问题

材料真的到了必须被劝退的地步了吗?

回答
“材料,真的到了必须被劝退的地步了吗?” 这个问题,在我看来,绝非空穴来风,也绝非危言耸听。它触及了我们当下社会一个非常敏感,但也极其重要的话题——人才的流失与行业的未来。如果用一个词来形容,那大概是“内卷与迷茫”在悄悄侵蚀着这个曾经充满希望的领域。

首先,我们得承认,材料科学与工程,这曾经是多少少年心中“改变世界”的浪漫起点。从钢铁侠的战甲,到新能源汽车的电池,再到我们手中越来越轻薄智能的手机,材料无处不在,支撑着科技进步的每一个脉搏。它的重要性,从国家战略到个人生活,都无需赘述。

然而,近些年,我们听到的、看到的,却越来越像是一种“不得不”的无奈。

一、 严酷的“内卷”:学术与就业的双重挤压

我们先从学术端聊聊。

科研门槛的水涨船高: 随着领域的发展,研究的深度和广度都在不断拓展。一篇像样的SCI论文,尤其是在顶级期刊上发表,其难度系数堪比登天。导师的压力、经费的限制、实验设备的昂贵,都成了横亘在年轻研究者面前的巨石。很多学生在硕博阶段,就已经被海量的文献阅读、繁琐的实验操作、晦涩的数据分析以及看不见的“灌水”与“被灌水”的压力逼得喘不过气。他们投入了大量的时间和精力,但往往只能在细枝末节处打转,距离那些真正颠覆性的创新,似乎总是隔着一层薄纱。
“发论文”与“做学问”的异化: 不得不承认,在一些高校和科研机构,单纯的“发论文”成为了衡量学术水平的主要标准。这导致了一种倾向:很多有潜力的学生,不是去钻研自己真正感兴趣的、有价值的课题,而是选择那些更容易“出成果”、更容易发表的“热门”方向,哪怕这些方向的创新性并不高,甚至只是在已有的框架上做微调。这种“为了发论文而科研”的模式,不仅消磨了研究者的初心,也让很多真正有才华、有想法的人感到疲惫和失望。
就业市场的“高不成低不就”: 毕业后,摆在材料学子面前的,往往是更加残酷的现实。一方面,高科技企业对材料人才的需求是存在的,但他们往往期望的是具备深厚理论功底、丰富实践经验,最好还能有项目经历的“全能型选手”。另一方面,一些传统制造行业虽然对材料有需求,但其工作环境、薪资待遇、发展前景,可能并不符合年轻人对于“体面工作”的期待。再加上“996”、“007”的常态化,以及一些企业研发部门的“螺丝钉”化,让很多学生在权衡之后,选择了其他看似更“轻松”、“钱景”更好的专业。

二、 现实的“围城”:行业发展的瓶颈与出路

再者,从行业发展本身,我们也能看到一些令人担忧的信号。

“卡脖子”与“跟跑”的焦虑: 尽管我们一直在强调“自主创新”,但在很多核心材料领域,我们仍然面临着被“卡脖子”的困境。这一点在半导体材料、高端光刻胶、先进复合材料等方面尤为突出。而当国家大力投入,希望培养出能突破这些瓶颈的顶尖人才时,如果从源头(高校和科研机构)就出现了人才的流失和士气的低落,那么这个“突破”的进程,无疑会更加艰难。
“万金油”与“小众”的尴尬: 材料科学的范畴极其广泛,从金属、陶瓷、高分子,到复合材料、生物材料、新能源材料,几乎无所不包。这种“大而全”的特点,在吸引人才的同时,也容易导致一些研究方向过于分散,或者缺乏足够的深度和前瞻性。一些“热门”方向,可能因为短暂的市场需求而吸引大量人才涌入,但一旦风口过去,就可能面临“产能过剩”的尴尬。而一些真正具有长远价值、但短期内难以见效的“小众”研究,则可能因为缺乏足够的资源和关注而被边缘化。
技术突破的周期与回报的错位: 材料科学的研究,很多时候是一个漫长而艰辛的过程。一项新材料的研发,可能需要数年甚至数十年的积累,才能实现从实验室走向工业化应用。然而,当下许多科技企业的研发模式,更加追求短期的、可快速转化的商业价值。这种周期和回报的错位,使得一些具备长期潜力的材料研究项目,难以获得持续的支持,也让投身其中的年轻人,看不到清晰的职业发展路径。

三、 什么是“劝退”?不是让大家放弃,而是反思与改变

那么,当我说“到了必须被劝退的地步”,并非鼓吹所有人放弃材料领域,而是希望引起更深层次的反思和切实的改变。

“劝退”,在这里更像是一种警示性的呼唤,呼唤我们去审视:

教育体系的合理性: 我们是否应该更加关注学生的科研兴趣和创新能力的培养,而不是单纯地以论文数量作为衡量标准?是否应该鼓励学生进行跨学科的交叉学习,以适应未来材料科学发展的趋势?
科研环境的优化: 如何为年轻研究者提供更加公平、有竞争力的平台?如何打破“论资排辈”,让有才华的年轻人有机会脱颖而出?如何真正实现“产学研”的深度融合,让科研成果能更快地转化为实际生产力?
行业发展的方向: 我们应该如何在“卡脖子”领域加大投入,实现“弯道超车”?如何平衡短期商业利益与长期基础研究的关系?如何为从事材料研发的工程师提供更有吸引力的职业发展通道?
社会价值的重塑: 材料科学的价值,不应该仅仅体现在“高科技”的光环下,也应该体现在解决社会痛点、提升人民生活品质的各个方面。如何让更多人了解和认可材料领域的贡献,吸引更多优秀人才投身其中?

如果这些问题长期得不到解决,那么,“劝退”将不仅仅是一种说法,它可能正在悄悄地发生着:优秀的年轻人选择了其他专业,有经验的从业者转行,那些坚持下来的,也可能是在巨大的压力和有限的成就感中挣扎。

所以,与其说材料“到了必须被劝退的地步”,不如说,我们到了必须深刻反思和积极改变的时刻,去留住那些曾经因为热爱和理想投身于这个领域的人,去吸引那些对未来充满憧憬的新鲜血液,让材料科学,这个支撑着我们物质世界不断进步的基石,能够继续焕发生机,而不是在内卷和迷茫中走向衰退。

这,不是为了“劝退”任何人,而是为了这个行业,为了那些真心热爱它的人,能够有一个更光明的未来。

网友意见

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21世纪的材料科学研究前沿基本上成了伪概念,进入了经院哲学般自洽而无用的境地,成为了人类智力的奇观而悖离了它的初衷。

20世纪的材料学具有浓厚的学术性和应用性。从原子分子的物理学到周期性中蕴含的固体理论,这是材料科学的理论基石,这理论层面的连续谱衍生出从软物质到晶体学的庞大学术谱系,各自对应着物质世界的一种观测视角。从这个理论内核出发,材料科学又外延出许多重要的分支。其中两个方向十分引人注目,其一是利用各种理化手段(电磁波、粒子束、机械探针等)对材料的各种物理特性进行测试的领域,另一是材料设计和加工的基础理论与技术。它们对人类物质资料的生产带来了重大的影响,是人类文明的重要组成部分。

20世纪的材料科学带有深刻的20世纪的科学属性,每次科学范式的重大变化在材料科学上都得以迅速而显著的体现。量子理论、非平衡态热力学和计算机成为贯穿20世纪材料科学的关键词。但受限于理论水平、技术能力和资源投入,20世纪的材料科学留下了太多太多的学术盲点有待探索,它曾是一个充满无限可能性的学科。2000年前后,人们曾对21世纪的科学发展抱有美好的期待,显然材料科学能够在整个学术大爆发的版图中占领一席之地。当时相关的论文、报告与评述都是这么认为的。

后世的科学史专家可能并不完全同意我的观点,但我会把很大的责任归结到2000年美国的National Nanotechnology Initiative。由此,21世纪材料科学开局的第一个热词变成了:nano。在我国,师昌绪等耄老和前辈也推动了中国版的NNI,不过它的作用显然没有学术界前沿方向固有的传染性显著。我相信无论是美国还是中国,在设计各自的纳米技术路线图的时候都怀着美好的愿景,希望利用业已成熟的手段对夹缝中的尺度进行彻底研究,毕竟there is plenty of room at the bottom。然而,21世纪畸形的科学评价制度将先行者们的高瞻远瞩变成了追名逐利的赛场。

2000年后的几年,美国诞生了一代材料科学大师,其中不乏华人。一个科学家想要封神,自然个人的水平是基础性因素;但学术界不乏天才,只有历史的进程才是那个决定性的因素。举一个身边的例子,一个年轻有为的科学家在90年代末利用纳米材料,在一个彼时并不火热的艰深而关键的科学领域做出了一鸣惊人地开创性进展,其工作至今被人赞颂(和引用)。而21世纪初,因为种种际遇,其获教职后却转向了应用的纳米技术研究,于是发了很多高影响因子的文章,做出了几个重大的专利。然而,其原来的学科一直在不温不火地发展着,直到10年后才突然变成显学,获得了很大的影响力。谁知道如果给这位学者不同的机会,其是否会成为近几年某个诺贝尔奖的得主之一呢?

近年来材料科学的前沿如大家所见,已经成了自己的一个闭环。科学研究的问题环环相扣,构成一个问题的网络,和证据的网络,最终网住的本应当是基本的科学问题,或者重大技术难题。目前材料科学的前沿方向,却往往是一张莫比乌斯网,既缺乏实质性的学术洞见,又没有落脚到实际问题中,它只是一堆具有复杂结构的自我指涉。溶液中无机纳米粒子的表面原子状态的热力学和动力学,及其对电子结构的影响,这样的硬骨头有哪个课题组在啃呢?大面积无缺陷单晶free-standing单层二维材料的低成本制备,又有多少成功的案例呢?(两个例子不是很贴切,请领会精神。)某些虚无缥缈的纳米能源,某些毫无临床转化前景的生物纳米材料,为什么吸引了这么多的研究兴趣?这个里面的原因,相信已经有越来越多的人看明白了。因此,材料科学作为一门显学的衰落,或许并不是预言,而恐怕是已经在发生的初期了。

材料科学的前沿走向了狭路,但原生的材料科学也并未止步。那些做金属材料、硅酸盐材料的人总是自嘲脱离时代,而我觉得他们才是这个时代的火种。一部分凝聚态物理,一部分物理电子学的研究者正在材料学本应趋向的那条道路上前行。高分子材料化学时至今日仍有一些具有重要方法学意义的新技术出现,不断影响着工业界。这些都是材料科学的希望,也在引起越来越多的注意。

以上是我从工程技术研究者的角度对材料科学的回顾、评述与展望。下面讨论微观层面的问题。

如果你的人生意义仅在于以较低的付出来换取更多的财富,那最理性的做法是调查出各个学科的性价比,画一张横纵坐标分别是付出精力的量化值以及收入的期望值的图,再圈出可行域,找到最优解。这种带有后现代色彩的人生哲学如同agent-based model里面的那个agent,也是饶有趣味的价值取向,在此并不judge,只是需要指出材料科学相关学科很大可能性并不落在可行域里或者会被优化器给优化掉。

如果你想在保障个人生活的前提下参与我们时代的发展,材料科学并非死路一条。但不应盲目地追寻最舒适的发展方向,而要找到真正把个人能力、志趣与科学发展、技术进步及国家需求相结合的点。这个点可能在材料科学上,也可能是和材料科学相关或不相关的其它领域里。

在多数情况下,只要能够放弃框定发展方向的执念,本科专业并不是一种束缚。以目前的教学层次和教学水平来说,本科更多的是提供一个基本文化素质培养,很多情况下和实际业务并非一一对应,基础学科尤其如此。硕士可能有多一些的职业训练属性,能够以专业人士的标准培训学生的职业能力。在这个视角下,除非医疗、司法等专业性较强的职业,本科专业的限制是很少的。随着学科交叉和生产力转型,当前的社会分工对科班出身的执念正被迅速消解。我们说国内高校材料科学的本科课程设置多有重大缺陷,但是对学生来说,一本无所不包的《材料科学基础》如果能吃透,对以后的工作也往往会大有裨益。本科阶段更重要的是找寻未来的职业发展方向,并利用高校的平台帮助自己达成这样的目标。我本科(非材料)之后转行,临毕业拜访原来系里德高年劭的一位老院士,她听了我的选择的时候明显感到一瞬间内心的遗憾,但她马上对我表达了真诚的鼓励与祝福,表示加入新的学科并不意味着放弃旧的专业,而我恰好对此深以为然,也在以后的工作中屡得印证。可能并非国内每个院系、每个专业都有如此宽松的气氛和开明的主事者(比如……<del>以前的某CCME</del>),但院士的这一说法在很大程度上确为事实。

因此,对于本科生来说,更多在于过程管理。学什么样的技能?怎么选课?怎么开展科研?有一个陷阱对材料科学来说是十分严重的,那就是快速成功的诱惑。曾经有个时代,长一个新晶体就是一篇CryEngCommun,而别人烧炉子、推式子、养耗子、过柱子皓首穷经恐怕也不那么容易去发表。问题是,这样的工作太容易把人培养成熟练工了,我个人就了解不少因此把自己的能力自我局限的人。简历或许很不错,但谈一谈就知道对材料科学都没有入门,还不如我一外行。人们常说,材料科学找个民工就可以做了,即是指的这一方面。材料科学的真正核心技能在于布拉格方程,在于态密度分布,在于flory统计,在于Ising模型,在于直接刚度法(或许我还应该加上Fe-C相图这种恐怖的东西),更在于提出问题、分析问题的能力,在于抽象问题、解决问题的经验。这是民工做不到的,也是我做不到的,就是希望你们去下功夫打磨的。

硕士的训练,就更加对接行业了。从本科高年级,有志从事材料科学事业的学生就应该确定自己未来的细分方向,做好职业规划。那么这样的本科生,以及所有材料领域的硕士生和博士生,材料科学的专业训练应该已经入门了,不应该听外行如我的劝告,而应该有自己的理解。即使选择了不合适的细分方向,也应该有自己调整的觉悟了。去寻求一些连Fick定律有几条都未必知道的互联网大佬之建议,也大抵只能是毫无建设性地惺惺相惜了。

带回家的信息就是,无论材料科学的前沿让我们多么担忧,材料劝退仍然是个伪命题。

管好你自己。

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材料科学最大的问题是没有迭代,换句话说,没有"新材料“

别看成天新材料概念炒作的很高,黑科技材料什么的在媒体上比比皆是,材料高分文章一堆一堆的,但实际情况是,并没有什么卵用。

比如说材料里面最火的电池,年化性能提升有多少?10%顶天了,这还是多少科研人员拼命干的结果?这种增长率实际属于技术的自然增长提高,这个增长率比it行业慢多少可想而知。

大家去看Nature Materials或者其他刊物,快二十年里报道的几千篇高大上的材料里真正落到实处的有几个,可以告诉你这个数字基本上是0.

对比另外一个天坑专业生物。我们每年都看到的新药新疗法,例如格列卫,免疫疗法等,其实源头都是几片nature文章的,这说明什么?说明生物研究还是有用的!类似的例子能不能在材料学中找出来,答案是不能。所以我一直坚持材料才是 生化材环 里面最烂的那位。

材料,另一个问题是虽然原子级别上复杂度高,但理论门槛低。比如石墨烯,其实阿猫阿狗都能做,谁都能参和一脚,最后又有什么用?所以一出个新概念,大家可以一窝蜂上去灌水,炒作。

所以,作为材料学院的教师,我一直是坚定劝退材料的。

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入学被洗脑,誓为材料人; 学习到难点,背了分就高。 名词脱口出,以为学的好; 不想不知道,数理全忘掉。 幻想读研妙,保研我骄傲; 反观那些人,个个要跨考。 跨考课程难,学校没我好; 我若能直博,岂不是更好? 未来要努力,定要补高考; 硕博才知道,败类真不少。 遇事石墨烯,加了都是宝; 你问他为啥,他也不知道。 看看周期表,元素对我笑; 还有磨金相,手破也要搞。 实验的仪器,看着真华丽; 现在回头想,原理懂个屁。 升温调参数,动动机械臂; 各种显微镜,我学屠龙技。 都说导师懂,我向他请教; 他说看文献,想想创新点。 进而问师兄,这才领悟到; 取他人论文,换原子发表。 还能掺个杂,放进锅里炒; 前景多光明,全靠吹牛逼。 材料重性能,工具人一名; 背后的奥秘,原来是物理。 理化和电子,都在做材料; 物化凝聚态,微电半导体。 一入材料门,都是一家人; 学生总抱怨,学校为啥搞? 自然系数高,影响因子好; 灌水更容易,论文易发表。 今日九八五,明日双一流; 材料是怎样,在哪都一样。 三十到而立,车房买不起; 读书读到头,别嫌薪资低。 转行困难大,培养是原因; 和别专业比,真正学了啥? 进入新十年,一切未改变; 君看博士生,堆积有多少。 理工专业多,也有人吐槽; 为何四大坑,沦为万人嘲? 若避免悲剧,止损是第一!

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不一定退。材料,生物和化学的大多数专业和研究方向都是“体力密集型”搬砖学科,有统一的优点:升学门槛低,资质要求低,出国容易。人生在世,就是心里要有X数,看看你能否利用这三个优点成功地把自己的人生推上一步。

如果你是打算靠读书来出国,再移民。材料还是不错的。因为国外也是搞的伪化生,需要砖工;而本国人又不爱读这种无聊前景也差的专业,所以就招收中国人印度人比较多。也就是说,你可以把材料专业当成一个你出国移民的跳板,至于你踏上跳板之后是转CS,还是嫁老外,还是学好外语好好实习当个国外白领,就看各人本事了。尤其是对于一些人,移民是钢需但是没有钱,例如知乎上活跃的一些LGBT留学生。

另外,尤其你去一些工科材料专业,从各个高校的培养计划来看,属于那种对于资质要求不是很高的,数学物理等特别硬的课其实比较少,要求也比较低,对于智商一般的人来说比较友好。更别说在稍微好一点的学校,搬砖专业保研名额众多。就算如果你不幸高考去了个二本不好保研,读个材料专业也是方便考研之类的。对于有的人来说,读研究生是刚需,家里就需要这个学历给安排户口,安排工作,安排相亲。读材料这种容易深造的专业,也容易二本,甚至专科逆袭,甚至靠材料类的专业最后去985当上教授的。


反正,人生在于先清楚了自己有几斤几两,再做选择。自怨自艾没有用。如果你志向不在或者不需要靠材料专业来出国和二本逆袭,而且对于物质还是有点追求,那么材料专业是个坑,是没问题的。你进了这个坑,如果没有另外下功夫补足,作为一个理科生的数理计算机基础只能是残缺不全,除了搬砖不会干别的。由于本行业目前已经远远供大于求,竞争激烈;终了,即使你出身清华,想找一个高薪、在大城市、发展前景明朗的本专业岗位,都是非常困难的。

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