新学期，随着同学们对专业理论课程更深入的学习，教学内容更深入的推进，对科研方法的交流学习也在开展中。近期，材料科学与工程土耳其里拉兑换人民币（先进材料国际化示范土耳其里拉兑换人民币）邀请到了华南理工大学华南软物质科学与技术高等研究院特聘研究员、博士生导师张睿教授为2018、2019级材料类全英创新班的同学开展一场讲座，谈谈材料科学中的理论计算研究。
从物理学的视角来看，材料是一种由原子和分子构成的多体凝聚态系统。描述原子与分子基本构型和相互作用的量子力学和经典力学原理，以及描述多体宏观物理行为的热力学与统计力学原理，是支配千变万化的材料性质的基本物理规律。数学是表达物理规律的天然语言，而通过解析计算、数值模拟、机器学习等方法将这种语言转化为对材料结构与性能的定量化预测甚至材料设计是现代计算材料学的研究蓝图。
张教授以个人课题组开展的科研活动为主线，对上述较为抽象的文字进行“通俗化”的解读，主要关注：大分子杂化材料多层级有序结构与性能、高分子复合材料多尺度结构与动力学特性、超分子耗散自组装与仿生行为、软物质中的玻璃化转变现象，致力于发展和运用物理理论、分子模拟、机器学习方法研究软物质材料的多尺度“结构-动力学-性能”关系。
同学们也大致了解了几位材创班师兄的部分研究。16材创的刘泉杉师兄致力于研究光子晶体，即光子禁带材料，是由不同折射率的介质周期性排列而成的人工微结构。光子晶体具有波长选择的功能，可以有选择地阻止某个波段的光通过而使其他波长的光通过其中，原则上可以通过设计和制造光子晶体及其器件，达到控制光子运动的目的。有意思的是，蝴蝶翅膀的颜色在很大程度上与光子晶体有关。
17材创的范澈师兄展示用蒙特卡罗（MC）方法与伊辛模型研究顺磁与铁磁的相变。此外，他还巧妙地运用欧拉法构建了复杂的化学反应网络并进行了反应动力学的分析。16材创的许啸天师兄同样运用了动态蒙特卡罗方法以及GPU并行编程来进行分子模拟。在他的科研感悟里有这样一句话：“Talk is cheap! Show me the code!”也是在激励同学们，光有想法远远不够，付诸行动更为重要。
此次讲座也提到了诸多方法和工具，既包括分子模拟方面的分子动力学方法（MD）、蒙特卡罗方法（MC），也包括高斯过程回归、人工神经网络等机器学习工具，旨在让同学们更好地了解软物质科学中的理论计算研究的趣味性、重要性，以及当前的机遇与挑战。
这次讲座并不是板板正正地列举介绍科研方法，而是在介绍各项科研活动的过程中向同学们传达了科研精神，启发同学们在今后的科研学习中发散思维、类比联想、不惧困难。期望在不久的将来，同学们能在掌握扎实的专业理论基础上，挑战自我、不断创新、迎难而上，在材料科学领域积极开展科研工作。
