快跟上來(lái)，最愛(ài)做實(shí)驗(yàn)的孩子們！

李景昊

通過(guò)“3W”的方式去思考，即通過(guò)“What、Why、Which”三個(gè)要點(diǎn)去分析問(wèn)題，在思考任何問(wèn)題時(shí)都能快速抓住重點(diǎn)。

對(duì)于曾被戲稱為“四大天坑專業(yè)”之一的材料科學(xué)與工程專業(yè)（以下簡(jiǎn)稱材料專業(yè)），“3W”的思考方式十分合適。作為一個(gè)材料人，今天我就給大家詳細(xì)分析一番。其實(shí)，這個(gè)“天坑專業(yè)”也不是那么“坑”。

What？——材料到底是什么？

當(dāng)我還處于高中階段時(shí)，我和大多數(shù)人一樣，認(rèn)為材料專業(yè)研究的無(wú)非是“玻水鋼陶”老四樣，且環(huán)境艱苦，說(shuō)出去也沒(méi)面子，很容易被人貼上諸如“沒(méi)工作”“下工地”之類的標(biāo)簽。那時(shí)，我從未料想幾年后的自己會(huì)選擇將青春歲月都奉獻(xiàn)給材料專業(yè)，并深深地愛(ài)上它。

正式開(kāi)始學(xué)材料專業(yè)后，我對(duì)“材料”這個(gè)名詞的認(rèn)識(shí)才開(kāi)始發(fā)生改變?！安牧系降资鞘裁?？”這個(gè)問(wèn)題始終在我的腦海中縈繞不去。是過(guò)年時(shí)親戚們常說(shuō)的玻璃、水泥、陶瓷、合金之類的傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)物嗎？不全是;是面試前準(zhǔn)備的紙質(zhì)材料嗎？也不全是;是我們縫補(bǔ)衣物或維修機(jī)械時(shí)使用的原料嗎？當(dāng)然也不全是。仔細(xì)思考后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，我們能想到的幾乎所有的非生命體，甚至包括部分生物活性組織，在某些特定的場(chǎng)合都可以被稱作“材料”，因?yàn)椴牧暇褪侨祟惪梢岳玫?、?duì)人類而言“有用”的物質(zhì)的總稱。

我們的世界光怪陸離又充滿了未知與激情，許多“有用”的物質(zhì)因?yàn)檫^(guò)于日常，常常被人們習(xí)慣性地遺忘。而所有這些默默陪伴我們的“有用”的物質(zhì)，全部都屬于材料科學(xué)的研究領(lǐng)域。換句話說(shuō)，材料科學(xué)所研究的，是這穹頂之下所有的物質(zhì)，它們?cè)诓牧蠈W(xué)家眼中公平地享有綻放美麗的機(jī)會(huì)。為每一種物質(zhì)尋找專屬于它的更適合、更高效的“服役環(huán)境”，是所有材料學(xué)家的目標(biāo)所在。

Why？——為什么選擇材料專業(yè)？

說(shuō)到這里，可能有的同學(xué)就會(huì)開(kāi)始“靈魂拷問(wèn)”了：我為什么要為各種物質(zhì)找到合適的“服役環(huán)境”呢？我為什么要賦予它們成為材料的資格呢？我學(xué)金融專業(yè)不好嗎？我學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)“不香”嗎？

當(dāng)然，任何專業(yè)都有它們自己的價(jià)值和應(yīng)用空間，但是材料專業(yè)絕不是所謂“天坑”。所有工科專業(yè)的研究?jī)?nèi)容，想要真正應(yīng)用到生活中，都離不開(kāi)材料作為基礎(chǔ)。綠色建筑的出現(xiàn)與建設(shè)，需要多功能化的水泥和玻璃作為支撐;機(jī)械電子的新興技術(shù)與設(shè)備開(kāi)發(fā)，要靠配套的先進(jìn)金屬材料來(lái)支持設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn);智能設(shè)備的快速發(fā)展與不斷普及，需要用到精密加工的半導(dǎo)體材料;生命科學(xué)想要進(jìn)一步服務(wù)民生，離不開(kāi)生物兼容性材料的廣泛應(yīng)用;困擾全球的能源問(wèn)題，同樣需要配套的能量存儲(chǔ)材料來(lái)確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的效率。我們可以看到，任何工程專業(yè)的領(lǐng)域，如果想要著眼民生、解決實(shí)際問(wèn)題，都需要材料科學(xué)的大力支持，廣闊的開(kāi)發(fā)應(yīng)用空間為材料學(xué)子在各個(gè)方面都提供了探索的機(jī)會(huì)。

實(shí)際上，材料相關(guān)的高新技術(shù)崗位、科研開(kāi)發(fā)崗位從來(lái)就沒(méi)有飽和過(guò)，這也是我國(guó)不斷在材料工程師人才引進(jìn)項(xiàng)目上投入資金的原因之一。但是為何材料畢業(yè)生就業(yè)情況不是那么樂(lè)觀呢？從某種程度上來(lái)講，也是因?yàn)椴糠植牧蠈W(xué)子的目標(biāo)僅僅是就業(yè)，找個(gè)飯碗，而沒(méi)有真正深入去學(xué)習(xí)、研究與應(yīng)用。

材料專業(yè)本科畢業(yè)就業(yè)較難，但如果有意愿、有熱情、有能力繼續(xù)鉆研下去，材料科學(xué)帶給你的回報(bào)是無(wú)比豐碩的。材料科學(xué)本身很少存在有在格子間內(nèi)按點(diǎn)上下班的標(biāo)準(zhǔn)職員工類的作崗位，因此本科畢業(yè)的同學(xué)很難覓得中規(guī)中矩的專業(yè)性工作，許多同學(xué)無(wú)奈轉(zhuǎn)行。但是如果懷抱熱情也有條件繼續(xù)走下去，讀到碩士、博士，雖然會(huì)面臨相對(duì)艱苦的科研生活，也會(huì)多投入幾年時(shí)間，但這帶給你的會(huì)是完全不一樣的就業(yè)情況。從就業(yè)角度來(lái)說(shuō)，會(huì)有更多科技公司、科研院所的技術(shù)崗位等待著你;從個(gè)人角度來(lái)說(shuō)，你也能收獲一個(gè)更加廣闊的視野和一個(gè)完全不同的看待事物的方式。因此如果你有條件、有意愿也有覺(jué)悟?yàn)槟骋粋€(gè)科研領(lǐng)域獻(xiàn)出自己的熱情，材料科學(xué)會(huì)是性價(jià)比極高的選擇。

Which？——哪個(gè)分支更適合你？

我們很少會(huì)見(jiàn)到材料專業(yè)的同學(xué)研究的只是材料科學(xué)與工程，他們通常是專注于材料學(xué)科的某一個(gè)分支。相信大家都聽(tīng)說(shuō)了已經(jīng)以第一作者身份在《Nature》上發(fā)表了5篇文章的天才青年曹原，他便是基于材料科學(xué)開(kāi)拓出了全新的、同時(shí)也是最適合自己的研究分支。哪個(gè)分支更適合你，其實(shí)從高中學(xué)習(xí)就可以粗略地知曉。如果你更喜歡化學(xué)中的有機(jī)部分，那么高分子材料會(huì)更適合你，水浴鍋、三口燒瓶、試管架將成為你的利器;如果你更喜歡化學(xué)中的無(wú)機(jī)部分，新型功能化無(wú)機(jī)材料也會(huì)是你的選擇，電致變色玻璃、自修復(fù)高安全混凝土、信息功能化陶瓷傳感器會(huì)大大拓寬你的研究方向;如果你對(duì)能源利用更加感興趣，世界范圍內(nèi)大規(guī)模儲(chǔ)能系統(tǒng)正急需穩(wěn)定可靠的儲(chǔ)能器件作為支撐，航空航天亦需要更加高效和綠色的供能體系，這一切都離不開(kāi)儲(chǔ)能材料的開(kāi)發(fā);如果你同時(shí)熱愛(ài)著生物，那么造福百姓的生物醫(yī)用材料和生命體本身存在的諸多材料應(yīng)用點(diǎn)也可以供你大展身手。如我所選擇的納米儲(chǔ)能材料，就是電學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)的交叉領(lǐng)域。除此之外，使用數(shù)學(xué)工具計(jì)算各類材料本身的物理化學(xué)性質(zhì)、利用計(jì)算機(jī)編寫(xiě)程序設(shè)計(jì)智能材料體系和與大數(shù)據(jù)結(jié)合的材料基因工程，全部都屬于材料科學(xué)的研究范疇。只要能夠明確自己的所長(zhǎng)所愛(ài)，廣袤的材料世界總有一條適合你的道路。

想要真正學(xué)好材料專業(yè)的確不易，需要你投入大量的時(shí)間，進(jìn)行無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)。但如果你懷抱對(duì)科學(xué)的喜愛(ài)、對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的熱情，你會(huì)在材料科學(xué)中收獲無(wú)數(shù)的喜悅。為一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)全力付出，看著結(jié)果從失敗慢慢好轉(zhuǎn)，最終誕生完美的成果，是一件很酷的事情，不是嗎？

快跟上來(lái)，最愛(ài)做實(shí)驗(yàn)的孩子們！