材料科學在工業界的現狀和未來是什麼?

提這個問題,是有感於時下流行的勸退化學論調。想請行業內的專業人士來談一談,材料科學在工業界的現狀和未來。

這裡不討論純學術科研的未來方向,因為學術界本來就是一個非常小眾、留存率很低的圈子,而大量的機會都在工業界。引用分子美食家@孫亞飛 私下交流的一句話,「未來咱們都未知,但是過去和現在都是已知的」——從工業界的視角看,材料科學現在的地位和功能是什麼,未來又在哪些產業和技術上有前景?工業界現在和未來能為材料科學背景的畢業生提供哪些對口的職業機會?

影子問題:

有機化學在工業界的現狀和未來是什麼?

無機化學在工業界的現狀和未來是什麼?

生物化學在工業界的現狀和未來是什麼?

分析化學在工業界的現狀和未來是什麼?

物理化學在工業界的現狀和未來是什麼?


這個問題太大了,我的水平不夠,不敢妄言。

但是既然有人邀請我,我就拋磚引玉一下。

在中國工業界,傳統意義上的材料學,主要是有機高分子材料、硅酸鹽材料、金屬材料。

就目前的就業現狀來看,待遇較好的出路,我所知的有如下幾條:

1、聚氨酯材料行業。聚氨酯功能廣泛,幾乎可以應用於所有的日常生活場景中。

2、鋰電池行業。鋰電池中會使用聚合物材料。由於電子工業的發展,帶來對於電池的大量需求,鋰電池行業近年來發展很快。

3、陶瓷材料。這裡的陶瓷材料,不是指衛浴設施,而是指能用於電子設備和燃料電池的陶瓷材料。

4、光伏產業所需的高分子材料、無機材料。這一點我不是特別確定,因為我聽說,光伏產業是純靠政策扶持,其實不賺錢。我不是光伏業內人士,不清楚這個說法的真偽。


材料這個直接看@弗雷劉前輩的答案就行了。

https://www.zhihu.com/question/57249911/answer/154851569


材料肯定是有前景的,但是這個前景建立在艱深的學術探索之上,且賺不了快錢。本人材料系畢業,和大多數同學一樣沒有從事本專業工作,本科學到的東西實在有限,對於考研又沒有多大興趣。總的來說,凡科研領域實在是需要耐得住寂寞的人。如果題主指的前景是傳統意義上的賺錢,實在是有太多賺錢的行業了。依據同學中的尖子生的情況,未來收入不錯,但出成果艱難。材料學貌似確實進入一定的瓶頸期了。但是依託其他技術領域的革新,肯定還會有新的研究思路的。

每一個時代總有伴生於潮流的熱門行業,曾經是煤炭,現在是互聯網,也總有蓄勢待發的行業。選擇做一個識時務的俊傑還是做一個殉道者,這個選擇權在你。


這個問題確實很大,畢竟材料科學也有很多分類。

我想主要從知乎上勸退生化的風氣,和吹捧程序員高薪的潮流來說一說傳統領域和IT領域之間的矛盾。

1. 材料科學,甚至是其他化學、生物領域並沒有那麼不堪,只是因為與時代寵兒IT行業放到一起進行了對比,個人收入上被打敗了。

知乎上吹捧程序員的風氣其實只是始於2012年後。別忘了,在2008年之前,程序員都是被稱為程序猿和碼農的。為何2008年後程序員的薪資集體爆發了呢?2008年的資本爆發,使許多熱錢投身了互聯網。互聯網一本萬利的特點讓無數資本前赴後繼,加之2010年後移動熱潮的爆發,每年都有新的話題和炒作熱點,資本就瘋狂的湧入了。

細數一下,2010年到現在依次出現過手機熱,社交網路,可穿戴計算設備,VR,移動支付,大數據,人工智慧,共享單車等等,每一個新話題都會造就無數創業公司,拿的都是投資人的錢。雖然這些公司99%都沒有盈利,甚至倒閉了,但是投資人的錢流入到了程序員腰包里,程序員成了旱澇保收的時代寵兒。

程序員的特點是一人寫好代碼可以服務幾百萬到幾億人,因此一個程序員創造的價值是很大的,側面說明程序員對得起高薪。

那麼回到生化和材料領域。請問傳統科學領域近幾年沒有發展、停滯不前嗎?並沒有。事實上隨著中國對科研投入的增加,傳統的生化、材料領域的應用和科研都是飛速前進的。然而由於這些領域並沒有處於高速增長期的IT領域那麼火爆,因而給人一種明日黃花的感覺。

2.只有IT行業才算工作嗎?

知乎上寫代碼就是政治正確,然而只有IT行業才能拯救世界,其他行業都是不值一提的螻蟻嗎?

IT行業有個奇怪的現象,雖然IT本身不生產任何實質產品,但是卻攬過所有的功勞。

舉例來說,如果汽車廠商採用了新型鋁合金,車身更輕強度更高,銷售獲得了成功,那麼大家會歸功於汽車廠商的成功研發和推廣。然而追溯上去會發現,是材料科學的突破使新材料提升了產品性能和價值,但是並不會有人將功勞記入材料科學。

IT行業則不同。IT行業廣義上可以分為直接服務生產和服務大眾兩種類型。

直接服務生產的IT行業通過對數據的處理提高生產過程的效率,從而間接的提高生產過程收益。這個過程和車廠造車一樣,最終收益是由生產企業獲得,IT行業只是添磚加瓦,按道理來說大家會將GDP歸結到生產實物的企業上。然而在IT行業,大家似乎更傾向於說是IT直接產生了GDP。我們不會因為晶元用到了材料科學就說電腦和網路都是材料行業,但是似乎任何行業只要牽扯到了數據和信息處理,大家就會說這是IT行業?

這種似曾相識的論調像不像台灣計算GDP時把大陸台企利潤也計算在內?

另一個IT比較普遍,例如服務大眾的免費網頁、QQ、社交網路等等。這些東西大多免費,用於向大家提供信息。這種類型的IT行業核心收益來源於廣告,無論是FACEBOOK的用戶數據,還是GOOGLE的搜索點擊,最終都是廣告客戶提供的資金。廣告當然來自於實體產業,因此只有實體產業的蓬勃發展,才能推動有著超高利潤的IT行業。

雖然信息也有價值,但是最終仍然需要依託實體產生效益。我們IT行業的超高溢價,正是證明了實體行業的飛速發展。

有句話叫做皮之不存毛將焉附,IT行業只有依託於實體工業,才能真正成為時代嬌子。不過目前知乎的程序員好像普遍認為全世界都來編程,世界也可以照樣運轉,中國也能年增6%的GDP。

3.材料科學有前途嗎?

當然有。

材料科學是個太過大的科目,似乎什麼都可以扯上材料,這也意味著材料科學是有用的,但也是雞肋的。

其實只要遮住IT行業耀眼的光芒(程序員的高薪誘惑),我們可以發現傳統行業的潛力仍然巨大。

材料行業未來有許多可能性

a.高分子。高分子是一個擁有巨大潛力的領域,一種特殊的高分子材料價值連城,應用領域從塑料袋,暖氣管,海水淡化到鋰電池、燃料電池,每一個領域都有很大的潛力可挖。最簡單聚乙烯材料,一個簡單的工業裝置反應優化的設想,就可以發表SCIENCE(2006年左右的一篇SCIENCE,記不清了),原因就是聚乙烯工業超級的體量;高密度聚乙烯、聚丙烯等特殊材料應用領域更廣泛。含氟的高分子材料,PTFE、PVDF等,通過優化生產可以提高產品質量,生產的水過濾膜性能完全不同,更不用提特殊材料對電池行業的影響了。高分子這種產品無論從研發、生產到製造,都大有潛力可挖,有了突破薪水超過IT行業也不是夢想。

b.金屬材料。這個每天出現在朋友圈的領域大家十分熟悉,我們造不出的圓珠筆和螺絲扣,全都得靠外國爹養著。這個行業如果有突破,潛力有多大,意義有多深我就不班門弄斧了。

c.特殊功能材料。一些特殊領域可能應用的熱敏、光敏、壓電材料等等,用途其實還沒有完全開發。其他諸如太陽能電池板、抗菌水處理、生物廢水處理反應器材料等等未完全推廣應用,或還有巨大改進空間的領域,都是材料科學的增長點。

d.3D列印。3D列印的熱度似乎已經退去,但是其意義可謂震撼人心。3D列印缺乏的就是材料支撐。如果解決了3D列印材料的限制,哪怕很小的突破,對於製造業的意義都是巨大的。目前3D列印還只能算是胚胎狀態,但是誰也無法預料哪種材料技術將會幫這個改變未來的孩子接生。

4.總結

上面的討論雖然有些畫大餅,但是對於一個行業的期待理應腳踏實地、仰望星空。

題主的困惑也許代表許多人的困惑。IT行業高薪對於大學生的誘惑和衝擊,讓他們感到迷茫。的確,其他行業由於特性限制,無法像IT行業一樣提供超高的個人薪水,但是這並不說名這些行業發展停滯或業已將死。

每個行業都經歷過高速發展期,建築、工業、房地產、金融、貿易,這些領域在過去20年的中國都經歷過自己的繁榮時期,彼時這些行業的收入水平不見得低於現在的IT,只不過我們處於一個網路時代,如今的IT行業聲音可以被無限放大,而當年那些都是悶聲發大財而已。

對於材料領域,發展潛力仍然是巨大的。


就像化工沒有杜邦,做燃料電池沒有豐田一樣。國內做大部分高技術的一二產唯一渠道就是院所,剩下基本改行。政府導向的行業可能會好點比如最近的半導體,一些國家牽頭的做的很不錯。私企尤其傳統行業反正我無話可說。

說實話國內企業氛圍不行,大到貝爾實驗室,小到一次聽報告、美國做博士留校到轉行ALD(一種化學沉積儀器)公司。美日歐院校和工業界轉換非常順暢,很多企業能真正讓博士展現自我價值。

現在這些問題不是技術人員靠賭自己未來去解決的,而是國內政商觀念需要改變。


謝邀,已經預訂轉行了......只能對材料科學送上祝福


中國材料學的來源其實硅酸鹽 ,高分子和冶金,這些學科在工業歸於過程性工業,也就是化工的分支,水泥廠,玻璃廠,合成橡膠廠,鋼鐵廠就是材料學大部分的歸宿,成績好的可以去這些廠的設計院,而新材料開發其實是這些學科的副產品,由研究所和高校老師來做這些工作。材料行業是中國產能過剩的重災區,傳統材料需要的畢業生很少。

一些偏機械和國防科工委的高校的材料學其實是機械裡面的材料工藝,主要是金屬熱處理和表面處理,他們幾乎和機械系一樣的出路就業,即使是機械設計也只需工作後補補功課就能上手。


哥們,材料是發文章的,不是搞工程的


以前不怎麼重視,現在開始慢慢重視,未來會更加重視。


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