理论与紧束缚模型,计算生成材料的电子结构,验证拓扑性质
这个模型在数学上已经找不到破绽,但陈辉还需要实验验证,将数学模型转化成计算机语言,这一块,舒尔茨无疑是专家中的专家
当然陈辉也不会闲着,他也会同步进行相关实验,通过实验收集数据,继续完善自己的模型,只要有足够的数据,这个模型迟早有一天能够预测材料特性,甚至自行设计材料结构
就像前几年的诺贝尔奖得主戴密斯·哈萨比斯和约翰·江珀的工作一样,他们就构建了一种名为阿尔法折叠的系统,来进行蛋白质结构预测
蛋白质是由20种不同的氨基酸按特定序列连接形成的多聚体,要发挥生物学的功能,蛋白质通常会折叠成某一个特定的形状,蛋白质折叠后的稳定三维结构完全由组成它的氨基酸序列确定
这些折叠后的蛋白质就像我们平时开门用的钥匙和锁,有各自的功能表达有的蛋白质能帮助维持新陈代谢,有的能提供能量,有的可以修复组织,有些能控制身体的体液平衡
蛋白质分为四级结构,一级结构,即氨基酸序列的组合,二级结构为蛋白质分子中某一段肽链的局部空间结构,三级结构是在二级结构基础上多段进一步折叠盘绕后形成的特定空间结构,四级结构是蛋白质-蛋白质复合形成的结构,是更为复杂的生物大分子
以往要预测蛋白质的结构,需要依赖生物方面的检测,一级结构比较容易确定,简单的生物实验如质谱法即可,但涉及到二级以上结构如何折叠的,结构生物学家往往需要利用x射线、核磁共振、电游仪、冷冻电镜来检测
这些方法耗时耗力、人工成本也极高,比如电泳仪只能间接进行测量,实验中还受较多因素干扰,因而会影响对蛋白质结构的分析与理解
高分辨率解析的冷冻电镜极为昂贵,一台约1亿华夏币
如今阿尔法折叠系统已经迭代到第三代,从一开始的只能预测一级结构,到现在已经能够预测四级结构,虽然阿尔法折叠系统还存在不少不足,并不能完全取代生命科学家
但可以预见,生命科学家们今后可以将重心从蛋白质结构的预测,转到蛋白质的功能预测上,这对于探索人类和其他生物的生命密码尤其重要
或许他们也可以构建一套属于材料学的阿尔法折叠系统,用来预测材料特性,设计新型材料,当然,材料的分子种类比蛋白质更多,结构也要更加复杂,他们的工作无疑也会更加艰巨,但陈辉对此有信心
发送邮件后,陈辉则是再次走出自己办公室,往物理学院走去
要做材料学相关的实验,他第一时间就想到了肖蒙教授,经过上学期的合作,这位教授虽然名声不显,但做事风格和基础都相当扎实,无疑是很好的合作对象
还没走出数学院,陈辉就又遇到了脚步匆匆的王启明
王启明也没想到会遇到陈辉,一怔之后,忽然眼前一亮,拦住陈辉,问道,“小陈,你要学生不要?”
“你不是担心上课耽搁时间吗?”
“自己的学生还是比别人的学生好用”
原本满脸愁容的王启明忽然神色舒展,“并且学生也可以帮你做一些简单重复的工作,一个好汉三个帮,现在做数学研究也不是个人英雄主义的时代了,你应该组建一个自己的团队”
“比如你的老师袁新毅,他的朗兰兹纲领证明,也是有不少学生出力,是团队的成果!”
王启明循循善诱,陈辉知道他说的在理,但光是对方的动机,就让陈辉下意识的要拒绝
“好吧,其实是有位老师招的研究生来报道了,但这位老师因为个人原因,离职了”
王启明也是聪明人,见到陈辉神色,瞬间改变说辞,“怎么样,招的是个留学生,西方名校,素质还是很不错的”
陈辉了然,有些心动
现在他三线作战,时间上已经有些捉襟见肘,或许招个学生是个不错的选择
想到自己接下来的计划,对于这个学生,他已经有了安排
当然,前提是这位学生的素质能通过自己的考核
“可以,但他需要通过我的考核才行”
陈辉犹豫片刻,点了点头
“没问题,下