前言

为什么写本书?

在学习计算化学的过程中，您可能会常常遇到各种各样的问题，却不知从哪里能快速找到答案。这本书的初衷，正是大师兄（姐）们要做的事情：帮你解决这些困惑，结合最基础的化学常识和软件计算细节，写一本最好的，稳步进入计算正规的指导手册/书。There are kinds of questions you will find yourself asking,, yet struggling to find quick, reliable answers. That's exactly what the BigBroScience is here to solve。

本书的一个出发点来源于本人在很多计算化学QQ交流群里面的精力。群里面问题五花八门，很多都非常低级，令人费解，或者说是匪夷所思的。从最基本的建模都做不到或者不当，计算参数不会设置，到计算结果无从下手分析等等。这些人简单而又低级的问题充斥在各个QQ群里。暂且不说这些人的导师有多么地不负责任。很多热心的人却在群里整天忙着应付这些问题。帮助他人解答问题本是值得提倡的行为，但当这些简单问题占用了大量时间，除了得到个活雷锋的标签外，对自身的理论水平提升却帮助甚微。说白了，花自己的时间替别人指导学生。不论群主给自己的群定位有多高，高级群，中级群，精英群等等，都避免不了这样的问题出现，最终导致群的凋零，死亡。本书主要通过实例引导大家主动思考去解决这些最基本的常见问题，进而避免因自己的低级问题浪费他人的时间。我说希望的是，对于求助或者应助的人，大家尽可能地讨论一些更高级，更深层次的科研问题，而不是浪费在这些低级的问题上。即使在新的计算中遇到了之前没有碰到过的小细节，自己也知道怎么去动脑子，主动解决。
很多人在的课题组都是做实验的，老板头脑发热的时候，就安排做起了计算。但老板除了一颗乐观的心，屁都不懂啊。这时候的你，除非脑子很好用，否则就会陷入一种叫天天不应，叫地地不灵的境界。在这里，大师兄很认真地告诉你：你老板真的是一个傻逼，孬种，他不仅仅是在坑你，更是在害你。浪费你的时间和生命，更挥霍科研经费和纳税人的钱。所以，请冷静应对：
拒绝盲目计算：如果发现自己既不懂计算，又缺乏支持，与其硬撑着变成四不像，不如果断“断臂求生”。
说服老板寻求合作：建议找个靠谱的计算团队合作，省时省力又专业，避免你独自摸索浪费大量时间。
争取外派学习：如果合作行不通，可以建议老板让你去计算组交流学习一段时间，少走弯路，多学几招，胜过自己在那里瞎捣鼓千万遍。
总之，时间和精力是你最宝贵的资源，要心里有数。不要被无谓的尝试拖垮，也不要让自己陷入无止境的折腾中。
本人博士已经毕业，目前正在做博士后，早晚有一天会回到国内继续自己的研究生涯，也会有自己的学生，通过这本书把自己学到的东西保存下来，以便后面学生可以借此快速入门，虽然说磕磕碰碰是最好的学习方向，但我更希望自己的学生能从本书中领悟到解决问题的一些基本思维方式。学习计算化学的人，对解决科研问题都有着一种执着的态度，通过构建模型来阐明已知或者预测未知的结果。相对于做计算的科研工作者们，虽然我们没有实验技巧的提高，但我们可以通过训练自己的大脑来弥补。懂得思考的人永远站在社会发展的最前端。

如何学习本书

学习这本书的方法，大师兄是受《Learn Python the Hard Way》这本书的启发。这本书最大的特点就是务实。它的核心理念是：先别管那些乱七八糟的理论，闭嘴动手！照着代码练习一番，然后再自己思考琢磨，出现问题拿自己的代码和作者代码比较找出原因。通过系统地学习，随着水平的提高，再逐步解释前面未讲解的内容。这种学习方式特别适合零基础的初学者。毕竟，刚开始接触新领域时，太多的概念不可能一下子全都消化。通过从简单入手、循序渐进，才能稳步提升，最终掌握精髓。如果你有兴趣学习Python，我强烈推荐这本书。当然，还有许多其他优秀的教材，这里就不赘述了。
在量化计算的学习中，本书同样采用务实、动手的思路，手把手教你如何进行不同任务、不同体系的计算。过程中，你会了解到可能出错的地方、问题的来源，以及如何避免这些常见错误，从而顺利获得具有物理化学意义的计算结果。我们将从最基础的计算开始，通过示例讲解，结合脚本的使用，引导你逐步培养解决问题的思维。因此，每一章节都配有对应的例子，你需要亲手搭建模型和输入文件（切记不要复制粘贴），然后完成计算，力求获得与大师兄一致的结果。为帮助大家自主解决问题，本书大量参考了VASP官网的示例。大师兄会重新计算这些例子并收录在书中，供你对比参考。VASP官网（Wiki）中有丰富的计算参数描述和案例，非常推荐大家在遇到疑问时认真研读。当然，国内有时无法直接访问官网，大家需要自行解决被墙的问题。另外，针对Windows用户，这里先打个“预防针”：未来的计算中，如果出现错误，第一反应请试试这个命令：dos2unix。它能解决很多文件格式引发的问题，绝对是你在计算之路上的救命稻草！

本书的使用对象与目标

适用人群： 本书主要面向VASP初学者（0-6个月），包括：
刚开始接触VASP的小白
正在从一个计算方向转向另一个方向的科研人员
计算某些具体性质时遇到生疏细节，需要快速复习的研究者

鉴于初学者容易被各种公式、定理“劝退”，本书不深究量子力学的原理，而是强调实际操作与基本物理化学常识的结合。从开始接触，到上手，其实就跟考驾照差不多，都得需要个半年的时间。

避免“重算悲剧” 许多科研新人在缺乏指导的情况下（导师只会拍拍桌子：“算错了，重算！”），常常在浪费了数月后才发现模型，参数设置错误，不知道如何补救，从而走上了重算的这一条极其浪费时间，机时和精力的路。大师兄见过太多类似案例，周围的朋友遇到这种情况的也不在少数。更有甚者，课题做完才发现结果是错的。错误不可怕，可怕的是不知道怎么纠错、不吸取教训，然后继续犯错。本书的目标之一，就是确保大家能提交正确的计算任务，避免新手常见错误，节约时间和资源，并得到符合基本物理化学常识的结果。同时，你也可以在此过程中逐步学习密度泛函理论和相关文献。在正确计算的同时，大家可以从头学习密度泛函理论，阅读相关课题的参考文献等。所以，本书旨在为初学者提供一个快速进入计算而又避免过多新手错误的方法。
破解“乐观误区” 越来越多高校和实验导师开始尝试引入计算方向，让你独辟蹊径，单独挑起组里做计算的大梁。不少人天真的认为计算就是简单的软件操作，买台电脑，租个服务器就能搞定。就这样，国内做量化计算的人如雨后春笋般涌现出来然而，一批又一批的学生被老师“算计”。但这一部分人之前没有任何的计算功底或者经验，但仍然抱有一颗非常乐观的心态，真正开始计算时，软件安装、模型搭建、参数设置、结果分析等各种乱七八糟的问题接踵而至，如瓢泼大雨般从天而降，从软件的安装，模型的搭建，计算参数的设置，计算结果的分析等等.....却又不知道如何解决，这些问题不仅浪费了时间和精力，还浪费了大量计算资源。为了避免这些无谓的消耗（至少很多电费是白交了，服务器白磨损了，纳税人的钱白交了，你的时间白白浪费了），本书通过简单、易懂的示例，帮助新手扎实掌握基础。因此建议先认真阅读本书，花上2个月左右的时间认真操作练习，然后再去摸索自己的课题，避免浪费纳税人的钱。
学习态度： 本书是为认真学习VASP的新手而写，不是速成教材。如果你贪图速成、不愿分享，请自行离开。
作者声明

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