Глава 468. Технология подготовленная для освоения Марса •
Группа вычислительной модели материалов, машинный зал, Сюй Чуань открыл код модуля графена и внимательно просмотрел его.
Математическую модель он, конечно, понимал, но не очень хорошо.
Ведь он не был студентом этой специальности и не изучал ее систематически.
Конечно, после того, как кто-то уже написал код и положил его перед ним, понять его смысл не было проблемой.
"Здесь добавлена программа квантово-механических вычислений методом плоских волн и псевдопотенциалов, реализован метод линейной комбинации атомных орбиталей."
"Здесь введен гибридный метод квантовой механики и молекулярной механики, сочетающий в себе преимущества высокой точности квантовой механики и высокой эффективности вычислений силового поля."
"..."
"Судя по программе, этот метод позволяет проводить высокоточные вычисления больших систем, одновременно снижая вычислительные затраты, и может моделировать органические и неорганические молекулярные системы."
Потратив некоторое время, Сюй Чуань проверил соответствующий код модуля графена.
Его немного озадачило то, что одних этих изменений недостаточно для значительного повышения вычислительной мощности модуля графена.
Ведь все эти направления довольно стандартны, и хотя они действительно улучшают ситуацию, но не настолько сильно.
По словам Фань Пэнъюэ, изменения коснулись не только этой части, но и некоторых других модулей.
Открыв эту часть, Сюй Чуань просмотрел ее и его взгляд резко сфокусировался.
【//Набор алгоритмов】
В области алгоритмов модуля графена он увидел нечто новое, быстро просмотрев это, он сразу понял причину значительного повышения вычислительной мощности модуля графена.
И узнал, почему ключевым моментом восстановления оксида графена было не использование восстановителя, а прямое электрохимическое восстановление.
Прочитав этот набор алгоритмов, Сюй Чуань вздохнул с облегчением.
С его точки зрения, он, естественно, мог видеть базовую логику этого алгоритма.
В этом наборе алгоритмов старшая одноклассница Лю Цзясинь создала отдельный набор алгоритмов для литий-железо-фосфатной батареи и жестких, неионных или ионных молекул, состоящих в основном из C, O, H, Li, Fe, P.
Используя базовые физические свойства и способы соединения, она искала кристаллическую структуру с наименьшей энергией среди различных возможных укладок и расположений заданных молекул, генерируемых в пространственной группе.
Затем на этой основе был введен другой алгоритм Biovia, используемый в вычислительных материалах для прогнозирования взаимосвязи между атомной и молекулярной структурой, свойствами и характеристиками.
Используя этот метод, можно отдельно вывести электрохимический процесс производства графена в литий-железо-фосфатной батарее.
Очень хитрый способ, но надо сказать, что он очень полезен.
По крайней мере, он может комбинировать больше возможностей с помощью ограниченных условий.
Конечно, у этого набора алгоритмов есть и недостатки, его ограничения очень велики, хотя он и полезен, но применим только к фосфату лития и графену.
Он основан на выводе, сделанном из жестких, неионных или ионных молекул, состоящих из C, O, H, Li, Fe, P, и построен на основе математического метода, который он изначально создал.
Говоря простым языком, этот набор алгоритмов немного похож на баньян, корни которого, распространившись, прорастают вдали и вырастают в другое дерево.
Кажется, что оно независимо, но его корневая система все еще происходит от основного корня.
"Очень хитрый способ, но в отделе вычислительных материалов, наверное, есть кто-то, кто может разобраться в этом принципе?"
Просмотрев оптимизированную программу модуля графена, Сюй Чуань поднял голову и спросил Фань Пэнъюэ.
Старший одноклассник кивнул, почесал затылок и смущенно ответил: "Знать-то знают, но этот набор алгоритмов связан с математическими формулами, созданными твоей старшей одноклассницей, а это уже сложно."
"Ты же знаешь, хотя отдел вычислительных материалов постоянно набирает людей, но найти топового специалиста, хорошо разбирающегося в математике и алгоритмах, очень сложно."
"Такие таланты обычно находятся в ведущих лабораториях мира, и переманить их практически невозможно."
Услышав слова Фань Пэнъюэ, Сюй Чуань вдруг вспомнил, что упустил из виду математический метод в наборе алгоритмов.
С его точки зрения, оптимизированный математический метод в графене действительно очень прост, ведь его математические способности на высшем уровне.
Но для других исследователей в области вычислительных материалов это довольно сложно.
А такие топовые таланты, как старшая одноклассница Лю Цзясинь, которой такие известные компании, как Google и Apple, предлагали работу с максимальной годовой зарплатой до 1,6 миллиона долларов, в основном связаны с крупными компаниями.
Даже в таких компаниях, как Google и Apple, они занимают должности главных инженеров и способны влиять на целую отрасль.
Такие таланты, помимо годовой зарплаты, обычно имеют акции, опционы и другие вознаграждения, как их можно легко переманить.
Поняв это, он с улыбкой покачал головой и сказал: "Хорошо, я найду время, чтобы встретиться со старшей одноклассницей Цзясинь и поговорить об оптимизации вычислительной модели."
Слегка помолчав, он продолжил: "Но вычислительная наука о материалах очень обширна, и невозможно полагаться на какой-то один метод, охватывающий все типы материалов."
"И по мере того, как добавляется все больше и больше механизмов и алгоритмов различных материалов, модель неизбежно становится все больше и больше."
"Что касается вычислительной мощности, то постройте собственный крупный суперкомпьютерный центр."
Услышав это, Фань Пэнъюэ задумался и сказал: "Строительство собственного суперкомпьютера действительно возможно, но не будет ли это слишком дорого?"
"Если бы мы хотели идеально запустить вычислительную модель института, то потребовалось бы более двух миллиардов долларов, и это в долларах."
Хотя с реализацией технологии управляемого ядерного синтеза доллар США постоянно падал, а юань постоянно рос.
Но при намеренном контроле со стороны Китая текущий обменный курс доллара США к юаню по-прежнему поддерживается на уровне 1:5.
Два миллиарда долларов США, в пересчете - более ста миллиардов юаней.
Сюй Чуань покачал головой и сказал: "Как и суперкомпьютер в области химии 'Anton', если строить суперкомпьютер только для целевой модели вычисления материалов, то потребуется не так много средств, институт может себе это позволить."
"Хотя зарабатывание денег - это одна из целей, но он был создан для исследования новых областей науки. В этом отношении проблемы, которые можно решить деньгами, - это не проблемы." "И помимо Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай, компания 'Чуаньхай Нетворк Текнолоджи' также нуждается в суперкомпьютере. Можно построить один суперкомпьютер и использовать его совместно двумя компаниями."
Фань Пэнъюэ кивнул и сказал: "Раз ты уже решил, то я потом найду кого-нибудь, чтобы изучить этот вопрос. Когда будет план, я отправлю его тебе."
"Хорошо."
Сюй Чуань кивнул и согласился, еще немного пообщался с этим старшим одноклассником в кабинете, составив план дальнейших действий Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай.
Хотя он редко бывает здесь, но общее направление все же нужно контролировать.
Пообщавшись некоторое время, Сюй Чуань отправился в другую свою компанию - "Чуаньхай Нетворк Текнолоджи".
Результаты серийного синтеза графена будут готовы только после трех часов дня, а сейчас еще есть время, так что можно сходить к старшей однокласснице.
"Чуаньхай Нетворк Текнолоджи" была основана Лю Цзясинь после ее возвращения из Принстона.
Конечно, хотя и говорится, что она была основана недавно, но на самом деле прошло уже больше года.
Ее основная цель - создать платформу сетевой безопасности для Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай, а с другой стороны - развивать область искусственного интеллекта и больших данных.
Больше года - это недостаточно, чтобы компания сильно выросла.
Ведь в области компьютеров он не профессионал и не может, как в Научно-исследовательском институте материалов Чуаньхай, стимулировать развитие лаборатории своими собственными исследованиями.
Но при достаточной финансовой поддержке ее развитие идет довольно гладко.
По крайней мере, она арендовала два этажа офисных зданий в промышленной зоне недалеко от горы Цзыцзиньшань и насчитывает более сотни программистов и соответствующих сотрудников.
Благополучно добравшись до "Чуаньхай Нетворк Текнолоджи", Сюй Чуань нашел Лю Цзясинь, которая была занята своей работой в офисе.
С улыбкой он постучал в дверь, разбуженная старшая одноклассница подняла голову и, увидев его, явно опешила, а затем на ее лице появилась улыбка.
"Почему ты пришел?"
Сюй Чуань с улыбкой поддразнил: "Хотя я давно не был здесь, но ты не должна забывать, что это моя компания."
Услышав это, Лю Цзясинь слегка покраснела и смущенно сказала: "Я не это имела в виду."
Сюй Чуань с улыбкой сказал: "Я только что пришел из Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай, слышал, ты помогла им оптимизировать модель?"
Лю Цзясинь задумалась, кивнула и немного нервно спросила: "Да, в июне я действительно помогла улучшить модель, что-то не так?"
Сюй Чуань сделал серьезное лицо: "Проблема? Большая проблема!"
Услышав это, Лю Цзясинь сразу же напряглась: "Что, что случилось?"
Увидев это, Сюй Чуань перестал поддразнивать ее и с улыбкой сказал: "Проблема в том, что ты слишком хорошо оптимизировала модель, она сыграла большую роль, и старший одноклассник Фань хочет, чтобы я заставил тебя продолжать работать."
Увидев, что с тем, что она помогла изменить, все в порядке, Лю Цзясинь расслабилась, украдкой вздохнула с облегчением и сказала: "Тогда я помогу изменить еще, когда будет время?"
Сюй Чуань покачал головой и с улыбкой сказал: "Это не срочно, я пришел в основном, чтобы попросить тебя об одолжении."
Сказав это, он протянул ей документ, который принес из Научно-исследовательского института материалов Чуаньхай, и продолжил: "Я видел измененную тобой модель в институте, а также некоторые экспериментальные данные по исследованию графена, и у меня появилась новая идея."
"Что касается углекислого газа, я хочу разработать маршрут синтеза..."
Сюй Чуань кратко изложил концепцию, о которой думал утром в Научно-исследовательском институте материалов Чуаньхай, и продолжил:
"Углеродных соединений много, от органических белков и жиров до неорганической нефти, углеводородов, графена и других материалов, все они могут быть синтезированы. Но, соответственно, для этого процесса нужна вычислительная модель, чтобы усовершенствовать соответствующие маршруты синтеза, а также создать устройства для сбора и синтеза углекислого газа и так далее."
"И математический метод и соответствующий набор алгоритмов, которые ты использовала при оптимизации вычислительной модели, очень подходят. Хотя отдельный набор алгоритмов для неионных или ионных молекул не может быть широко применен, но с углеродом в качестве ядра, а затем производными других материалов, диапазон относительно невелик, что больше подходит для твоей логики."
Просмотрев документ в руках и выслушав просьбу Сюй Чуаня, Лю Цзясинь задумалась и сказала: "Если ты сможешь предоставить формулы маршрута синтеза углерода и соответствующие данные, я могу попробовать, это должно быть возможно."
"По сравнению с предыдущей оптимизацией модуля графена в институте, синтез углеродных соединений из углерода обычно осуществляется путем добавления водорода для увеличения длинной цепи. Сложность заключается в том, что углекислый газ - очень стабильная молекула, и его каталитическая реакция с молекулами водорода дает в основном метан, этан, пропан и другие короткоцепочечные углеводороды, и трудно получить длинноцепочечные углеводороды, содержащиеся в бензине..."
Услышав это, Сюй Чуань удивленно посмотрел на Лю Цзясинь: "Ты разбираешься в материалах?"
Лю Цзясинь поджала губы и сказала: "В Принстоне есть исследования в этой области, я немного узнала об этом, когда была там, и участвовала в проекте, где создавала соответствующую математическую модель."
Сюй Чуань улыбнулся: "Это еще лучше, я пришлю тебе кое-какие материалы, когда вернусь, ты сначала посмотри, а когда я закончу со своими делами, мы вместе займемся этим."
Подумав, он добавил: "Это не срочно, это технология для подготовки к будущему, ты можешь посмотреть, когда будет время, не нужно работать сверхурочно."
Он знал характер этой старшей одноклассницы, если не сказать ей, она наверняка повысит приоритет этого дела до самого высокого и будет работать сверхурочно.
Но технология сбора и преобразования углекислого газа в углеродные соединения - это подготовка к будущей высадке на Марс и даже к его освоению.
Атмосфера Марса очень разрежена, но более 96% атмосферы Марса составляет углекислый газ.
И данные исторических космических исследований Марса показывают, что в поверхностном слое марсианского грунта содержится большое количество углекислого газа.
Например, на полюсах Марса содержится большое количество водяного льда, состоящего из углекислого газа и воды.
На Марсе, будь то северная ледяная шапка или южная ледяная шапка, в период афелия они могут достигать нескольких тысяч километров, что свидетельствует об огромном количестве водяного льда и углекислого газа.
И по сравнению с транспортировкой этих веществ с Земли, использование углекислого газа, воды, а также водорода и кислорода, полученных в результате электролиза воды, для синтеза различных углеродных соединений, несомненно, снизит затраты в сотни, тысячи и даже десятки тысяч раз.
Это обеспечивает реальную возможность освоения Марса.
Даже если окончательный план полного преобразования Марса будет отклонен, эта технология все равно может обеспечить огромное удобство для создания колоний и постоянных баз на Марсе.
Конечно, технология преобразования углекислого газа в углеродные соединения не бесполезна и на Земле.
Хотя содержание углекислого газа в атмосфере Земли ниже, но концентрация атмосферы несравнима с марсианской.
Что еще более важно, углекислый газ является побочным продуктом многих производств, и в рамках политики низкоуглеродного развития использование этой технологии для его синтеза в другие ценные продукты также имеет перспективы.
Ее будущее многообещающе.