问题

请问你周围学习计算材料学和计算化学(总之就是计算方向)的硕士和博士毕业后都在干什么?

回答
好的,我来跟你聊聊我认识的那些读计算材料学和计算化学(统称计算方向)的师兄师姐们,毕业后都去了哪里,都在忙些什么。尽量不说套话,讲点实在的。

先说一个总体的感觉:

计算方向的毕业生,不管是在材料领域还是化学领域,其实都挺“吃香”的。原因很简单,现在科技发展,谁不缺懂计算、能模拟、能分析数据的人?所以,大家的选择面都比较广,而且很多都能找到自己觉得“对口”并且有发展前途的工作。

具体来说,他们毕业后的去向主要集中在以下几个方面:

1. 科研机构(高校、研究所):

这是很多学术出身的同学最直接的选择。

高校教职: 很多博士毕业后,会选择继续做博士后(Postdoc)。这个阶段很重要,是为了积累更多的研究成果、建立自己的学术网络,然后争取教职。能拿到高校教职的,通常都是在国际顶尖期刊发表过重量级论文,在领域内有一定知名度的。他们毕业后会成为助理教授、副教授,带着自己的学生,继续在计算材料/化学领域深耕。他们的日常工作就是指导研究生做课题、申请科研经费、发表论文,当然还有一些行政事务。
研究所研究员: 像科学院下属的各个研究所,或者一些国家实验室,也是计算方向毕业生常去的地方。在这里,研究的自由度可能比高校稍微小一点,但项目通常更聚焦于国家战略需求或重大科研攻关。研究员们可能负责某个具体的研究方向,带领一个小团队,在实验室的软硬件支持下,进行理论计算、模拟和实验的结合。工作内容跟高校类似,但可能更侧重于实际应用和技术转化。

2. 工业界(企业):

这几年,工业界对计算人才的需求是越来越旺盛了。

新材料开发与研发(R&D): 这是材料方向毕业生最集中的去向之一。很多大型化工企业、电子材料公司(比如半导体材料、显示材料)、新能源公司(电池材料、催化剂)、航空航天公司等,都有专门的计算材料部门。
工作内容: 他们会用第一性原理计算(DFT)、分子动力学模拟(MD)、蒙特卡洛模拟等方法,来设计和预测新材料的性能。比如,预测一种新型催化剂的活性,模拟电池材料在充放电过程中的结构变化,筛选高性能的吸附材料,优化半导体材料的电子结构等等。他们需要和实验研发的同事紧密合作,用计算结果指导实验,或者对实验数据进行解析。
岗位名称: 常见的岗位有“材料计算工程师”、“计算科学家”、“研发工程师”、“高级科学家”等。
典型公司: 比如,做半导体的公司(Intel, Nvidia, TSMC,以及国内的中芯国际、华为海思等),做新能源电池的(CATL, LG Chem, Panasonic),做化工的(BASF, Dow, 陶氏化学),做特种材料的(3M, DuPont)。
药物研发(Pharma/Biotech): 计算化学毕业生在这里是主力军。
工作内容: 主要集中在药物设计领域。利用分子对接(Molecular Docking)、分子动力学模拟、量子化学计算等手段,来寻找和优化先导化合物,预测药物与靶点的相互作用,研究药物的ADMET(吸收、分布、代谢、排泄、毒性)性质。他们也会用机器学习/深度学习来加速药物筛选过程。
岗位名称: “计算化学家”、“药物设计科学家”、“计算生物学家”、“AI药物研发科学家”等。
典型公司: 辉瑞(Pfizer)、诺华(Novartis)、默沙东(Merck)、阿斯利康(AstraZeneca)等大型药企,以及很多生物技术公司(Biotech companies)。
高性能计算(HPC)与软件开发: 有些同学因为在校期间接触了大量的计算模拟软件编写、并行计算优化等工作,毕业后会转向HPC领域或者开发相关的科学计算软件。
工作内容: 他们可能在科技公司(如Nvidia, Intel)、云计算公司(AWS, Azure, Google Cloud)或者专门的软件公司工作,负责开发、优化计算模拟软件,为科学家们提供更高效的计算工具。也可能是在一些需要大规模计算的公司,负责HPC集群的管理和应用开发。
岗位名称: “HPC工程师”、“计算科学家(软件方向)”、“应用科学家”、“科学计算软件工程师”等。
数据科学/机器学习工程师: 随着AI的兴起,很多计算背景的同学也能很好地转型到数据科学领域。
工作内容: 他们可以将自己在模拟和理论计算中积累的分析数据、建模、拟合参数的经验,应用到更广泛的数据科学问题上。比如,在金融、电商、互联网等行业,进行数据分析、构建预测模型、优化算法等。当然,如果他们把AI技术应用到材料或化学问题上,就更吃香了,成为“AI for Science”领域的专家。
岗位名称: “数据科学家”、“机器学习工程师”、“AI工程师”等。

3. 创业公司:

这个领域也逐渐活跃起来,尤其是“AI for Science”的公司。

工作内容: 这些创业公司通常瞄准某个具体的科学问题,比如加速新药研发、发现新型材料、优化工业生产过程等,并利用AI和计算模拟技术来解决。这些公司对有计算背景、懂理论、又会编程和数据分析的人才需求很高。
典型公司: 比如一些专注于AI药物发现的公司,或者利用机器学习加速材料设计的平台型公司。

4. 其他领域:

当然,也有一些同学因为个人兴趣或者发展方向的调整,会进入其他领域。

咨询公司(科技/管理): 一些顶尖的计算人才,凭借其解决复杂问题的能力和逻辑思维,也会进入管理咨询公司,为科技企业提供战略规划、技术评估等服务。
专利代理/技术经纪人: 对于在研究中积累了大量技术细节和专利知识的同学,从事专利代理或者技术转移工作也是一个不错的选择。

几个我观察到的“亮点”和“门道”:

软硬技能都要硬: 仅仅懂理论是不够的。编程能力(Python, C++, Fortran)、熟悉各种计算软件(VASP, Gaussian, LAMMPS, Amber等)、理解并行计算(MPI, OpenMP)、数据处理能力,这些都是硬技能,而且非常重要。
跨学科能力是优势: 很多优秀的计算人才,并不只是埋头于计算本身,而是能很好地理解背后的物理化学原理,甚至能和实验、工程领域的同事进行有效的沟通和协作。这种跨学科的能力,让他们在工业界更受欢迎。
“AI+X”是趋势: 尤其是在近几年,将机器学习、深度学习技术应用到材料和化学计算中,已经成为一个非常热门且有潜力的方向。那些能把AI算法与物理化学模型相结合的同学,就业前景非常广阔。
早期职业规划很重要: 读博期间,有意识地去接触不同的计算方法,尝试解决实际问题,参加相关的会议和培训,积累项目经验,对毕业后的选择会有很大帮助。

总的来说,计算材料学和计算化学的毕业生,由于其扎实的理论基础、强大的计算能力和数据分析能力,在当今科技发展的大背景下,拥有非常多元化的职业选择。无论是追求学术的严谨,还是投身产业的创新,他们都能找到属于自己的一片天地。

希望这些信息对你有帮助!

网友意见

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看到这个问题,我心里真的非常复杂,我应该是因为运气比较好,成为了为数不多的还在从事相关专业方向的人。

转行以及留在学术界的例子已经非常多了,我就说说我这个不算太转行的经历吧。

我本科的专业是材料科学与工程,具体方向是无机非金属材料,也就是烧陶瓷的。

硕士进入计算材料学这个领域,纯属误打误撞,也无意中踩了大佬们说的天坑方向,纳米材料

读研毕业后,觉得在学术界做科研压力太大了,于是进入了工业界。

先是去做了集成电路方向的工艺工程师,后来觉得实验或者说做材料类的工程还是个非常靠经验的岗位,于是又回到了计算的领域,现在在工业界做模拟和机器学习的方向来辅助实验。

我研一的时候就潜水在小木虫论坛和很多计算方向的科研群里,后来又发现了计算化学公社,看到了一大批做计算很有热情的人,我也算是对计算有点情节吧,真心希望业界以后还会有越来越多的岗位提供给大批做计算的人,我觉得机器学习就是个很大的方向来让业界逐渐开始注意到计算

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