Question

怎样入门计算化学

Answer 1

原则上先做劝退。
计算毁一生，量化穷三代。
劝退一人，胜发nature。
如果还有兴趣那么剩下的坑等下填……
计算化学是一门永远要不停学习的科目。
量子力学，统计力学是最基本的科目
根据你研究的尺度不同，大致有用量子力学（Ab-initio or DFT）去算的，也有用力场(Force field)去算的。
从研究方向上分，有算化学反应的，有算性质的。计算化学反应的有算有机反应的，有solid state的表面反应的。
学习计算化学最好先从简单的计算化学软件学起，首先比较简单容易入门，要求理论知识不太多。
如果计算非周期性体系：Gaussian, Orca, ADF 都是新手比较好入门的软件，其中Gaussian和ADF是比较User Friendly的
计算周期性体系，尤其是固体：VASP, quantum espresso, SIESTA 都是比较优秀的软件
学习软件有很多种方式，网上有大量的实例训练，遇到不会的多读说明书。
随着你学习的深入，你会发现，软件看起来不难啊，但是基础知识是越来越不够了啊。总不能让DFT (B3LYP, PBE)这些无脑泛函坑一辈子吧，不能一味着调泛函，增大Basis set吧。这个时候你就需要重新学习两方面的知识： 1. 计算化学 2. 量子力学
光学习计算化学还是不够的，里面很多物理的知识不懂啊，这时候你该学习量子力学了，搞清楚你所需要的hamiltonian是怎么来的，干什么用的，怎么分析。至于量子力学的数目，中文的我推荐：曾谨言的，英文的Coen的略难，太过于物理，但是很详细，其他书目自己想想办法，很多推荐量子力学的。
当学会了这两门课程，你开始慢慢有了些心得。但是你发现你做计算实验的速度真是慢的不得了啊，每次都要手动修改数据。这时候你需要着手开始学习脚本编程，例如Bash，Python这些语言。
会写脚本了，你原来一下午弄完的东西，现在不到一个小时就搞完了，该干什么呢？
你又觉得，光做模拟还不行，得做方法。这时候你开始学习FORTRAN或者C，当然Python还是很有用。你开始搞不清楚矩阵怎么运作，你又要恶补线性代数。当你搞定了线性代数，又发现算法上搞不懂啊，很多方法没办法实现。
你又要开始学习numerical methods这些东西（numerical recipes 有很多书籍），然后你开始沉醉于各种算法的精妙之中，认真钻研不同算法的优劣。这时候你发现只是算法精妙不好使啊，并行计算也十分重要的，你开始学习MPI的相关只是，切换与C, FORTRAN, Python各个语言之中。当别人问起你哪个语言最好用的时候，你头头是道的讲了出来。
偶然间，你发现程序猿工资好高啊，当你投出了几个薪水诱人的position的时候，人家看你用FORTRAN写程序，笑掉了大牙，你开始学习了JAVA，C++等等economic language，然后你发现，不是科班出身真是不好使啊。
你quit了chemistry，重新申请了CS的项目，学完后，你获得了无数的高薪offer，然后直呼，计算毁一生，量化穷三代。