晶体日记(十八)- 从孪晶的squeeze能学到什么

2023-11-11 21:14:09, 张振义 布鲁克衍射荧光事业部



各种原因,好久没更新了,有些疲惫。不过听了很多老师的话,我还是打算重启继续。不为了改变什么,纯粹自娱自乐也未尝不可。
今天就聊一点轻松的,关于学习方式的话题吧。

1
关于自动化的感悟
关于自动化,我始终持保留态度,不管你怎么跟我争论它有多么“傻瓜”。目前的自动化,我大多看不上眼,因为“自动化”并没有减轻我的工作量,反而让我疲于解释各种基础的不能再基础的问题。我理解的自动化的意义应该是让人从冗繁无意义的重复劳动中解决出来,而不是代替人去做基本的思考和学习。人应该站在比自动化更高的程度上,而不是依赖自动化或者被自动化所控制。不幸的是,在晶体学里,我们有太多的同学们的知识水平甚至没有超过APEX4/5 -Structure Now。

现在流行的AI也是同样,我始终坚持它不应该取代人的思考,而应该是促进我们的工作效率,让我们做事的能力,达到更高的高度。所以我希望的AI是这样(钢铁侠的助手贾维斯):

而不是这样:

当然,这条路还很远,不仅仅是技术层面。因为人人都想要一个贾维斯,但我们却不是钢铁侠。

2
主动寻找答案

回到晶体学里的话题。举个例子来说,如果自动化不会拐,我们应该怎么来学习新的知识。最近还是不断有人问我“Squeeze“”的问题,主要集中在遇到孪晶问题,无法Squeeze。我不知道大家对于Squeeze是怎么理解的。曾经写过关于Squeeze的一些常识。但是很多人并不关心常识,总觉得这就是个操作,一键完成,有残余的Q峰就可以Squeeze掉…然而即便是对于操作,也需要认真一点,并不是一招解决所有问题(抱歉,我又忍不住想吐槽了)。我依旧坚持让所有的学生遇到问题不是卡在那里,四处询问,而是应该自己寻找答案。这个答案一直在很明显的位置…

按照普通的操作步骤,在用Platon进行孪晶的Squeeze时,确实卡住了,会出现下面的话(当然一些软件里“故意”不显示后台的过程,这句话你也许也看不到):

可是对于很多同学,下面的话却被选择性忽略了:

很明显,PLATON已经告诉我们Squeeze所需要的数据文件组合形式。对于孪晶,我们需要新的SHELXL\\XL产生的CIF,以及LIST 8 产生的FCF(Structure factor)文件。也就是我们需要将.ins文件中的LIST 指令按照需要去更改。然而问题又出现了,很多同学并不知道LIST指令在哪里,更不要说知道LIST指令的作用是什么了。(不管用的什么软件,用写字板可以打开.ins文件这个常识应该是有的…)。具体LIST的指令什么作用?在shelxle里,鼠标放在那里就有解释,按下F1就直接跳转到了SHELX官网相应的位置,一目了然。(别告诉我你看不懂英语,看别人消化过的二手知识不见得一定是对的,所以我坚持让同学们自己看,自己悟)。

细究下来,我们会看到LIST 不同的数字可以产生不同的.fcf文件。一般常用的LIST 4 生成标准的.fcf 文件。LIST 6 产生包含相位的.fcf文件,可用以生成相应的电子云图。LIST 8 则可以包含de twin的信息。当然官网上只有public 版本的信息,APEX4/5 的结构精修还有专门的LIST 11用于IDEAL精修时产生deformation的电子云图,展示成键电子和孤对电子对电子云的影响。如下图所示:

这时候,会看起来扯的越来越远,好像跟Squeeze并没有什么关联了。不过这就是在做一件简单的事情时,不断探索的过程。

如果你成功找到了答案,那么通常修改LIST 8是唯一需要做的一个步骤,孪晶的Squeeze和普通单晶数据的Squeeze并无差别。然而这里的孪晶数据指的是有着标准的孪晶法则的赝缺面孪晶和缺面孪晶(HKL4 and TWIN LAW),以及经过恰当孪晶处理的非缺面孪晶的HKL5文件。很多人眼里的孪晶—倒反孪晶or 外消旋孪晶,跟这个并无关系。(至于这些孪晶的分类是怎么回事,那就继续去读关于孪晶的知识吧)。另外很多同学就是不喜欢学习处理孪晶,更喜欢用PLATON给出的非缺面孪晶的“TWIN LAW“”加入到了.ins文件,或者通过一些软件 (PLATON,OLEX2..)模拟产生了HKL5。且不管精修结果如何,这时候去做Squeeze大概率会碰到缺失STRUCTURE FACOR无法精修的问题… 这样的操作本身就是在偷懒,那下一步PLATON也帮不上什么。

我始终觉得这样的问题,不应该有那么多人来问。答案在很显眼的位置,通过简单的摸索就可以找到解决问题的方法,甚至在这个过程中可以学习到很多额外的知识。我不知道未来的AI会把晶体学带向何处,乐观的想可能以后会轻松很多,可以省下很多时间学习新的知识。悲观的想可能以后是不是会失业,晶体学完全工具化被AI接管。但是不管怎么样,我始终坚持自主学习的过程远比直接获得的答案重要的多。



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