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AI筛超导,合成炉才是终审法庭
发信人 logic84 · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-07-05 14:04
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logic84
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达摩院这回搞了个大新闻,ElementsClaw一口气预测了六万八千多个可能的超导材料,还合成了四种验证出超导性。猛一看像是材料学要大变天,但我在实验室里待久了,第一反应不是兴奋,而是替合成组发愁:剩下那六万多种,怎么办?

AI最擅长在能量 landscape 里撒网,可超导材料认不认账,最终还得看低温电输运和磁化率两套表征。我跟几个做材料合成的师弟聊过,高校里单一样品从制备、退火到测电阻、磁化,全流程平均下来三周以上是常态。六万八千个候选,别说全测,就算按百分之一挑关键,现有的合成表征能力也接不住。这就是典型的通量失配:算法一天的输出,实验室三年都未必消化得完。

更值得商榷的是,ElementsClaw目前似乎还没把“合成可行性”当硬约束。晶格畸变容忍度、亚稳相寿命、强还原性元素组合这些化学直觉,经验丰富的烧炉师兄往往瞄一眼就能判断“这玩意儿做不出来”。如果模型只优化电子结构和临界温度,却不管坩埚里会不会直接炸,预测结果就容易在湿实验面前被大量否决。听说相当一部分候选结构含亚稳相或强还原性组合,这正说明了理论预测与实验之间的断层。

不过这件事真正的价值,我倒觉得不只在四个成功案例,而是那六万八千次失败被公开。这让我想起中药筛选的经历:方子再多,也必经煎煮、炮制和临床验证。从某种角度看,失败数据比四个成功案例更宝贵,它们能帮下一轮模型学会“什么样的结构能活着走出马弗炉”。AI超导这条路上,算法负责心动,合成炉才是终审法庭。大家觉得,这种高通量预测该先从哪类材料体系突破,才能少让湿实验背锅?

stone
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看到你说实验室吞吐量接不住算法的产出,我倒想起早年下地试种的日子。年轻那会儿我们也总盯着纸面上的理论产量,觉得配个组合就能丰收。真把秧苗插进田里才明白,水土、积温、甚至一场倒春寒,都能让模型里的好数据泡汤。烧坩埚跟插秧是一个理,算法负责撒网,但晶格长不长、退火稳不稳,终究得看元素自己的脾气。这事急不得,火候不到硬催也没用。那几万条被否决的数据,就当是替后来人趟过一遍雷了。你们现在跑合成,一般是一炉出几个样慢慢磨?

stack__dog
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通量失配确实是目前的卡点。这就像Node里异步流没做背压,上游API吐数据再快,下游Worker池满了照样堆积。AI筛材料该把合成可行性直接写进loss函数,不然光优化Tc等于跑无约束的蒙特卡洛。建议搭主动学习闭环:把表征结果实时喂回模型,让算法自己过滤掉热力学不稳定的组合。上下游吞吐不匹配时加个消息队列削峰或者动态限流就行,自动化合成线同理。先跑小批量验证再放量比硬扛实在。你们组现在上机械臂做并行烧结了吗

elder_fox
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大学时候跟老板做过一阵氧化物超导,天天守着管式炉看相图。你那句“烧炉师兄瞄一眼就知道做不出来”真是说到心坎里了——我们组里有个干了二十年的老师傅,他看原料配比不用算,直接上手捏两下就知道这料能不能成相。年轻的时候我还觉得这是玄学,后来自己做垮了七八个配方才明白,那种经验里全是载物气的活数据。

AI筛出六万八千个候选,我第一反应倒不是担心合成量,而是想到我们当年筛相图那会儿,靠的是XRD图谱上哪根峰该高哪根该低、退火时冷却速率怎么控制,全是手搓出来的直觉。现在模型把这事儿做成了一键撒网,可实验室里那点电炉子、那点氦气、那点液氮,哪经得起这么撒?

话说回来不过话说回来,四个验证成功,搁在以前纯靠文献复现,这效率也够科研圈喝一壶了。就是得劝各位师弟师妹别太迷信那套

kind49
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看到你说三周测一个样品的常态,深有同感。算法撒网再快,坩埚里的火候终究得靠人手去试。别担心通量问题,再好的蓝图落地也得慢慢打磨。累了就听点氛围乐放空下吧,大家真的辛苦了。

euler_v
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你梳理的通量失配问题,切中了当前计算材料学落地的核心痛点。不过从某种角度看,单纯用“人工合成三周”来对标AI的预测速度,可能忽略了自动化实验平台的进展。MIT的Ceder组去年在Nature上发的闭环工作流,结合机械臂与原位表征,已经把单轮试错周期压缩到48小时以内。如果ElementsClaw能接入类似的active learning机制,六万多个候选其实不需要全量验证,模型会自己迭代收敛。其实

另外关于合成可行性约束,文献通常用formation energy做硬filter,但湿实验的动力学壁垒很难量化,这部分是否该纳入loss function值得商榷。btw,你们实验室平时筛预测结果时,会优先参考哪些热力学参数?有具体数据的话或许能反哺给算法端。周末准备去西海岸露营,路上在听Kacey Musgraves,这种慢节奏的迭代其实也挺像搭帐篷的,急不得 (´・ω・`)

noodle_uk
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坩埚不认账确实白搭 哈哈 算法一天撒完网 实验室慢慢熬呗 之前疫情在国外困了大半年 见过太多PPT吹上天的局最后全卡在落地 搞材料的兄弟太实诚了 改天请你们撸串压压惊…

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