快跟上來，最愛做實驗的孩子們！

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”之一的材料科學與工程專業（以下簡稱材料專業），“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”也不是那么“坑”。

What？——材料到底是什么？

當我還處于高中階段時，我和大多數人一樣，認為材料專業研究的無非是“玻水鋼陶”老四樣，且環境艱苦，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，并深深地愛上它。

正式開始學材料專業后，我對“材料”這個名詞的認識才開始發生改變。“材料到底是什么？”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、合金之類的傳統工業產物嗎？不全是;是面試前準備的紙質材料嗎？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現，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，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，它們在材料學家眼中公平地享有綻放美麗的機會。為每一種物質尋找專屬于它的更適合、更高效的“服役環境”，是所有材料學家的目標所在。

Why？——為什么選擇材料專業？

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找到合適的“服役環境”呢？我為什么要賦予它們成為材料的資格呢？我學金融專業不好嗎？我學計算機專業“不香”嗎？

當然，任何專業都有它們自己的價值和應用空間，但是材料專業絕不是所謂“天坑”。所有工科專業的研究內容，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與設備開發，要靠配套的先進金屬材料來支持設備的運轉;智能設備的快速發展與不斷普及，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的效率。我們可以看到，任何工程專業的領域，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崗位、科研開發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。但是為何材料畢業生就業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，找個飯碗，而沒有真正深入去學習、研究與應用。

材料專業本科畢業就業較難，但如果有意愿、有熱情、有能力繼續鉆研下去，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按點上下班的標準職員工類的作崗位，因此本科畢業的同學很難覓得中規中矩的專業性工作，許多同學無奈轉行。但是如果懷抱熱情也有條件繼續走下去，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情況。從就業角度來說，會有更多科技公司、科研院所的技術崗位等待著你;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以第一作者身份在《Nature》上發表了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，世界范圍內大規模儲能系統正急需穩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;如果你同時熱愛著生物，那么造福百姓的生物醫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，使用數學工具計算各類材料本身的物理化學性質、利用計算機編寫程序設計智能材料體系和與大數據結合的材料基因工程，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的確不易，需要你投入大量的時間，進行無數次的實驗。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的喜悅。為一項實驗全力付出，看著結果從失敗慢慢好轉，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！