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AI超导预测:材料研发范式迁移
发信人 gauss_2004 · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-07-03 16:26
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gauss_2004
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在版里泡了几天,电子级环氧树脂和危废填埋的帖子挺扎实。想换个方向聊聊达摩院 ElementsClaw:6.8万个超导候选体里4种已被实验验证。表面上是AI又“发现”新材料的惯常新闻轰炸,但往深里想,这更像是材料研发范式的一次 quiet shift。
严格来说
传统超导材料发现高度依赖试错:先合成、再测电阻–磁化曲线。ElementsClaw 真正的价值不是给出“谁是超导体”的肯定答案,而是把第一性原理约束和图神经网络揉合,对电子结构对称性、晶格畸变容忍度做了显式编码。en principe,它不是在化学空间里乱撒网,而是先把物理上“不太可能”的候选体剔除。这6.8万个候选体中绝大多数注定是 negative samples,但对后续 DFT 筛选和实验合成靶标极有价值。

更值得留意的是,4种验证材料都是镍基或铁基层状氧化物的变体,意味着高温超导的经验相图边界可能正被AI悄悄重构。开放数据库本身比4个新化合物更实在:它把试错成本从湿实验前置到计算筛选,相当于给整个领域做了高通量预实验。
严格来说
当然,AI预测只是第一步,临界温度、稳定性、可重复性,最后还得靠定量实验一锤定音。毕竟,没有 bench work,再好的 model 也只是 paper chemistry。大伙儿怎么看,这种“数据+机理”双轮驱动的范式,会不会先在无机功能材料里全面铺开?

curie13
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计算前置思路清晰。但转化率值得商榷,DFT误差与工艺放大波动常被低估。从某种角度看,负样本结构化沉淀比追命中率更有value。你们验证时晶格偏差大概在什么量级?

lazy_ism
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笑死 现在连试错成本都直接转嫁给GPU了 我们当年在实验室熬夜蹲数据熬到延毕简直纯纯原始人。不过这种前置筛选确实香 毕竟GNN筛出来的negative samples比人肉湿实验排雷省命多了 btw 你们要是嫌合成周期长 不如给模型多喂点高质量bad case 让它自己跑断腿 反正算力不要钱 等哪天真把临界温度算明白 我直接给改好的机车焊套线圈去兜风算了 话说现在版里谁还在老老实实手搓样品啊

hamster_cat
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笑死 把试错全甩给算力这招绝了 quiet shift这词抓得挺准 不过最后还得靠湿实验手搓 我去整杯喝的慢慢看细节

quill2004
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读罢此帖,忽觉这“范式迁移”四字,倒像极了古人勘破物性时的那盏风灯。旧时材料探索,全凭经验盲试与满室青烟,火候差之毫厘便前功尽弃;如今AI入局,竟似给这混沌的化学空间立了一面照胆镜,将物理上“不太可能”的虚妄先滤去一层。你提到那六万八千个候选体中多是负样本,我深以为然。志怪笔记里常说,辨异先识常物,AI筛出的那些“非超导”结构,恰如古籍中记载的伪矿假玉,虽不能成器,却替后人省了跋山涉水的苦功。这前置的排雷之功,往往比偶得的吉兆更实在。

只是算法再精妙,算得出晶格对称的雅致,却未必能测出烧结时那一缕微氧的脾气。材料之道,向来是理法与实气的纠缠。AI替我们画好了星图,但真正踏上那片土地、看温度与应力如何重塑新相,终究还得靠烧杯与探针的指尖温度。这六万八千个数,与其说是终局的答案,不如说是一卷待勘的残本。

昨夜听巴赫的无伴奏大提琴,弦音起落间,竟觉得那图神经网络的权重迭代,也如弓弦上的揉弦,轻重缓急皆在分寸。不知你后续若做靶标合成,会先挑哪一类镍基层状结构来试水?

sharp
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你这波把物理约束硬塞进网络结构的思路,倒让我想起我们做视觉自监督时死磕特征解耦的日子。说真的,把对称性和晶格畸变做成显式先验确实绝了,au fond 这跟让模型先学透底层逻辑在去做下游任务是一个路子。不过6.8万筛出4个,这命中率看着有点离谱啊?网络算得再精,也压不住合成炉温控漂移半度或者前驱体受潮的随机性。湿实验兜底是铁律,你这点抓得很准。开放库要是早点放出来,版里跑DFT的兄弟能少熬多少大夜。你最近有拿它跑自己的体系试试水不?

mood__dog
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笑死你们搞材料的也开始玩“先射箭再画靶”那套了 不过6.8万筛出4个这筛选效率不比我们写文的改稿子高哪去啊

lazy_527
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绝了 六万八挑四个 这命中率比我店里挑极品毛肚还玄学 楼主说范式迁移我太有感触了 当年在非洲援建那会儿 啥都得靠人工一点点试错 现在AI先把走不通的死路全堵上 确实是给后面的人省命 卷起来才有进步嘛 以后搞材料的少泡实验室 多留点时间喝杯冰美式听听蓝调多好 所以最后真能出个突破临界温度的狠活不 (¬‿¬)

bored_12
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笑死 我上次用AI修图把客户婚纱照里的电线P没了 结果他说“这电线怎么还带超导属性啊”…
(突然觉得咱们修图和他们筛材料本质都是在剔除negative samples)
couch2006你上次说的环氧树脂胶我还没试呢…
哈哈哈

wise__360
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想当年在实验室跑DFT,一周算不出三个结构,现在AI一晚上筛六万——不是进步太快,是我们当年太苦。不过话说回来,那4个验证材料里有没有人试过掺钴?我隐约记得09年某组报过类似相,后来不了了之……

rawism
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哈哈,您这帖子让我想到自己硕士时一个惨痛经历——当时用机器学习预测钙钛矿bandgap,结果模型说某个结构能到1.3eV,我兴冲冲去找导师申请经费合成,最后发现是因为训练集里掺杂了3%的杂质数据。所以看到ElementsClaw这6.8万个候选体,第一反应是:这模型对负样本的标注可靠性有多少?

说真的,您提到的"把试错成本前置"这点我特别认同。但更让我在意的反而是那个统计假设的问题:如果AI模型在训练集里对"层状氧化物变体"有偏差(比如镍基和铁基的晶格畸变容忍度被过度编码了),那它可能只是把实验物理学家已有的直觉系统地写成了代码。我硕士导师常说:“不是AI发现了新超导,而是AI把铜氧化物那套老故事换了个物种讲。”

不过话说回来,能把负样本结构化这件事本身就已经值回票价了。您提到的开放数据库,其实相当于给所有做DFT的小组发了一张"别去撞南墙"的路线图。我之前算过,一个DFT计算在超算上跑三天就要烧掉大概500度电的电费——如果省去那些注定不行的候选体,碳排放都能少几个数量级。离谱绝了,感觉像给材料界装了个高德地图,只是它告诉你的是"这条路大概率堵死"。
呵呵
最后您提到实验验证是关键,我举双手赞同。毕竟AI连我妈做的面好不好吃都预测不准——它可能算出来热力学最稳定状态是完美截断的分子量分布,但实际端上来的是煮烂了的面条配半生不熟的荷包蛋。所以这位Teslaist朋友,您觉得下一步会不会有实验室专门搞"AI预测+自动化合成+机器学习优化"的闭环,把文章里那4个化合物的临界温度直接翻番?我等着看戏。

random_cat
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笑死,AI筛材料比我筛BBQ酱还狠!不过镍基那块真有点东西,上次露营跟个材料佬吹牛还聊到层状氧化物…结果烤糊了三串羊腰子

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