孫磊磊 楊玉瀟

材料物理和材料化學(xué)這兩個(gè)專業(yè)乍一看也許讓人有些摸不著頭腦，它們的名稱既不像會(huì)計(jì)學(xué)、土木工程、臨床醫(yī)學(xué)等專業(yè)那般直觀明了，也不似航空航天工程、光電信息科學(xué)與工程、人工智能等專業(yè)那般“高大上”。不過，無論是咱們?nèi)粘Ｊ褂秒娔X、手機(jī)、汽車，還是科學(xué)研究中很熱門的納米材料、新能源電池，都會(huì)涉及材料物理和材料化學(xué)的知識(shí)，這兩個(gè)專業(yè)的覆蓋面還是非常廣的，是一眾專業(yè)中不折不扣的“百變金剛”，這也意味著這兩個(gè)專業(yè)的畢業(yè)生無論是從事工程技術(shù)工作，還是進(jìn)一步考研讀博，抑或留學(xué)深造，都大有可為。那么，這兩個(gè)專業(yè)有什么不同之處呢？

材料物理：窮物以理，構(gòu)以良材

我就讀的材料物理專業(yè)在眾多專業(yè)中算是比較年輕的，發(fā)展至今不過70余年，雖然與傳統(tǒng)的化學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科相比尚有很大的差距，但這也意味著其有著廣闊的發(fā)展?jié)摿涂臻g。

材料物理是對(duì)功能材料的合成與結(jié)構(gòu)表征、新型材料的設(shè)計(jì)與開發(fā)、材料的計(jì)算機(jī)模擬等諸多領(lǐng)域進(jìn)行研究的一門專業(yè)，它與材料化學(xué)同屬材料學(xué)科，主要圍繞某類材料開展研究，并以物理、化學(xué)等自然科學(xué)為基礎(chǔ)，研究材料的物理、化學(xué)行為與規(guī)律，以開發(fā)具有特定性能的先進(jìn)材料和相關(guān)器件。目前，材料物理專業(yè)主要面向新能源與信息等新功能材料的探索，側(cè)重從物理學(xué)原理出發(fā)，研究其結(jié)構(gòu)、特性與性能。該專業(yè)有兩大主干學(xué)科，即材料科學(xué)與工程、材料物理與化學(xué)。且因?yàn)椴牧衔锢碇猩婕按罅康睦碚撚?jì)算，需要我們?cè)O(shè)計(jì)算法、編寫程序，所以學(xué)好數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)將對(duì)我們很有幫助。

我就讀此專業(yè)期間，有為怎樣畫圖而苦惱過，有因記不住理論而困惑過，有被全英文的長(zhǎng)篇“恐怖”文獻(xiàn)支配過……但科研之路就像一句名言所說：“板凳要坐十年冷，文章不寫一句空。”既然選擇遠(yuǎn)方，又何懼風(fēng)雨？

由于本科學(xué)習(xí)壓力并不大，我利用空余時(shí)間跟隨一位研究生學(xué)長(zhǎng)的腳步，在大一就接觸到了科研。 我至今仍然記得我拿到的第一篇文獻(xiàn)——中科院某位博士生的論文，我滿懷好奇地去閱讀它，想象著自己的科研路。首先映入眼簾的是三四頁(yè)長(zhǎng)長(zhǎng)的目錄，翻下來看，這篇論文的總頁(yè)數(shù)居然有三百多頁(yè)——這些數(shù)字瞬間打破了我的“妄想”。我讀第一章第一節(jié)就用了兩個(gè)小時(shí)，里面有許多我沒見過的專有名詞，看得我腦袋發(fā)脹。看來想要投入科研，還是不能操之過急，我在心里默念著“不能急躁，要有耐心，堅(jiān)持下去”。于是，一個(gè)個(gè)名詞的含義，一條條定理的解釋，充實(shí)了我一個(gè)又一個(gè)下午的時(shí)光……就這樣一步步向前走著，遠(yuǎn)方夢(mèng)想的輪廓，好像變得清晰了一些。

材料化學(xué)：一門“煮”出來的學(xué)問

材料化學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，也是現(xiàn)代材料科學(xué)、化學(xué)和化工研究領(lǐng)域的重要分支。材料化學(xué)主要研究新材料的制備、加工、應(yīng)用以及它們之間的關(guān)系。簡(jiǎn)單地舉個(gè)例子來說，應(yīng)用化學(xué)是研究黃豆如何變成醬油的，而材料化學(xué)是研究除了黃豆還有什么可以變成醬油的。材料化學(xué)的應(yīng)用范圍很廣，要學(xué)好這門專業(yè)，興趣、基礎(chǔ)和勤奮缺一不可。

材料化學(xué)是一門理論與實(shí)踐相結(jié)合的專業(yè)，四大化學(xué)——無機(jī)化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)、物理化學(xué)是其專業(yè)基礎(chǔ)，后續(xù)的進(jìn)階學(xué)習(xí)與之密不可分，可以說，它們是初學(xué)者必須要打通的關(guān)卡。

與材料物理側(cè)重對(duì)材料特性或相關(guān)理論，如材料的電磁性能、力學(xué)性能或微觀組織形貌等的研究不同，材料化學(xué)更側(cè)重化學(xué)方法制備、材料化學(xué)分析及相關(guān)機(jī)制研究，如合成某種塑料、檢測(cè)分析材料化學(xué)組成、材料使用過程中發(fā)生的化學(xué)變化等。因此，比起材料物理的理論學(xué)習(xí)，材料化學(xué)更重實(shí)驗(yàn)操作。

我們專業(yè)的實(shí)驗(yàn)操作課程都是根據(jù)四大化學(xué)的內(nèi)容來編制的，每周做實(shí)驗(yàn)早已成為家常便飯。實(shí)驗(yàn)課上先是原理的講解，此時(shí)一定要牢記藥品與儀器的搭配、重要的實(shí)驗(yàn)步驟等，因?yàn)殚L(zhǎng)達(dá)兩個(gè)小時(shí)的實(shí)驗(yàn)就像煮飯一樣，“一著不慎，全鍋皆糊”。做化學(xué)實(shí)驗(yàn)其實(shí)蠻有意思的， 加好“料子”，放在圓底燒瓶?jī)?nèi)“煮”， 中途還要掐著時(shí)間看什么時(shí)候加其他材料，“煮”完之后，就可以放心等待反應(yīng)物冷卻了。有人可能會(huì)問，盯著儀器一兩個(gè)小時(shí)，也太無聊了吧？其實(shí)不然，因?yàn)樽鰧?shí)驗(yàn)時(shí)我們腦海中總有一根害怕失敗的弦在時(shí)刻緊繃著，“煮”的過程中總會(huì)忍不住四處走走，去瞧瞧別人燒瓶里的材料是什么顏色、什么狀態(tài)，其實(shí)也挺有趣的。

材料物理：就業(yè)方向多樣化，天高地闊任君飛

材料物理是材料學(xué)領(lǐng)域少有的可授予工學(xué)學(xué)士或理學(xué)學(xué)士?jī)煞N學(xué)位的專業(yè)，是為欲從事材料科研工作的同學(xué)“量身定做”的專業(yè)。因此材料物理專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)面很廣，既能投身宏觀材料領(lǐng)域，也可躬耕精細(xì)材料研究。除了芯片，太陽(yáng)能電池的改良、新型內(nèi)存條和固態(tài)硬盤的研發(fā)等，都屬于我們涉獵的范圍。 同學(xué)們畢業(yè)后將會(huì)有兩個(gè)大方向。一是從事科研工作，進(jìn)入科學(xué)研究所研制和開發(fā)新材料。如果你想在未來從事科研工作的話，毋庸置疑要走上讀研甚至讀博之路。二是進(jìn)入企業(yè)，在企業(yè)內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品的改進(jìn)和創(chuàng)新，比如半導(dǎo)體電子材料、微電子器件、磁性材料、金屬材料、材料物理測(cè)試分析等領(lǐng)域，或通訊、電子、汽車、家電、新材料、傳統(tǒng)金屬行業(yè)，都會(huì)有你的一席之地，但想進(jìn)入企業(yè)工作最好也先讀研；如果讀研后不想繼續(xù)從事科研工作，也可以轉(zhuǎn)型成為高校講師。在這個(gè)專業(yè)，無論學(xué)習(xí)還是工作，都需要我們?nèi)^力拼搏。

材料化學(xué)：化工廠里乾坤大

材料化學(xué)專業(yè)的就業(yè)方向主要在高分子材料、無機(jī)非金屬材料、材料腐蝕與防護(hù)、化工、醫(yī)藥、能源、材料化學(xué)測(cè)試分析等領(lǐng)域，根據(jù)教育部近期公布的各專業(yè)就業(yè)率評(píng)分，材料物理和材料化學(xué)的平均薪資待遇差別不大，但學(xué)習(xí)化學(xué)化工類專業(yè)就不可避免地要進(jìn)化工廠和實(shí)驗(yàn)室。大三時(shí)，我們被安排去化工廠實(shí)習(xí)，為期兩周。在車間師傅的帶領(lǐng)下，我們參觀了玻璃、水泥等常見的無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)制造過程，還參觀了化工廠的材料樣品、生產(chǎn)設(shè)備等。在去化工廠前，我們以為化工廠應(yīng)該和實(shí)驗(yàn)室一樣，工作環(huán)境干凈整潔，然而，我們所看到的老式化工廠卻是滿地灰塵，空氣中還彌漫著刺鼻的氣味。我們這才了解到，有許多老式化工廠的生產(chǎn)工藝仍然十分落后，機(jī)器設(shè)備年久失修，各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)無法達(dá)到現(xiàn)代化工廠的水平。由此可見，我國(guó)化工行業(yè)仍有很大的發(fā)展空間，這對(duì)于我們而言，也是一個(gè)不錯(cuò)的機(jī)會(huì)，也讓即將踏入社會(huì)的我意識(shí)到：只有沉下心來鉆研新技術(shù)，方能為國(guó)家做出貢獻(xiàn)。

目前，我國(guó)尚未完全突破國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)、高超飛行器、航空母艦、高端光刻機(jī)等“卡脖子”高精尖裝備關(guān)鍵部件的制備技術(shù)，這有待一代又一代材料人的努力，也需要材料學(xué)科與其他學(xué)科的融合創(chuàng)新，如果你對(duì)物理化學(xué)感興趣，有志從事科研工作，想為國(guó)防或高精尖裝備事業(yè)貢獻(xiàn)一份力量，材料物理與材料化學(xué)會(huì)是不錯(cuò)的選擇。