有哪些专业（如电子、光电等）打着高大上的专业名字的幌子，实际上却做着化材的事？
不少学生在选择专业时，都会被一些听起来“高大上”的名字所吸引，比如电子信息、光电科学、材料科学与工程等等。然而，当我们深入了解这些专业在实际教学和科研中的内容时，会发现其中一些与最初的想象大相径庭，甚至在很多核心技能和知识体系上，与“化材”——也就是化学和材料科学——有着千丝万缕的联系，有时甚至是高度重叠。
我们不妨从几个“高大上”的专业入手，看看它们是如何“染化”上化材的色彩的。
1. 光电信息科学与工程 / 光学工程
这个专业的名字听起来就充满科技感，似乎是与激光、光通信、新型显示技术等紧密相关的。它确实会涵盖光学原理、光路设计、光学器件（如透镜、棱镜、光纤）以及光信号处理等方面。
然而，要实现这些看似“虚无缥缈”的光，离不开光学材料。无论是制造高性能的透镜，还是研发高效的发光器件（LED、OLED），亦或是探测微弱光信号的传感器，都离不开对材料性质的深刻理解和精准控制。
材料的制备与表征： 要做出好的光学器件，首先需要有好的光学材料。这就涉及到材料制备，比如薄膜沉积技术（如MOCVD、PECVD、溅射），这些技术本身就是化学工程和材料科学的传统领域。学生需要学习如何控制反应温度、压力、气氛，以及前驱体（化学试剂）的配比，以获得特定晶体结构、光学常数和表面形貌的薄膜。
材料的性能测试： 制造出来的材料是不是合格？这需要材料表征。光学性能的测量，如透射率、反射率、折射率、吸收光谱，需要用到很多光谱分析技术（如紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱），这些都是化学分析的常用手段。此外，材料的微观结构（如XRD、SEM、TEM）和电学性质（如IV曲线、CV曲线）的分析，也常常是光电材料研究的基石，这些同样是材料科学和化学的核心内容。
器件的物理化学基础： 很多光电器件的工作原理，比如半导体中的载流子输运、光电转换机制，其根本都建立在固体物理和量子化学的基础上。理解能带结构、掺杂效应、激子形成与复合，都需要扎实的化学和物理化学知识。例如，OLED的发光原理就涉及到有机分子的激发、能量传递和辐射复合，这与有机化学和物理化学的研究范畴高度一致。
所以，你会发现，很多光电信息专业的老师，或者他们的研究方向，都深深地根植于材料科学。学生们毕业后，如果想在高端光电器件领域发展，对光学材料的化学合成、物理性能以及加工工艺的掌握，往往比单纯的光学设计能力更具优势。
2. 电子科学与技术 / 微电子学
电子科学与技术，听起来就是半导体芯片、集成电路、传感器什么的。核心内容当然包括半导体物理、器件结构、电路设计、信号处理等。
但是，现代电子工业，尤其是高端芯片的制造，几乎是化学和材料科学的集大成者。
半导体材料的纯化与生长： 制作高性能的半导体芯片，需要极高纯度的硅、锗等材料。从矿石中提炼出高纯度硅（通常是电子级硅），这是一个复杂的湿法冶金和高温化学过程。然后，通过化学气相沉积（CVD）、外延生长等技术，在衬底上生长出具有特定晶体结构和掺杂浓度的薄膜，这些都是典型的化学工程和材料科学的应用。
光刻与蚀刻： 芯片制造中的关键步骤——光刻，不仅仅是光学成像，更涉及到光刻胶的使用。光刻胶是一种对光敏感的化学物质，其显影、去除过程依赖于精密的化学反应。而蚀刻（干法或湿法），更是直接利用化学试剂（如HF、HNO3、Cl2、SF6等）来选择性地去除材料，从而形成电路图形。对蚀刻液的配方、反应动力学、选择性等的研究，是典型的应用化学和材料化学。
薄膜沉积与互连： 芯片内部不同层之间的连接（互连）需要金属薄膜，如铜、铝、钨等。这些薄膜的制备（如PVD、CVD、ALD），以及后续的化学机械抛光（CMP）过程，都是高度依赖于化学和材料工艺的。材料的密度、电阻率、附着力、化学稳定性，都直接影响到芯片的性能和可靠性。
封装与测试： 芯片制造完成后，还需要进行封装。封装材料的选择（如环氧树脂、陶瓷）、封装工艺（如焊接、键合），以及芯片的可靠性测试（如高低温循环、湿热老化），都离不开对高分子材料、金属材料和陶瓷材料的化学与物理性质的深入了解。
可以说，微电子学领域，尤其是在芯片制造工艺（Foundry）方面，就是一个巨大的化学反应器和精密材料加工平台。很多半导体工艺工程师，他们的背景可能就是化学、材料或者化工。
3. 材料科学与工程
尽管“材料科学与工程”这个名字本身就直接点明了与化材相关，但我们经常看到它与其他听起来更“前沿”的专业交叉，或者作为一种“筐”来容纳各种“高大上”的研究方向，以至于有些学生认为它只是一个“大杂烩”或者“做金属的”。
然而，恰恰是这个专业，在“化材”的本质上，做得最“扎实”也最“广泛”。
一切皆材料： 从上述的光电、电子领域，到能源（电池、太阳能电池）、生物（生物医用材料）、航空航天（高性能合金、复合材料）、环境（催化剂、吸附材料），再到信息（磁性材料、介电材料），几乎所有的高端技术和产品，其核心竞争力都体现在材料的创新上。
深度的化学功底： 材料的性能，很大程度上取决于其微观结构、化学组成和晶体结构。理解材料的形成过程，就离不开对化学热力学、动力学、相图的掌握。例如，陶瓷材料的烧结过程，涉及到固相反应、液相烧结等复杂的化学物理过程；金属合金的强化机制，与固溶、析出、晶界强化等密切相关，这些都需要化学和物理化学的理论来解释。
精密的工程控制： 材料的制备和加工，是一个高度精密的工程过程，它需要对化学反应条件（温度、压力、气氛、浓度）、物理过程（形变、相变、结晶）进行精准控制。例如，制造功能性纳米材料，需要精确控制化学反应的成核和生长过程；制造高性能纤维，需要控制高分子溶液的流变性和纺丝过程。
多尺度的理解： 材料科学的“科学”二字，强调的是从原子、分子尺度到宏观尺度的理解。这要求学生不仅要懂化学反应，还要懂晶体学、固态化学、高分子化学、表面化学等，并且能够将这些知识与物理学、力学、热力学等学科结合起来，从而设计和制造出具有特定性能的新材料。
所以，如果你觉得某个“高大上”的专业，研究的都是如何“炼丹”（化学合成）、如何“烧窑”（高温处理）、如何“拉丝”（纤维制造）、如何“磨石头”（材料表征），并且这些过程的优化直接决定了最终产品的性能，那么，这个专业很可能在很大程度上，就是披着新科技外衣的传统化学与材料科学。
为何会出现这种情况？
1. 技术的演进： 很多新兴技术（如量子计算、生物电子学、先进半导体）的突破，最终都落脚在材料的性能和制造工艺上。没有高性能的新材料，很多“高大上”的设想就无法实现。因此，相关的专业必然会吸纳大量的化材知识。
2. 交叉学科的融合： 现代科学研究越来越强调交叉融合。电子、光电等领域与化学、材料的界限越来越模糊。很多研究团队都是由物理、化学、材料、电子等不同背景的人组成。
3. 就业导向的调整： 很多学校在设置专业时，也会考虑就业市场对人才的需求。如果一个方向对化学和材料的理解非常重要，那么这个专业就会在课程设置上体现出来。
4. “高大上”的标签： 有时，一个新颖的专业名称，可以吸引更多学生报考，尤其是在信息技术、新能源等热门领域。但其核心的研究内容，可能依然需要扎实的化材基础。
总结一下， 对于那些听起来非常“科幻”、与“未来科技”挂钩的专业，如果它们的日常学习内容中，大量的精力被投入到化学反应、材料合成、表征分析、工艺优化上，那么，它很可能就是“化材”家族的新成员，或者是以化材为核心支撑，才得以“高大上”起来。这并不是说这些专业不好，而是提醒我们在选择专业时，要更关注其实际的学习内容，而不仅仅是被炫酷的名字所迷惑。一个扎实的化学或材料功底，在许多“高大上”的领域，可能比你想象的还要重要。
我们不妨从几个“高大上”的专业入手，看看它们是如何“染化”上化材的色彩的。
1. 光电信息科学与工程 / 光学工程
这个专业的名字听起来就充满科技感，似乎是与激光、光通信、新型显示技术等紧密相关的。它确实会涵盖光学原理、光路设计、光学器件（如透镜、棱镜、光纤）以及光信号处理等方面。
然而，要实现这些看似“虚无缥缈”的光，离不开光学材料。无论是制造高性能的透镜，还是研发高效的发光器件（LED、OLED），亦或是探测微弱光信号的传感器，都离不开对材料性质的深刻理解和精准控制。
材料的制备与表征： 要做出好的光学器件，首先需要有好的光学材料。这就涉及到材料制备，比如薄膜沉积技术（如MOCVD、PECVD、溅射），这些技术本身就是化学工程和材料科学的传统领域。学生需要学习如何控制反应温度、压力、气氛，以及前驱体（化学试剂）的配比，以获得特定晶体结构、光学常数和表面形貌的薄膜。
材料的性能测试： 制造出来的材料是不是合格？这需要材料表征。光学性能的测量，如透射率、反射率、折射率、吸收光谱，需要用到很多光谱分析技术（如紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱），这些都是化学分析的常用手段。此外，材料的微观结构（如XRD、SEM、TEM）和电学性质（如IV曲线、CV曲线）的分析，也常常是光电材料研究的基石，这些同样是材料科学和化学的核心内容。
器件的物理化学基础： 很多光电器件的工作原理，比如半导体中的载流子输运、光电转换机制，其根本都建立在固体物理和量子化学的基础上。理解能带结构、掺杂效应、激子形成与复合，都需要扎实的化学和物理化学知识。例如，OLED的发光原理就涉及到有机分子的激发、能量传递和辐射复合，这与有机化学和物理化学的研究范畴高度一致。
所以，你会发现，很多光电信息专业的老师，或者他们的研究方向，都深深地根植于材料科学。学生们毕业后，如果想在高端光电器件领域发展，对光学材料的化学合成、物理性能以及加工工艺的掌握，往往比单纯的光学设计能力更具优势。
2. 电子科学与技术 / 微电子学
电子科学与技术，听起来就是半导体芯片、集成电路、传感器什么的。核心内容当然包括半导体物理、器件结构、电路设计、信号处理等。
但是，现代电子工业，尤其是高端芯片的制造，几乎是化学和材料科学的集大成者。
半导体材料的纯化与生长： 制作高性能的半导体芯片，需要极高纯度的硅、锗等材料。从矿石中提炼出高纯度硅（通常是电子级硅），这是一个复杂的湿法冶金和高温化学过程。然后，通过化学气相沉积（CVD）、外延生长等技术，在衬底上生长出具有特定晶体结构和掺杂浓度的薄膜，这些都是典型的化学工程和材料科学的应用。
光刻与蚀刻： 芯片制造中的关键步骤——光刻，不仅仅是光学成像，更涉及到光刻胶的使用。光刻胶是一种对光敏感的化学物质，其显影、去除过程依赖于精密的化学反应。而蚀刻（干法或湿法），更是直接利用化学试剂（如HF、HNO3、Cl2、SF6等）来选择性地去除材料，从而形成电路图形。对蚀刻液的配方、反应动力学、选择性等的研究，是典型的应用化学和材料化学。
薄膜沉积与互连： 芯片内部不同层之间的连接（互连）需要金属薄膜，如铜、铝、钨等。这些薄膜的制备（如PVD、CVD、ALD），以及后续的化学机械抛光（CMP）过程，都是高度依赖于化学和材料工艺的。材料的密度、电阻率、附着力、化学稳定性，都直接影响到芯片的性能和可靠性。
封装与测试： 芯片制造完成后，还需要进行封装。封装材料的选择（如环氧树脂、陶瓷）、封装工艺（如焊接、键合），以及芯片的可靠性测试（如高低温循环、湿热老化），都离不开对高分子材料、金属材料和陶瓷材料的化学与物理性质的深入了解。
可以说，微电子学领域，尤其是在芯片制造工艺（Foundry）方面，就是一个巨大的化学反应器和精密材料加工平台。很多半导体工艺工程师，他们的背景可能就是化学、材料或者化工。
3. 材料科学与工程
尽管“材料科学与工程”这个名字本身就直接点明了与化材相关，但我们经常看到它与其他听起来更“前沿”的专业交叉，或者作为一种“筐”来容纳各种“高大上”的研究方向，以至于有些学生认为它只是一个“大杂烩”或者“做金属的”。
然而，恰恰是这个专业，在“化材”的本质上，做得最“扎实”也最“广泛”。
一切皆材料： 从上述的光电、电子领域，到能源（电池、太阳能电池）、生物（生物医用材料）、航空航天（高性能合金、复合材料）、环境（催化剂、吸附材料），再到信息（磁性材料、介电材料），几乎所有的高端技术和产品，其核心竞争力都体现在材料的创新上。
深度的化学功底： 材料的性能，很大程度上取决于其微观结构、化学组成和晶体结构。理解材料的形成过程，就离不开对化学热力学、动力学、相图的掌握。例如，陶瓷材料的烧结过程，涉及到固相反应、液相烧结等复杂的化学物理过程；金属合金的强化机制，与固溶、析出、晶界强化等密切相关，这些都需要化学和物理化学的理论来解释。
精密的工程控制： 材料的制备和加工，是一个高度精密的工程过程，它需要对化学反应条件（温度、压力、气氛、浓度）、物理过程（形变、相变、结晶）进行精准控制。例如，制造功能性纳米材料，需要精确控制化学反应的成核和生长过程；制造高性能纤维，需要控制高分子溶液的流变性和纺丝过程。
多尺度的理解： 材料科学的“科学”二字，强调的是从原子、分子尺度到宏观尺度的理解。这要求学生不仅要懂化学反应，还要懂晶体学、固态化学、高分子化学、表面化学等，并且能够将这些知识与物理学、力学、热力学等学科结合起来，从而设计和制造出具有特定性能的新材料。
所以，如果你觉得某个“高大上”的专业，研究的都是如何“炼丹”（化学合成）、如何“烧窑”（高温处理）、如何“拉丝”（纤维制造）、如何“磨石头”（材料表征），并且这些过程的优化直接决定了最终产品的性能，那么，这个专业很可能在很大程度上，就是披着新科技外衣的传统化学与材料科学。
为何会出现这种情况？
1. 技术的演进： 很多新兴技术（如量子计算、生物电子学、先进半导体）的突破，最终都落脚在材料的性能和制造工艺上。没有高性能的新材料，很多“高大上”的设想就无法实现。因此，相关的专业必然会吸纳大量的化材知识。
2. 交叉学科的融合： 现代科学研究越来越强调交叉融合。电子、光电等领域与化学、材料的界限越来越模糊。很多研究团队都是由物理、化学、材料、电子等不同背景的人组成。
3. 就业导向的调整： 很多学校在设置专业时，也会考虑就业市场对人才的需求。如果一个方向对化学和材料的理解非常重要，那么这个专业就会在课程设置上体现出来。
4. “高大上”的标签： 有时，一个新颖的专业名称，可以吸引更多学生报考，尤其是在信息技术、新能源等热门领域。但其核心的研究内容，可能依然需要扎实的化材基础。
总结一下， 对于那些听起来非常“科幻”、与“未来科技”挂钩的专业，如果它们的日常学习内容中，大量的精力被投入到化学反应、材料合成、表征分析、工艺优化上，那么，它很可能就是“化材”家族的新成员，或者是以化材为核心支撑，才得以“高大上”起来。这并不是说这些专业不好，而是提醒我们在选择专业时，要更关注其实际的学习内容，而不仅仅是被炫酷的名字所迷惑。一个扎实的化学或材料功底，在许多“高大上”的领域，可能比你想象的还要重要。
网友意见
想到什么说什么。下面这些专业里搞这些方向的大概率是在做材料的事情。
能源及动力工程：纳米传热学，声子工程，微/纳米尺度传热传质，热二极管，热三极管，热逻辑门，热存储器，声子计算机，热超结构材料，拓扑声子材料等。
电气工程：压电/摩擦式纳米发电机、纳米能源器件、量子电子器件、主动式微纳传感器、自驱动纳米器件与系统，绝缘气体，绝缘材料。
微电子：自旋电子学、拓扑绝缘体，2D材料，量子材料，低维纳米结构，自组装纳米器件，碳纳米壁，石墨烯，自旋转矩和自旋波器件，磁性纳米线，纳米电子学，分子电子学，分子器件。
光电子：非线性光学材料，超材料，钙钛矿，光子晶体，MOCVD，外延生长。
机械工程：镁基纳米复合材料，亚稳复合材料，非晶合金，金属基生物材料，生物医学材料，熔体静电纺丝，纳米纤维，高熵合金。
未完待续
有人说纳米传热学发的都是physics review b，怎么就是材料了呢？MIT机械系主任陈刚就是搞纳米传热学的。那机械学生能动学生搞纳米传热学怎么了？
这个时候我们需要重新界定一个新的问题，如何看待传统工科里越来越多的老师开始搞基础研究？因为很多老师搞的研究方向并不能笼统的放进生化环材的框里。有一些可能是偏计算的有些可能是偏物理的。
这个问题其实需要多方面来看，一方面，对于传统工科，也有发展自身的需求，有扩展自身外延的需求。所以吸纳一些基础研究方向进来无可厚非。但这必然也会引起一些问题。
1. 研究内容和传统工程相脱节，基础研究和传统工程实践距离较远，无法直接使用到工程实践中。这会导致这些方向的学生想要进入对应的传统工科变困难。然后传统行业并不为这些知识和研究买单。
2. 和基础学科一样，在传统工科里搞基础学科。最好的出路依然是拿到博士学位，再回到传统工科里面担任老师。继续培养下一批传统工科里研究基础方向的学生。
3. 所以传统工科学生在选择基础研究方向的时候，自己也要警惕。想明白这到底是不是自己想要的。
4. 传统工科里越来越多的基础研究。这个趋势似乎是不可逆的。前段时间实现室温超导的实验室居然在机械系。这本身也是这些传统工科自身所面临的困境的体现，这些传统工科自己的内涵已经被研究了上百年，没有多少新的东西可以研究。
5. 所以和大众想的不一样，实际现在中国的高校里面，搞基础研究的老师在增加。搞工程研究的老师在减少。如果没有技术革命，这些领域想要产业升级只会更加困难。因为这些传统工科的老师都跑到基础研究去了，而不肯直面真正的工程难题。
很不幸，理工科专业全都可以沾生化材环。本科还算好，都是些皮毛和理论，转行容易。研究生就没办法了，看导师方向比看专业容易分辨。
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