🌸 #週五和菓子抽獎時間 🌸
週五到了,和菓子抽獎時間又到囉❤️
親愛的喜歡日本作家村上春樹嗎?
這次,和菓子要送親愛的幸福文化剛剛上市的村上春樹迷必備工具書《寫出你的村上春樹FU: 用47個村上式造梗技巧,找出自己的寫作風格》,趕快動動手指呼朋引伴分享好消息一起拿獎品唷!
👉 👉 👉 抽獎前必看!參加和菓子抽獎活動的必中幸運小撇步:
https://reurl.cc/Nrb215
🎀 贈獎獎品 |寫出你的村上春樹FU: 用47個村上式造梗技巧,找出自己的寫作風格
🎀 贈獎名額 |共3名(臉書兩名,IG一名)
🎀 贈獎辦法 |回答問題拿好禮
🎀 贈獎期間 |截至2021/8/2(週一)台灣時間中午十二點前
🎀 贈獎內容 |https://reurl.cc/nobX9d
🎀 贈獎問題 |以標準格式「#日本零食和菓子 ❤️ ○○○○○」回答指定問題,留言告訴和菓子你最喜歡的村上春樹作品,和菓子就要送給幸運兒禮物囉!
🌸 和菓子中獎小技巧:
和菓子IG : @jpfoods目前的中獎機率非常高,歡迎大家兩邊一起參與增加中獎機會哦:
https://www.instagram.com/jpfoods/
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
【讓文字創作人靈感湧現的好評推薦!】
「煎蛋前得先懂得打開蛋殼」──村上春樹
5大比喻類型x33項文字密碼x14種寫作技巧
寫出屬於你的村上風格!
★★★★★「這本書太好了,不止對喜歡春上村樹風格的人,也對喜歡創作的人,都太有幫助了。」 ──李崇建/千樹成林創意作文創辦人、作家
1979年,自從村上春樹以處女作《聽風的歌》問世後四十多年間,他總共創作14本長篇小說、17本短篇小說、23本散文,並嘗試各種令人驚奇的內容創作,甚至還於餘力翻譯自己熱愛的英文小說。
日本知名藝術斜槓人暨村上研究家──中村邦夫,以其敏銳地觀察結合自身實踐,揭開村上春樹的各種創作手法及特徵,來幫助有志於寫作的人,藉由模仿來提升寫作功力、抓住讀者目光的技巧。
「所謂完美的文章並不存在,就如完美的絕望不存在一樣‧」──《聽風的歌》
不論你想寫的是故事,或是臉書、IG、推特發文,甚至想為YT影片下個吸粉的標題,本書提到的技巧都能治癒你匱乏的靈感,提供源源不絕的好點子。
▍例如:「語言是液體,那文章或許就是飲料吧」
像這樣寫,是不是就很有春樹味呢?
原因1 像格言一樣強而有力
原因2 比喻精準
原因3 講話迂迴
答案是以上皆對。
像這樣一點一滴吸收村上春樹的文風菁華,融入自己的作品,就能讓文章充滿魅力。
如果你想像村上春樹一樣,寫出風格清新、文字如同音樂充滿節奏感的話,只要參考本書提示,並將其小說、散文當作「文章教科書」來閱讀,在感受十倍樂趣之餘,便能學會如何寫出令人印象深刻的內容。
▍用食物比喻故事情境:更能衝擊讀者的感官
「陰莖和陰道合起來是一組啊。就像捲麵包和洋香腸一樣」──《世界末日與冷酷異境》。
讀下來雖然令人有些難為情,但以文學角度而言,措辭卻非常精采。把場景或狀況比喻成食物,不但方便、實用,還能強調感官,讓讀者更容易理解。
▍謎樣的長標題:關鍵字相互激盪,反而更有想像力
村上的代表作《世界末日與冷酷異境》的標題,其實致敬了路易斯・卡洛爾的《愛麗絲夢遊仙境》,並以美國歌手史琪特・戴維絲的名曲《世界末日》(The End of the World)為故事樣板,光是短短一行標題,就融合了豐富的資訊及故事情節。
▍14種風格,學會貫穿讀者心房的方法
《1973年的彈珠玩具》中,藉由第一人稱的「我」展開一場令讀者感同身受的幻想之旅。《聽風的歌》中,村上結合了翻譯文體的語句,打動了新人文學獎的評審。至於《海邊的卡夫卡》則怎學會如何塑造出個性鮮明的角色。
「煎蛋前,得先懂得打開蛋殼」又或者「上菜前,得先學會如何揮灑香料」
村上春樹豪不避諱地表示自己的文體深受馮內果、費茲傑羅等作家影響,而且承認總是「從音樂學習文章的寫作法」。
本書正是為了告訴讀者,如何藉由「挑一名喜愛的作家,進而模仿」的新式寫作技巧,幫助你透過模仿,磨練出屬於自己的文體。
【香料之1】用5字訣「阿好嗯咦喔」,就能寫出村上文體?
藉由5段式故事架構,學會掌握住寫作主題。
【香料之2】欠缺靈感時,不妨讓電話響一下
利用神秘人物突然來電,推主人翁踏上冒險之旅。
【香料之3】謎樣的長標題,用關鍵字引發化學效應
在命名中濃縮故事情節,更能激發讀者的想像力!
【香料之4】突然間,重要的什麼消失了
反覆歷經失去與重生之間,讀者也參與了角色的成長。
【香料之5】以半自傳型式,描寫自己的化身
寫作是一種自我療癒之旅,你自己就是最動人的香料。
超越不了村上春樹,沒關係!
只要懂得模仿,也能寫出自己的風格!
本書特色
日本知名藝術斜槓人暨村上研究家──中村邦夫,以其敏銳地觀察結合自身實踐,統整歸納出村上春樹的各種創作手法及特徵,來幫助有志於寫作的人,能藉由模仿來培養抓住讀者目光的技巧。
比讚推薦
・宋怡慧/作家、新北市丹鳳高中圖書館主任
・李洛克/故事革命創辦人
・李崇建/千樹成林創意作文創辦人、作家
・陳又津/作家
・陳頤華/日本文化誌《秋刀魚》總編輯
・許榮哲/華語首席故事教練
・銀色快手/作家
「村上春樹就是我們個世代的寫作潮流與品味。」──宋怡慧/作家、新北市丹鳳高中圖書館主任
「這本書太好了,不止對喜歡春上村樹風格的人,也對喜歡創作的人,都太有幫助了。」──李崇建/千樹成林創意作文創辦人、作家
「村上春樹是魔術師,這本書讓你能靠近一點看他變魔術。」──李洛克/故事革命創辦人
「從經典場景設定到打動人心的台詞撰寫,要解析村上春樹文筆間的神秘法則,不妨跟著本書磨練自己的寫作。就算當不了文豪,也能創造屬於自己的全新語彙。」──陳頤華/日本文化誌《秋刀魚》總編輯
「對於村上春樹宛如信仰般迷戀的我
真的從文字當中獲得了神奇魔藥
一直想著如何分享這些不可言說的秘訣
這本書的出現像是在沙漠中找到綠洲
你所有的文案靈感都濃縮在其中」──銀色快手/文字煉金術士、作家
日本讀者共鳴好評
★讀完全書後,與其說是向村上「學習」,不如說是只能「模仿」到一些皮毛吧。畢竟是村上春樹獨有的「原創」文體呀!對於「Harukist(春樹狂粉)」來說,與其說是一本研究事典,更像是能一邊引起共鳴、一邊享受的「梗談集」。 ──ZUSHIO
★作者完整消化了村上作品的精華,喚醒了我過去的閱讀記憶,想起小說中拓展我對品酒、料理等世界觀的段落,也終於搞懂了一些當初看不懂的隱喻。──Chomoranma
★其實我不知道該怎麼閱讀村上春樹。但本書從村上的標題、角色和場景設定法、小說深度、數字和色彩,甚至關於動物等特色,都做了詳細的說明,讓我讀得點頭如搗蒜。而且還淺顯易懂地點出了村上喜歡的作品,如何在村上本人的作品中顯現,對於書迷來說真是可喜可賀!──koikinabeat
前言 用「啊好嗯咦哦」五字訣就能寫出村上文體?
Chapter 1 解讀33春樹風寫作技巧
名字有什麼關係呢?
玫瑰就算不叫玫瑰,還是一樣香。
1 加上謎樣的長標題
2 大量融入關鍵字到題名中
3一連串的文字遊戲
4 加入明確的「年份」
5 串起不相干的字眼
6 滿臉問號的錯愕感
7 運用「冷笑話」
8 玩出一個新單字
÷專欄÷村上春樹比喻入門──料理篇
9 幫登場人物取「怪名字」
10 仔細描寫生活場景
11 詳細描繪「場所」
12 講話怪裡怪氣
13 讓熟面孔不斷出場
14 突然間,重要的什麼消失了
15 讓動物(或者「動物園」)登場
÷專欄÷ 村上春樹比喻入門──文學篇
16 欠缺靈感時,讓電話響一下
17 一○○%的戲劇性效果
18使用哲學性「語言」
19 徹底模仿喜愛作家的文體
20 字裡行間藏入謎樣數字
21 講究數字的細節
22 具體描寫年齡
÷專欄÷村上春樹比喻入門──電影篇
23 加入奇妙的食物(或吃法)
24 拿食物比喻
25 極度講究酒名
26 仔細描述排行
27 塞入流行字眼
28 用知名樂曲當背景音樂
÷專欄÷村上春樹比喻入門──建築篇
29 講究色彩
30 融入經典文學
31 強調某種戀物癖
32 善用字謎
33 以半自傳形式描寫自己的化身
÷專欄÷村上春樹比喻入門──美術篇
Chapter 2 村上春樹的文學造詣
或者,關於用砂糖子彈
貫穿讀者心靈的14種方法
34 向《聽風的歌》學習「融會貫通」
35 向《1973年的彈珠玩具》學習「幻想」
36 向《尋羊冒險記》學習「國際化」
37 向《世界末日與冷酷異境》學習「致敬」
38 向《挪威的森林》學習「引用」
39 向《舞・舞・舞》學習「放下」
40 向《國境之南、太陽之西》學習「安插線索」
41 向《發條鳥年代記》學習「多重結構」
42 向《人造衛星情人》學習「對話」
43 向《海邊的卡夫卡》學習「塑造角色」
44 向《黑夜之後》學習「勇於實驗」
45 向《1Q84》學習「娛樂性」
46 向《沒有色彩的多崎作和他的巡禮之年》學習「造型」
47 向《刺殺騎士團長》學習「改編」
後記或者,變成起司蛋糕形狀的我的人生
村上春樹作品一覽
作者簡介
中村邦夫(Kunio Nakamura)
1971年生於東京,知名的藝術領域斜槓人,藝術及旅遊類影像導演、作家、日本傳統工藝推廣者。目前為深受日本文青喜愛的咖啡書房「6次元」店長,透過舉辦活動打造跨界交流場域、挖掘創作新秀。
‧日本傳統陶瓷修復技術「金繕」推廣者。
‧曾任NHK國際台旅遊節目製作人。
‧2020年為東京都美術館所舉辦的「波士頓美術館展」擔任導覽人。
著有《村上春樹詞典》、《跟著村上春樹去散步》(合著)、《用年表學藝術史》、《貓思考》、《初學者的金繕BOOK》《聚集人潮的「交流場」》、《古美術手帖 初學者的古董》等作品。
譯者簡介
蘇暐婷
國立臺北大學中文系畢業,日本明治大學國際日本學系交換留學。譯作領域涵蓋小說、散文等文學類書籍,以及商管、建築、保健、食譜、科普、歷史等各類實用書。
⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
趕快回答問題把《寫出你的村上春樹FU: 用47個村上式造梗技巧,找出自己的寫作風格》幸運帶回家❤️
🌸幸福文化臉書:
幸福文化
🌸獲獎名單將在週一台灣時間中午十二點留言截止後公佈,獲獎者請於指定時間內以指定方式聯繫,逾期未收到中獎人完整收件資料者視同放棄中獎資格,抑不得補贈且不另行通知。
馬上呼朋引伴加入《和菓子の日本零食與可愛小物》社團還有IG:jpfoods接收更多美食與贈獎活動訊息,祝福親愛的一定要幸運中獎!
和菓子聯合主辦的贈獎說明、活動時間與注意事項:
https://sweet-cute.com/gossip/8249
化學結構命名 在 媽媽監督核電廠聯盟 Facebook 的最讚貼文
阿母的買菜之路:核電陰影下的金山小鎮(06/26/2021 獨立評論@天下雜誌)
這是穿過金山市區的中山路,跟「舊街仔」(金包里街)平行,阿母都叫它「新大路」。
右邊這家「飛燕」,是阿母常去的美容院,老闆阿燕仔一直勸她不要染髮,說常染髮對身體不好,而且年紀大了,有白頭髮也是很自然、很好看的。直到兩年前,滿80歲的阿母總算聽進去了。
左邊是我的母校金山國小,創立於1898年,現在的校舍是2009年完成改建的。念小學時,中山路這側是下操場,隔著金包里街(中正路到文化一路那段)有排椰子樹,爬上中間的大階梯才進入校門。很久以前,曾經夢見椰子樹突然全部被砍光光,我很生氣,衝進校園大聲哭喊:「怎麼可以把人家的椰子樹砍掉啦!」還好,母校改建之後椰子樹都在,上操場的兩棵大榕樹也在,只是看起來變小了。
金山國小對面是農會銀行,不識字的阿母很信任裡面的行員,存提款時都是他們幫忙寫單子的。往前走幾步的十字路口有金農超市、區公所和公共大巴小巴候車處,金山對外主要交通道路──基金、陽金和淡金公路──在此會合,是小鎮的交通樞紐。
再往前走一小段,就到了傳統市場,是北海岸農特產集中地之一,阿母一輩子都在那裡買菜,很多萬里、石門的鄉親也是。年紀大了,她的步伐越來越慢,但每次上街總是能拖回一大籃生鮮食品,有時忘了把東西留在某處,攤販老友都會代為保管,等她去拿。
以市場為中心,店家和小吃攤就分布在中山路上,有屹立不搖的,也有常更換的。2019年7月,市場斜對面開了一家寵物手作鮮食店,裝潢布置看起來很療癒,店員說,金山養寵物的人越來越多,他們最常服務喵星人,生意還不錯。
這樣一條普普通通的街道,配上五花八門的招牌,就跟台灣很多鄉鎮的主要道路一樣,䆀媠仔䆀媠。家在金山,這是阿母日常的買菜之路,也是全世界我最常走、最熟悉的一條街道。
作者:江櫻梅/金山高中退休教師
不料,今年5月台灣本土疫情嚴峻,雙北進入三級警戒後,「飛燕」就開始歇業,阿母也一個多月沒出門買菜了。看不見的病毒令人恐懼,她的日常生活受到很大的影響,每天都悶悶不樂。近日我出門採買或放封時,看到路上的行人、商店的員工,人人都戴上口罩,少數也加了護目鏡,連在自家院子清洗摩托車、蹲在門口和鄰居聊天的鄉親,都把口罩戴好戴滿。盛夏6月,藍天白雲,植物茂盛,蟬鳴唧唧,路上人煙稀少,學校裡沒有學生,彷彿末世感的不安,油然而生。
那天,站在「飛燕」店門口,望著熟悉的街道,好像可以稍微體會那麼一點點福島核災災民的處境,他們或者永遠無法返鄉,或者返鄉之後要與看不見的輻射共處。
這樣一個小鎮,卻活在核電的陰影下
從這條中山路看過去的山丘,地理位置不在金山,而是萬里,緊臨著大鵬國小。翻過山那邊的古地名叫八斗仔,是1867年淡北大地震引發海嘯的重災區之一;百餘年後,政府把核二廠蓋在那裡,距離穿過金山平原的山腳斷層,只約5公里。無法想像,北海岸若發生嚴重核災,我們還能在這山海之鄉安居嗎?對大台北地區的衝擊,是台灣能承受的嗎?
核二廠的兩個反應爐先後於1981、1983年開始運轉,40年的執照使用,期限是2021年12月和2023年3月。福島核災之後,我和很多鄉親一樣,才瞭解到核電的真相,認識到核電的危險,但我們也知道國家能源發展的進程,在老舊核電廠倒數計日之時,只能祈禱它們安全下莊。
然而,一想到核二廠近幾年的紀錄:一號機發生過「爐心襯板龜裂」、「錨定螺栓嚴重毀損」和「核燃料棒破損」等事故,二號機的「發電箱避雷器」爆炸過,也曾因「中子偵測系統」調校不當引發急停,就令人不安。結果,核二廠一號機要提前停止運轉了,並不是因為聽到我們的心聲,而是由於用過燃料池貯存容量不足,反應爐內核燃料無法退出更換,不得不於今年6月下旬提前停機。
這是台電長期輕忽核廢料問題的後果。但擁核人士仍跳出來為核電護航,說在這種用電吃緊的時候,怎麼可以讓核二廠一號爐提前停機,還說要讓老舊核電廠延役、要重啟核四,甚至還要蓋新的反應爐。他們說,沒有核電就會缺電;他們還說,核電廠很安全,萬一發生嚴重意外,有「斷然處置」啊!反正不管三七二十一,核電廠都是很安全的。
福島人的血淚經驗
核電廠真的很安全嗎?福島縣雙葉町的前町長井戶川克隆也曾深信不疑。東日本大地震發生那天,他剛從福島縣政府拿了申請書,想要申請再多蓋兩座反應爐,可以為家鄉爭取更多回饋金和建設。
當時,他離核電廠僅三公里,就跟金山國小、金山區公所到核二廠的距離差不多。地震引起海嘯,接著發生嚴重核災,在資訊被蒙蔽之下,他帶著町民倉皇避難,大家只帶著簡便的東西,毛小孩被留在家裡,因為以為很快就能回家。井戶川說:「後來我才知道,我們500年內都別想回到雙葉町。」
雙葉町曾是他安居樂業的所在,一定有那麼一條街道是他最常走、最熟悉的,但是,他再也無法回故鄉了。核災發生之後,他後悔自責,他心有不甘,因此,餘生想讓更多人知道核電真相。
於是,井戶川克隆接受邀請來到台北,出席「地震國告別核電日台研究會」,也曾到北海岸交流。2014年3月5日首次見面時,金山國小的郭照燕老師問他,萬一上課時發生嚴重核災,該如何進行疏散來保護小朋友?知道學校和核電廠的相對位置以及交通路線後,他搖搖頭說:「很難。預防萬一,你們現在就應該遷校。」但,學校要遷到哪裡呢?
2019年6月14日,「地震國告別核電日台研究會」舉行記者會,井戶川克隆因病無法親自來台,便透過錄影告訴大家,核電廠是個巨大的謊言結構,一方面以電力不足來恐嚇民眾,另一方面以回饋金來「餵養人類的飢餓」。他說:「福島核災絕對不是虛驚一場,我要告訴敬愛的台灣人,核災嚴重傷害了福島,核電廠破壞了整個地球。」他還說:「核災不只是破壞土地,破壞我們原本的生活方式,破壞成千上萬個家庭,破壞我們的人際關係,破壞我們的工作,破壞我們的故鄉,也破壞了每個日本人民。」
只是煮一壺水,居然要用到保管十萬年的技術
井戶川克隆所訴說的核電真相,您聽到了嗎?
新北市長侯友宜應該聽到了吧!2019年8月22日,趁著出席消防局的記者會時,他特別詢問:「如果發生核能事故,我們有沒有能力處理?」消防局長黃德清回答:「這真的非常困難。」接著,市長語重心長地說:「我們防災救災的能力到那裡?核廢料怎麼處理?如果這些問題都不能解決,加上燃料棒已經有一半運回去,重啟核四就是一個假議題!」在擁核勢力強力反撲之際,至少還有一個願意面對真相的新北市長!作為金山人,我感謝侯友宜市長。
2018年11月,在北海岸宣傳第16案擁核公投要投「不同意」時,接觸到一些立場不同的鄉親,其中有人擔心會缺電,有人顧慮回饋金或工作機會,有人覺得核災應該不會發生,還有人以為福島都沒事了。唉!如同北海岸反核行動聯盟執行長郭慶霖所言,不只核電廠除役是個大工程,整個社會的除役也是。
其實,10年過後,福島尚未脫離核災的威脅。一袋又一袋的輻射汙土,其中很多還「暫時」放置於居民住家附近;核電廠裡1,000多個巨大的貯存槽,累計約有125萬噸輻射汙水,還在持續增加中。今年4月13日,日本政府正式決定兩年後(2023年)要將這些核汙水稀釋後排入海洋,不但遭到福島漁民、日本民眾強烈反彈,也引起全球高度關注。福島縣縣民所發起的國際連署,得到24個國家的311個團體共同響應,7萬多人簽了請願書,一致反對日本政府把輻射汙水排入太平洋。
一般核電廠產生的廢水,通常不會直接與燃料芯接觸,但福島核災產生的汙水,不只含氚,還有幾十種不同的放射性物質,與正常核電廠的產物不可同日而語。日本政府聲稱,那些輻射汙水會先經過「多核種處理系統」處理,不會殘留其他放射性污染物,只會將含氚的廢水排入海洋。這是實情嗎?
我不禁想起反核先輩范正堂先生的發現。1993年7月31日,范正堂在核二廠出水口附近,首次發現大量變形的花身雞魚,「背部隆起或體側彎曲,以X光檢視骨骼型態,脊椎形狀呈現波浪狀,單彎、雙彎,甚至三彎」,看起來像是早年黃俊雄布袋戲裡的駝背怪客「秘雕」,因此命名為「秘雕魚」。
這些畸形魚大都分布在核二廠出水口一帶,那裡每天都排放出約800萬噸攝氏40度的廢熱水。很明顯地,秘雕魚與環境因子有關,究竟是水溫過高、化學物質,還是人工輻射所致?台電委託專家調查,最後以「都是水溫惹的禍」結案,並加長出水口堤防來改善水溫的影響。不過,根據原能會網站的「放射性物質排放報告」,核電廠的確會排放放射性氣體、液體,據說都遠低於法規限值,安全無虞。
而最令人擔心的,是用過的高階核廢料。至今年3月底,核二廠累計有9,492束,目前都「暫時」放在圍阻體旁的水池中,每束約10x10根燃料棒,其中有幾根是水棒,用來排水降溫(福島第一核電廠的燃料池當時共有4,546根燃料棒)。高階核廢料的永久處置需要十萬、百萬年,對台灣來說,選址、興建、保存材質與方式都是問題,而且目前全球還沒有任何一座成功啟用的高核廢場址。
福島核災發生後,日本某個小孩說:「只是煮一壺水,居然要用到保管十萬年的技術,核電實在太不經濟了!」這真是直指核心的洞見。核電既麻煩又不經濟,也違反世代正義,我們怎能讓核四重啟?
核一廠已進入漫長的除役之路,目前困難重重,核二廠也將面臨同樣的挑戰。此時此刻,祈願台灣早日戰勝新冠病毒的威脅,北海岸這兩座核電廠未來也都能順利除役。
不管立場為何,親愛的台灣人,請好好看一看我們的家鄉吧!您成長、棲居的所在,也有一條最常走的上學之路、買菜之路嗎?
完整內容請見:
https://opinion.cw.com.tw/blog/profile/52/article/11056
♡
化學結構命名 在 台灣物聯網實驗室 IOT Labs Facebook 的精選貼文
用深度神經網路求解「薛丁格方程式」,AI 開啟量子化學新未來
作者 雷鋒網 | 發布日期 2021 年 01 月 02 日 0:00 |
19 世紀末,量子力學的提出為解釋微觀物質世界打開了一扇大門,徹底改變了人類對物質結構及相互作用的理解。已有實驗證明,量子力學解釋了許多被預言、無法直接想像的現象。
由此,人們也形成了一種既定印象,所有難以理解的問題都可以透過求解量子力學方程式來解決。
但事實上能夠精確求解方程式的體系少之又少。
薛丁格方程式是量子力學的基本方程式,即便已經提出七十多年,它的氫原子求解還是很困難,超過兩個電子的氫原子便很難保證精確度。
不過,多年來科學家們一直在努力克服這一難題。
最近,來自柏林自由大學(Freie Universität Berlin) 的科學團隊取得了突破性進展,他們發表的一篇名為《利用深度神經網路解電子薛丁格方程式》的論文,登上《Nature Chemistry》子刊。
論文明確指出:利用人工智慧求解薛丁格方程式基態解,達到了前所未有的準確度和運算效率。該人工智慧即為深度神經網路(Deep-neural-network),他們將其命名為 PauliNet。
在介紹它之前,我們先來簡單了解薛丁格方程式。
什麼是薛丁格方程式?
薛丁格方程式(Schrödinger Equation),是量子力學中的一個基本方程式。又稱薛丁格波動方程式(Schrödinger Wave Equation),它的命名來自一位名為埃爾溫·薛丁格(Erwin Schrödinger)的奧地利物理學家。
Erwin 曾在 1933 年獲得諾貝爾物理學獎,是量子力學奠基人之一。他在 1926 年發表的量子波形開創性論文中,首次提出了薛丁格方程式。它是一個非相對論的波動方程式,反映了描述微觀粒子的狀態隨時間變化的規律。
具體來說,將物質波的概念和波動方程式相結合建立二階偏微分方程式,以描述微觀粒子的運動,每個微觀系統都有一個相應的薛丁格方程式,透過「解方程式」可得到波函數的具體形式以及對應的能量,從而了解微觀系統的性質。
薛丁格方程式在量子力學的地位,類似牛頓運動定律在經典力學的地位,在物理、化學、材料科學等多領域都有廣泛應用價值。
比如,應用量子力學的基本原理和方法研究化學問題已形成「量子化學」基礎學科,研究範圍包括分子的結構、分子結構與性能之間的關係;分子與分子之間的相互碰撞、相互作用等。
也就是說,在量子化學,透過求解薛丁格方程式可以用來預測出分子的化學和物理性質。
波函數(Wave Function)是求解薛丁格方程式的關鍵,在每個空間位置和時間都定義一個物理系統,並描述系統隨時間的變化,如波粒二象性。同時還能說明這些波如何受外力或影響發生改變。
以下透過氫原子求解可得到正確的波函數。
不過,波函數是高維實體,使捕獲特定編碼電子相互影響的頻譜變得異常困難。
目前在量子化學領域,很多方法都證實無法解決這難題。如利用數學方法獲得特定分子的能量,會限制預測的精確度;使用大量簡單的數學構造塊表示波函數,無法使用少數原子進行計算等。
在此背景下,柏林自由大學科學團隊提出了一種有效的應對方案。團隊成員簡‧赫爾曼(Jan Hermann)稱,到目前為止,離群值(Outlier)是最經濟有效的密度泛函理論(Density functional theory ,一種研究多電子體系電子結構的方法)。相比之下,他們的方法可能更成功,因在可接受計算成本下提供前所未有的精確度。
PauliNet:物理屬性引入 AI 神經網路
Hermann 所說的方法稱為量子蒙地卡羅法。
論文顯示,量子蒙地卡羅(Quantum Monte Carlo)法提供可能的解決方案:對大分子來說,可縮放和並行化,且波函數的精確性只受 Ansatz 靈活性的限制。
具體來說,團隊設計一個深層神經網路表示電子波函數,這是一種全新方法。PauliNet 有當成基準內建的多參考 Hartree-Fock 解決方案,結合有效波函數的物理特性,並使用變分量子蒙地卡洛訓練。
弗蘭克‧諾(Frank Noé)教授解釋:「不同於簡單標準的數學公式求解波函數,我們設計的人工神經網路能夠學習電子如何圍繞原子核定位的複雜模式。」
電子波函數的獨特特徵是反對稱性。當兩個電子交換時,波函數必須改變符號。我們必須將這種特性構建到神經網路體系結構才能工作。
這類似包立不相容原理(Pauli’s Exclusion Principle),因此研究人員將該神經網路體系命名為「PauliNet」。
除了包立不相容原理,電子波函數還具有其他基本物理特性。PauliNet 成功之處不僅在於利用 AI 訓練數據,還在將這些物理屬性全部整合到深度神經網路。
對此,FrankNoé 還特意強調說:
「將基本物理學納入 AI 至關重要,因為它能夠做出有意義的預測,這是科學家可以為 AI 做出有實質性貢獻的地方,也是我們關注的重點。」
實驗結果:高精確度、高效率
PauliNet 對電子薛丁格方程式深入學習的核心方法是波函數 Ansatz,它結合了電子波函數斯萊特行列式(Slater Determinants),多行列式展開(Multi-Determinant Expansion),Jastro 因子(Jastrow Factor),回流變換(backflow transformation,),尖點條件(Cusp Conditions)以及能夠編碼異質分子系統中電子運動複雜特徵的深層神經網路。如下圖:
論文中,研究人員將 PauliNet 與 SD-VMC(singledeterminant variational,標準單行列式變分蒙地卡羅)、SD-DMC(singledeterminant diffusion,標準單行列式擴散蒙地卡羅)和 DeepWF 進行比較。
實驗結果顯示,在氫分子(H_2)、氫化鋰(LiH)、鈹(Be)以及硼(B)和線性氫鏈 H_10 五種基態能量的對比下,PauliNe 相較於 SD-VMC、SD-DMC 以及 DeepWF 均表現出更高的精準度。
同時論文中還表示,與專業的量子化學方法相比──處理環丁二烯過渡態能量,其準確性達到一致性的同時,也能夠保持較高的計算效率。
開啟「量子化學」新未來
需要說明的是,該項研究屬於一項基礎性研究。
也就是說,它在真正應用到工業場景之前,還有很多挑戰需要克服。不過研究人員也表示,它為長久以來困擾分子和材料科學的難題提供了一種新的可能性和解決思路。
此外,求解薛丁格方程式在量子化學領域的應用非常廣泛。從電腦視覺到材料科學,它將會帶來人類無法想像的科學進步。雖然這項革命性創新方法離落地應用還有很長的一段路要走,但它出現並活躍在科學世界已足以令人興奮。
如 Frank Noé 教授所說:「相信它可以極大地影響量子化學的未來。」
附圖:▲ Ψ 表示波函數。
資料來源:https://technews.tw/2021/01/02/schrodinger-equation-ai/?fbclid=IwAR340MNmOkOxUQERLf4u3SK0Um6VQVBpvEkV_DxyxIIcUv8IP88btuXNJ6U