李景昊

通過“3W”的方式去思考，即通過“What、Why、Which”三個要點去分析問題，在思考任何問題時都能快速抓住重點。

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

What？——材料到底是什么？

當我還處于高中階段時，我和大多數(shù)人一樣，認為材料專業(yè)研究的無非是“玻水鋼陶”老四樣，且環(huán)境艱苦，說出去也沒面子，很容易被人貼上諸如“沒工作”“下工地”之類的標簽。那時，我從未料想幾年后的自己會選擇將青春歲月都奉獻給材料專業(yè)，并深深地愛上它。

正式開始學材料專業(yè)后，我對“材料”這個名詞的認識才開始發(fā)生改變?！安牧系降资鞘裁?？”這個問題始終在我的腦海中縈繞不去。是過年時親戚們常說的玻璃、水泥、陶瓷、合金之類的傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)物嗎？不全是;是面試前準備的紙質(zhì)材料嗎？也不全是;是我們縫補衣物或維修機械時使用的原料嗎？當然也不全是。仔細思考后我們會發(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，在某些特定的場合都可以被稱作“材料”，因為材料就是人類可以利用的、對人類而言“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)因為過于日常，常常被人們習慣性地遺忘。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的研究領域。換句話說，材料科學所研究的，是這穹頂之下所有的物質(zhì)，它們在材料學家眼中公平地享有綻放美麗的機會。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”，是所有材料學家的目標所在。

Why？——為什么選擇材料專業(yè)？

說到這里，可能有的同學就會開始“靈魂拷問”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？我學金融專業(yè)不好嗎？我學計算機專業(yè)“不香”嗎？

當然，任何專業(yè)都有它們自己的價值和應用空間，但是材料專業(yè)絕不是所謂“天坑”。所有工科專業(yè)的研究內(nèi)容，想要真正應用到生活中，都離不開材料作為基礎。綠色建筑的出現(xiàn)與建設，需要多功能化的水泥和玻璃作為支撐;機械電子的新興技術(shù)與設備開發(fā)，要靠配套的先進金屬材料來支持設備的運轉(zhuǎn);智能設備的快速發(fā)展與不斷普及，需要用到精密加工的半導體材料;生命科學想要進一步服務民生，離不開生物兼容性材料的廣泛應用;困擾全球的能源問題，同樣需要配套的能量存儲材料來確保儲能系統(tǒng)的效率。我們可以看到，任何工程專業(yè)的領域，如果想要著眼民生、解決實際問題，都需要材料科學的大力支持，廣闊的開發(fā)應用空間為材料學子在各個方面都提供了探索的機會。

實際上，材料相關的高新技術(shù)崗位、科研開發(fā)崗位從來就沒有飽和過，這也是我國不斷在材料工程師人才引進項目上投入資金的原因之一。但是為何材料畢業(yè)生就業(yè)情況不是那么樂觀呢？從某種程度上來講，也是因為部分材料學子的目標僅僅是就業(yè)，找個飯碗，而沒有真正深入去學習、研究與應用。

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，材料科學帶給你的回報是無比豐碩的。材料科學本身很少存在有在格子間內(nèi)按點上下班的標準職員工類的作崗位，因此本科畢業(yè)的同學很難覓得中規(guī)中矩的專業(yè)性工作，許多同學無奈轉(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，雖然會面臨相對艱苦的科研生活，也會多投入幾年時間，但這帶給你的會是完全不一樣的就業(yè)情況。從就業(yè)角度來說，會有更多科技公司、科研院所的技術(shù)崗位等待著你;從個人角度來說，你也能收獲一個更加廣闊的視野和一個完全不同的看待事物的方式。因此如果你有條件、有意愿也有覺悟為某一個科研領域獻出自己的熱情，材料科學會是性價比極高的選擇。

Which？——哪個分支更適合你？

我們很少會見到材料專業(yè)的同學研究的只是材料科學與工程，他們通常是專注于材料學科的某一個分支。相信大家都聽說了已經(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開拓出了全新的、同時也是最適合自己的研究分支。哪個分支更適合你，其實從高中學習就可以粗略地知曉。如果你更喜歡化學中的有機部分，那么高分子材料會更適合你，水浴鍋、三口燒瓶、試管架將成為你的利器;如果你更喜歡化學中的無機部分，新型功能化無機材料也會是你的選擇，電致變色玻璃、自修復高安全混凝土、信息功能化陶瓷傳感器會大大拓寬你的研究方向;如果你對能源利用更加感興趣，世界范圍內(nèi)大規(guī)模儲能系統(tǒng)正急需穩(wěn)定可靠的儲能器件作為支撐，航空航天亦需要更加高效和綠色的供能體系，這一切都離不開儲能材料的開發(fā);如果你同時熱愛著生物，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用點也可以供你大展身手。如我所選擇的納米儲能材料，就是電學、化學和材料科學的交叉領域。除此之外，使用數(shù)學工具計算各類材料本身的物理化學性質(zhì)、利用計算機編寫程序設計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的研究范疇。只要能夠明確自己的所長所愛，廣袤的材料世界總有一條適合你的道路。

想要真正學好材料專業(yè)的確不易，需要你投入大量的時間，進行無數(shù)次的實驗。但如果你懷抱對科學的喜愛、對實驗研究的熱情，你會在材料科學中收獲無數(shù)的喜悅。為一項實驗全力付出，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，最愛做實驗的孩子們！