本篇研究来自北京高压科学研究中心洪新国课题组。高压下SiO₂玻璃的四面体—八面体相变是地球物理与凝聚态物理中的核心科学问题之一，但其相变机制及五配位结构长期存在争议。本文依托大体系、高精度从头算分子动力学（AIMD）模拟，首次证实稳定五配位中间态的存在，揭示了高压相变的机理：四面体向六面体的转变为一级相变；而六面体向八面体的转变为连续渐变过程，完善了SiO₂玻璃高压相变的理论体系。 文章介绍 Tetrahedral-hexahedral-octahedral transition of SiO2 glass at high pressureXinguo Hong（洪新国）通讯作者： 洪新国，北京高压科学研究中心   研究背景： 二氧化硅（SiO₂）玻璃作为地壳与上地幔的关键成分，其高压结构相变与致密化行为是地球深部动力学、凝聚态物理及材料高压科学的核心研究课题。高压下SiO₂玻璃的四面体—八面体结构相变，直接调控地球深部物质密度梯度、对流运动与沉降过程，是解析地幔地球物理观测数据、揭示深部物质演化规律的重要理论基础。 但是 SiO₂玻璃因硅K边吸收能量低，高压XAFS测量难以进行，导致其相变机制长期存在两大核心分歧：其一，SiO₂玻璃高压相变是传统认知的连续渐变过程，还是存在突变特征的非连续相变；其二，高压相变区间内是否存在大量稳定的五配位SiO₅中间结构。同时，传统模拟多采用小尺寸体系，存在结构统计性差、精度不足的问题，无法揭示高压下多面体演化规律。急需进行高精度AIMD方法，解析相变机制和机理，解决长期以来的学术争议，完善硅酸盐玻璃高压相变理论体系。   研究内容： 针对高压下SiO₂玻璃非晶结构相变现象，依托高精度从头算分子动力学模拟技术，结合大尺寸模拟体系与机器学习加速算法，系统开展不同压缩程度下的微观结构演化研究，研究内容如下： 1. 构建3×3×3（243原子）与4×4×4（576原子）两种大尺度高精度AIMD模拟体系。 2. 研究模拟体系在不同体积压缩比下Si-O配位多面体结构演变规律，以及其空间连接模式与相变机理研究。   研究成果： 1. 明确了SiO₂玻璃高压相变的临界条件与完整相变路径，如图1所示： 图1 SiO₂玻璃中压力诱导的四面体-六面体-八面体结构转变示意图。 2. 揭示了SiO₂玻璃双重差异化相变动力学特征，如图2所示： 图2. 在SiO₂玻璃的3×3×3超胞AIMD模型中，不同压缩比下SiO₄（CN4）、SiO₅（CN5）、SiO₆（CN6）和SiO₇（CN7）单元的多面体含量变化。四面体向六面体的转变为类一级突变相变，结构瞬时坍塌重构；而六面体向八面体的转变为宽区间连续渐变过程，完善了二氧化硅玻璃高压相变的动力学理论体系。 3. 阐明了五配位中间态的结构特征与核心调控作用。揭示了多面体空间拓扑结构的演变规律。 4. 证实了SiO₂与GeO₂玻璃高压相变的同源机制，完善氧化物玻璃极端条件结构演化的通用理论。   研究创新点： 1. 理论创新：首次发现并证实SiO₂玻璃高压相变存在稳定五配位中间相 2. 机制创新：揭示了SiO₂玻璃“突变+渐变”双重相变动力学机制 3. 体系创新：统一了SiO₂与GeO₂玻璃的高压相变同源理论 4. 微观创新：从拓扑结构层面揭示玻璃致密化本质 5. 方法创新：构建了高精度大体系机器学习辅助AIMD模拟方法   重要性： 这项成果用一个清晰的三步转变模型，终结”连续 vs 突变”之争，统一了该领域对立几十年的两种相变图像，确立了五配位中间体的主导地位，把沿用多年的”四面体 八面体”两步模型，修正为…

11月4日，IOP出版社2026中国合作伙伴论坛在北京举行。来自国内多家科研机构期刊编辑部齐聚一堂，与IOP出版社团队及国际出版专家面对面交流，围绕期刊发展中的共同关切分享经验、探讨思路。本次论坛不仅是一次专业交流，也是倾听合作伙伴需求、深化彼此联系的机会。 IOP出版社亚太出版总监杨萍萍在致辞中感谢合作伙伴长期以来的信任与支持。她表示，国际出版合作的价值在于汇聚各方专长，共同服务学术共同体。面对人工智能带来的变化，IOP出版社愿与合作伙伴保持开放交流，共同探索期刊发展的新机遇，并以专业服务支持期刊的长远发展。 如何明确期刊定位、吸引优质稿源，如何应对科研诚信与人工智能带来的挑战，如何让优秀研究触达更多国际读者？围绕这些合作伙伴关心的问题，IOP出版社高级出版人Daniel Jopling、同行评审和科研诚信总监Kim Eggleton及内容互动市场总监Claire Webber与合作伙伴面对面交流，分享实践经验，为期刊战略规划、出版质量保障与国际传播提供参考。 合作伙伴的实践经验分享同样是交流的重要内容。在IOP出版社合作期刊合作出版发展经理庄秋莞主持的圆桌讨论中，International Journal of Extreme Manufacturing期刊编辑姚玥、Chinese Physics Letters期刊编辑部主任翟振与IOP出版社专家共同探讨期刊品牌建设、编委会管理及可持续发展。 合作期刊Plasma Science and Technology编辑部主任张洋、Chinese Physics B编辑部主任王久丽和编辑蔡建伟、Journal of Semiconductors编辑部主任金瑞琴、AI for Science和Materials Futures编辑李琪，以及International Journal of Extreme Manufacturing期刊编辑姚玥在互动问答环节提问，不同视角的交流，让合作伙伴彼此学习，也让出版团队更好地理解期刊的发展需求。 成功的合作源于共同愿景、开放沟通、优势互补与长期信任。对IOP出版社而言，与伙伴携手发展，不仅是分享出版经验，更是汇聚多元视角，为期刊的创新与可持续发展注入动力。本次论坛获得了与会伙伴的积极反馈，为合作期刊之间、合作伙伴与IOP出版社之间的交流提供了契机。未来，IOP出版社将继续倾听合作伙伴的经验与需求，在交流中增进理解，在互学互鉴中共同探索期刊发展的思路。

《物理世界》（Physics World）是世界领先的物理杂志，并以月刊的形式发送给英国物理学会（IOP）的所有成员。《物理世界》的每一期都涵盖了世界各地科学家都关注的时事新闻和关键问题，包括著名物理学家和科学作家的专题文章、综合新闻和分析，以及精辟的观点文章。我们将不定期精选出其中的优秀文章，供大家阅读。希望您喜欢阅读本期文章！ 文章介绍 陷于“虚构信息”的泥沼北京大学 徐仁新 编译自 Nicole Sharp. Physics World，2026，（9）：8 本文选自《物理》2026年第10期 在人工智能时代的今天，我们比以往任何时候更需要学术技能。 2008年，美国作家斯蒂芬森出版了科幻小说“Anathem” (译者注：中译名《飞越修道院》、《失落的星阵》等)。故事发生在假想的“Arbre”类地行星上，涉及一群不同等级修行的僧侣，他们大多与世隔绝，但偶尔会开放接受外界信息。 书中，斯蒂芬森探讨了互联网的“黑暗时代”。那时，公司让网络涌入大量“看似合理其实虚假”的信息，以此迫使消费者购买本公司开发的工具来鉴别真伪。 正如斯蒂芬森所言，这种“胡扯”起初由人完成，但最终这一过程由所谓的“Artificial Inanity” (人工废话)运行，它可为每个合法文件创建成百上千个虚假版本(bogons，即“虚构信息”)。 机器的崛起。由大语言模型驱动的聊天机器人使得搜索结果和社媒信息泛滥 今天，我们正面临斯蒂芬森的“黑暗时代”。我们获取的信息中越来越多地充斥着人工智能(AI)垃圾，远不止AI生成的离奇小猫视频以及政客和名人的古怪举止。 随着大语言模型(LLM)驱动的聊天机器人的兴起，我们的搜索、社媒甚至学术期刊都被污染了。乍一看，这些数据有用且合理，但在其华丽表象背后却没有任何价值。 作为科学家，我们必须将自身工作与近期的其他研究联系起来。然而，当我们不得不从虚构成果中分辨出真实时，这项任务变得愈发艰难。随着大语言模型生成的劣质内容侵蚀我们此前信赖的知识库，我们正面临着一个迅速恶化的信息环境。 以前可以将一个想法追溯到人类作者(对学术不端承担后果)的论文；但未来，除评估科学价值外，我们还必须质疑文章的作者、机构或实验是否真实存在。 这并非杞人忧天。2024年，哥德堡大学医学研究团队虚构了一种名为“bixonimania”的疾病，并通过Medium 平台上的帖子和两篇预印本论文进行宣传。团队旨在测试AI聊天机器人是否会捕捉和传播虚假疾病信息，结果却得到肯定答案。值得一提的是，团队插入的若干信息已明确表明这一研究造假，如致谢“星际舰队学院”的一位同事、感谢“魔戒联盟大学”的资助，甚至在文章一开头就写道“整篇论文胡编乱造”。   困于沼泽 物理学家也不能幸免信息糟粕的危害。大量LLM生成的文章迫使预印本库arXiv今年5月宣布对“基于LLM生成”论文的作者的惩罚，包括引用“虚假参考文献”。措施包括：禁投arXiv一年，此后的手稿必须经过“信誉良好的同行评审”之后才能被接受。 我起初对这一举措表示欢迎。严重的后果将防范LLM的滥用，尤其是针对那些粗制滥造的投机行为。然而，我越想越不对劲，arXiv新的惩罚机制可能最终会落在那些不用LLM写论文的作者们身上。 抄近路是省事的。比如，你正在写一篇综述，你读过并信任论文A，考虑引用其中的一个要点，但你注意到该要点其实出现在论文B中(论文A只是引用)。很简单，直接滚动鼠标至参考文献，复制论文B并引用(相信我们中大多数都这么干过)。 但随着信息环境的恶化，这种捷径有可能让你违反arXiv等的新政策。看似有效的引文(甚至包含你熟悉的作者)，也许根本就不存在。 研究也可能完全伪造。例如，一组研究人员在同行评审的文章中引用“bixonimania”预印本之一。期刊编辑不顾作者反对，撤回了该文。简单地复制粘贴引文而不进行检查，你可能会无意间被列入黑名单，你和合作者都将被禁用arXiv。 我并不认为arXiv有政策缺陷。相反，我觉得那些希望自己的写作不受AI影响的同行必须保持警惕。我们必须努力提升专业技能，包括科学判断、信息甄别、沟通技巧和严谨的学术态度。虽然AI公司声称LLM能够取而代之，我们还是应该致力于训练并传授这些技能。 在《飞越修道院》中，某位角色可以挥挥手离开那个充满虚构信息的互联网，而我们不可能这样解决问题。相反，随着信息环境的恶化，我们发现自己深陷泥沼。为了摆脱，我们必须认真计划下一步，不能想当然。看似可靠的途径，也可能被证明是危险的。安全前行是一个缓慢过程，在获得可信赖的方案和工具时，我们必须加倍努力推敲。 仅仅在写作时选择不用LLM已经不切实际了，我们必须依靠学术技能来分辨真伪。若想摆脱困境，所有人都必须放慢脚步。

英国物理学会（Institute of Physics，简称IOP）成立于1873年，是一个致力于提高对物理学理解和应用的知名国际性学术机构，其使命是促进物理学的发展和其在全世界的传播，致力于在全球范围内推动和传播物理学的研究和应用, 以及促进物理学教育的发展。根据专家推荐，学会每年遴选英国及国际上在物理学科学研究领域取得杰出成就和为推动物理学科学发展作出卓越贡献的科学家为其会士。 近日，我们采访了英国物理学会会士、澳大利亚蒙纳士大学苏州校区程渊教授，让我们一起来看看她对成为会士以及领域发展的见解吧。 >>点击此处链接，订阅IOP期刊资讯。 访谈详情 1. 成为英国物理学会会士对您来说意味着什么？ 获得英国物理学会会士这一荣誉，对我而言是一项重要的国际认可，体现了国际学术界对我长期以来在计算生物材料与人工智能驱动材料设计领域研究工作的肯定。能够获得英国物理学会会士资格，是对我过去科研探索的认可，同时也意味着承担更多推动科学发展的责任。未来，我将继续推动人工智能与材料科学的深度融合，探索面向未来能源、健康和智能技术需求的新型材料体系，为国际材料科学的发展贡献力量。   2. 您目前从事的研究工作有哪些？ 我的研究主要集中在三个方面： 先进材料结构—界面—性能研究。材料的宏观性能往往来源于微观结构演化过程，因此我们发展并完善了多尺度模拟、多物理场耦合和人工智能的计算平台，从原子尺度解析缺陷、界面、应变以及分子相互作用对材料性能的影响，实现材料性能预测和优化设计。这些工作为微纳器件热管理、新能源材料以及生物材料开发提供了重要理论依据。 新能源材料与高效光伏器件。近年来，我们围绕钙钛矿/硅叠层太阳能电池中的界面调控和材料稳定性问题开展研究，提出利用丰富且低成本的二氧化锡替代传统铟基材料，成功推动无铟叠层太阳能电池的发展。相关研究实现了商业尺寸组件31%的认证效率以及小面积器件33.6%的认证效率，为下一代高效率、低成本和可持续光伏技术提供了新的发展路径。 生物仿生材料和智能器件。通过研究天然材料中的结构强化机制，我们揭示了分子取向、界面作用以及氢键网络对材料力学性能的调控规律，并发展了高强度、高柔性的仿生材料体系，相关研究成果已被宝洁、欧莱雅等企业采用，为企业节约数千万美元科研经费。   3. 您为什么选择从事相关的领域研究？ 我选择计算生物材料与人工智能驱动材料科学领域的研究，源于对探索材料内在规律以及利用先进计算方法解决实际科学问题的兴趣。材料科学中的许多重要问题，本质上都涉及一个核心挑战：如何从微观尺度理解材料性能产生的机制，并进一步实现材料性能的精准设计。传统材料研发方式往往依赖实验探索和经验积累，而随着能源、医疗和智能器件等领域的发展，对材料性能提出了越来越高的要求，因此需要建立更加系统、高效和可预测的材料设计方法。我发现，将多尺度计算、理论建模与人工智能方法相结合，能够有效揭示复杂材料体系中的结构—性能关系，并促进基础科学研究与实际工业应用之间的衔接。特别是在皮肤贴附式可穿戴设备以及消费护理产品等领域，这类高性能仿生材料具有巨大的应用潜力。   4. 您能分享一个职业生涯中最令您自豪的项目或成就吗？ 一个代表性的成果是在生物仿生材料研究方面，我们通过解析天然材料中的力学强化机制，揭示表面端基、分子取向和氢键网络对界面载荷传递及断裂行为的调控机制，发展了具有高强度、高柔性和多功能性的人工材料体系。相关成果被国际同行广泛关注，被宝洁、欧莱雅等企业采用，为企业节约数千万美元科研经费，被认为是仿生电子皮肤材料的代表性研究。这项工作为推动材料科学服务社会需求提供了重要实践，也让我深刻体会到，优秀的科研不仅需要发现新的科学规律，也需要努力推动这些发现产生更广泛的影响。   5. 您认为接下来五年该领域的研究重点将会是什么？ 未来五年，我认为计算材料与人工智能驱动材料科学将迎来快速发展，人工智能、机器学习与多尺度计算方法的深度融合将进一步改变材料研发模式，实现从材料机制解析、性能预测到智能设计的全流程优化。通过建立跨尺度、多物理场耦合的理论体系，我们将能够更加精准地理解复杂材料体系中的结构—性能关系，并开发具有高性能、可持续性和应用价值的新型材料。未来，随着人工智能、医疗健康和可穿戴设备需求不断增长，具有开发低成本、高性能、可规模化的新型材料将发挥越来越重要的作用。   6. 您对该领域的青年科研人员有什么建议？ 对于该领域的青年科研人员，我认为首先要做好学术规划，结合自身兴趣、优势和研究背景，选择适合自己的发展方向，并明确阶段性目标。不同研究方向在基础研究、应用转化和产业发展方面具有不同特点，合理规划科研路径有助于形成长期积累和持续发展。其次，要坚持长期主义，关注真正重要的科学问题。科研创新往往需要经历长期探索和积累，只有围绕领域核心挑战持续深入研究，才能形成具有影响力的原创成果。最后，要保持好奇心和求知欲，这是科研工作的根本动力。探索未知、解决重要科学问题不仅是科研的价值所在，也是保持创新热情的源泉。科研道路充满挑战，青年研究人员需要勇于学习新知识、拥抱跨学科融合，在不断探索中实现个人成长，并为科学进步和社会发展贡献力量。 会士介绍 程渊  教授 澳大利亚蒙纳士大学苏州校区 程渊，现任澳大利亚蒙纳士大学苏州校区科学与工程先进计算中心主任，蒙纳士大学材料工程与科学系教授，英国物理学会会士、国际计算力学学会会士。2003年获复旦大学力学与工程科学系学士，2008年获新加坡国立大学获得机械工程博士。2007年入职新加坡高性能计算研究院至2021年初担任高级研究科学家及研究室主任。其间赴美国布朗大学任访问学者。长期致力于纳米与仿生材料力学特性的理论与计算研究，系统地研究了仿生材料在生物医学等领域中的应用，在仿生材料的理论结构模型力学特性以及在柔性电子器件中的应用等领域作出了一系列的成果，近年来在Science、Nature Sustainability等国际顶尖期刊发表论文130余篇，其中多篇论文入选高被引论文，被Chemical Reviews评价为仿生电子皮肤材料的代表性研究。H因子46，并应邀编辑出版专著三本。担任《国际计算力学杂志》、Nanotechnology以及《中国科学》的客座编辑。