一
在人类生产和生活中需要各种各样的材料。譬如：日常生活用的器皿就是用金展、陶瓷、玻璃、塑料等材料做成的;制造机器要用钢铁和各种有色金展材料;生产固体电子器件要用锗、硅等半导体材料。
目前，世界上材料品种之繁多真是琳琊满目，用途之广泛也是举不胜举。不过尽管材料是这样五花八门，但俗话说得好：“物以类聚”，我们可以按照它们本性不同，把这浩如烟海的材料世界粗粗地分为金屡材料、合成高分子材料和无机非金屋材料三大类。金屡是人们比较熟悉的，例如远涉重洋的轮船船壳、蜿蜒千里的铁路钢轨筝这些成千上万吨的大家伙，小到电灯泡里的钨丝、手表里的游丝等，都是用各种金展材料做成的，当然它们还能组合起来做成各种合金。五光十色的塑料、合成枸胶和“腈纶”、“涤纶”之类的化学纤维等，称为合成高分子材料。还有一大类材料，它们既不是金展，也不是合成高分子，人们统统把它称为无机非金展材料，大家也许对这类材料不很熟悉，其实在我们周围就有许许多多古老的无机非金属材料，例如做碗碟的陶瓷，涂在脸盆表面的搪瓷，窗户上的玻璃等等。
追溯人类文明的历史，可以发现人类对材料的取得与使用是与社会生产力和科学技术水平密切相关的。最初，人类单纯依赖大自然的恩肠，利用石块等，后来发明了制陶术，又懺得了冶炼金属，出现了青铜器、铁器，后来人们也就把古代的历史划分为石器时代、青铜器时代和铁器时代，材料成为划分时代的依据和人类文明进步的标志。
到了科学技术高度发达的今天，材料与科学技术、社会生产更是休戚相关，二十多年前轰动全世界的英国新设计的彗星式喷气飞机从一万米高空突然坠入大海，原因出在制造飞机用的金属材料，它经不起“考验”，产生“疲劳”而使机身爍裂。这种由于材料引起的大事故还是不少的，如几十座铁桥突然折坠，几百艘轮船断裂報废，人造卫星坠落等等;相反，新材料的出现往往给新技术带来突破，例如一九四六年世界上出现的第一台电子计算机，用了一万多只电子管，重达三十吨，要用三十多米长的房间才能装得下，其效能不过是每秒计算五千次加臧法，而超纯半导体硅单晶材料问世以后，就引起了一场“电子革命”，现在用硅单晶片做成的大规模集成电路，上面布满了成千上万个电子元件，用这种大规模集成电路做成的微型电子计算机，体积只有香烟盒那么大，它的功能却超过了四十年代的那个庞然大物。早在一九一一年就发现的超导现象，即在低温下金属的电阻几乎为零，能承载非常大的电流，有可能将发电机的重量减轻90%左右。但由于一直未能找到合适的材料，致使超导技术得不到应用。只是到了六十年代，由于铌铴合金超导材料的出现，才使超导技术的应用研究获得了迅速的发展，开始进入了实用的阶段。在空间技术方面，人造卫星、宇宙飞船等航天飞行器对材料的强度、重量、耐高温筝提出了极为苛刻的要求。例如，如果能使航天飞行器重於减轻一公斤，就可使推送它的火箭减轻五百公斤。因此，纤维增强的复合材料正在大显身手。它是把两种或几种材料复合在一起，使它们相互取长补短，成为性能优异的新材料。例如用碳纤维、石墨纤维，还有以钨丝为芯的硼纤维以及其他陶瓷纤维等，用它们增强塑料、金属铝等制成的复合材料，可用来制造人造卫星的框架、液体火箭的燃料箱等，重量比高强度金属轻一半。超纯石英玻璃拉成的光导纤维，它比头发丝还要细，可是把许多根这样的光导纤维做成光缆后，就可代替现在又粗又笨的电纪进行通讯，传输电话、电视和各种数据，这就是光通讯。利用光纤逋讯不但通讯容量大，还可以节约大量的铜，不怕潮湿，不会腐蚀，不怕闪电雷击，别人也无法偷听。由于有了这样的光导纤维，再加上长寿命激光光源的研制成功，实现光纤通讯已为时不远了。
各种新材料对工业、农业、国防现代化，对多快好省地发展国民经济也有直接的重大关系。雄伟的长江大桥、耸入云霄的电视铁塔、高大的卫星地面站、海洋平台等特殊建筑，用普通钢材是根本吃不消的，而采用低合金高强度钢来建造这些建筑，就能不怕任何狂风恶浪，巍然屹立在祖国的大地与海洋上。合成枸胶是一类重要的合成高分子材料。含硅或氟的特种合成枸胶可以耐摄氏三百度的高温，耐腐蚀和抗氧化性能都比天然枸胶好。还有一种聚氨基甲酸脂是一种介于枸胶和塑料之间的新材料，强度高，弹性好，耐磨性是天然枸胶的五至十倍，而且耐油、耐压。它们都是国防、石油化工、矿山机械等方面的重要材料。在电热元件的表面用高温喷涂、涂刷够方法涂上一层远红外辐射材料，通电后，就会放射出远红外线，用它来干燥物体时，效率高，能节省电百分之二十五左右，而且干燥质量好，在轻T（幼织、玩具、自行车、缝纫机等）、化工、电子、制药、金属热处理和农业等许多行业发挥了很大作用。
各种新材料的出现，对提高人民生活也有很大意义。譬如造房子，历来砌墙用砖、盖顶用瓦，这种传统的建筑材料已有两千多年的古老历史，即所谓“秦砖汉瓦”。可是如今有此国家已停止了砖瓦的生产，而采用象石膏板、矿渣棉、加气混凝土等等新型建筑材料，这些材料质轻美观、隔音、保暖、防火，因此用它们来建造高层建筑真是又好又省。电f手表不久就要取代机械手表，这种电子手表走时准确，一年只差几秒钟，它的内脏只有三样东西，样是豆子大的大规模集成电路，一样是火柴杆粗的人造水晶做成的振葛器，一样是钮扣大的微型电池，它没有指针，而是采用一种叫液晶的新型有机材料来显示时、分、秒，由于这些元件体积都很小，所以电子手表可以做得很小很薄。至于用石油为主要原料做成的尼龙、人造羊毛（脯纶）、的确凉（涤纶）等各种化学纤维，已成为人们衣着的重要原料。新材料也促进了医学科学技术的发展，例如用硅枸胶小球制成了心脏辯膜，用维尼纶、尼龙纤维布縫制成了人造血管，硅胶一尼龙绒布复合制成了人工皮，用氧化铝陶瓷制成了人工关节等等，翁于各种热象仪、超声诊断仪、X射线层面摄影机等现代化诊断仪器的诞生，也离不开许多新材料，就不一一细谈了。
从这里我们可以清楚地看到，材料对实现四个现代化具有何等重要的意义。
二
人们要应用和发展材料，就必须对各种材料的性质进行研究，摸清它们的“脾气”。开始人们对材料的了解还仅仅停留在一些表面观察上，例如材料的软硬、导热本领的好坏，透光能力的大小，能承受多大压力等等。后来由于近代物理、近代化学特别是固体物理、量子化学等理论的发展，同时又出现了许多新式的精密测试分析技术、分析仪器，如各种类型的波谱仪、能谱仪、衍射仪、电子显微镜等，使人们对材料的研究进入了分子、原子，甚至更小粒子的微观世界。例如现在就可以采用电子显微镜来拍摄某种材料的分子结构照片，在照片上可以直接看到直径仅为一点几埃的原子图象，又例如各种极端技术的发展：摄氏零下二百七十多度（接近绝对零度）的超低温，几千万度的超高温，十亿万分之一毫米汞柱高的高真空，百万个大气压的超高压等，为深入了解物质在极端条件下的变化规律，进一步阐明材料的本质和探索新材料提供了强有力的手段。
此外，材料的制备技术也是日益高超，例如人们已经能够制造超纯半导体材料，其中杂质含量只有10-9～10-13;能够制备颗粒尺寸只有零点几微米的超细粉料;用分子束外延的方法能把材料以一个原子层一个原子层地进行生长，能够制备直径比头发丝还要细的纤维状材料;过去一向认为金属是很难形成玻璃的，如今采用超快速冷却的技术（冷却速度大于每秒钟一百万度）把金属也制成了玻璃，叫做金属玻璃，它是一类性能优异的新型金属材料。
总之，由于基础学科和现代新技术的发展，使人们对材料的认识逐步由表面深入到本质，由宏观进入到微观，由感性发展到理性，在材料研究方面也形成了一门专门的学问，这就是材料科学，它是一门应用基础科学，也是一个新兴的边缘学科领域。基础科学为材料科学提供理论基础，反过来材料科学的发展又对基础科学提出了新的课题。材料科学不断为应用科学、新技術的发展提供新的材料，而新技术的要求又推动了材料科学的向前发展。因此在这些意义上来说，材料科学是一门应用基础科学。
材料科学的任务就是要运用现代科学知识和技术成就，研究发展新材料，扩大新用途，以满足工农业、国防、科学技术和人民生活的不断增长的需要。至于材料科学技术的研究内容那是相当丰富的，譬如材料的制备，这是首先要研究的，包括材料制备的方法、制备的机理、各种因素（温度、压力、电场、气氛、辐照等）的影响，也就是对它的制备过程要有个科学的了解，这样才能多快好省地稳定重复地获得我们所需要的各种材料;材料的各种电、光、热、磁、力学等性能，主要由它的成分和结构所决定，因此要研究性能与成分、结构之间的关系;材料中普遍存在的杂质和缺陷，对材料的某些性质有很大的影响，例如半导体材料及其他一些功能材料，它们的性能不稳定往往是由于对杂质和缺陷的控制不严而引起的，因此研究如何充分利用杂质和缺陷有利的作用，避免和克服其不利的作用就是一个极其重要的问题，材料的表面结构、性质与其内部有很大差别，这些差别对于某些材料（如薄膜化、集成化器件用的功能材料、复合材料、固体润滑材料等等）的性能、应用关系很大，所以还要对表面进行研究;还要研究材料在加工、储存、使用过程中的变化和老化、破坏机理，例如塑料薄膜在使用过程中出现的老化发脆、激光技术晶体在强光照射下出现的光损伤等等，通过研究以期达到控制和改善材料的老化，提高材料质量和延长材料的使用寿命;材料基本性能测试和测试方法的研究，特别是微观测试分析;开展新工艺、新技术的研究，新工艺、新技术的应用对材料的生产、加工过程会带来巨大的变革，如原子能炼铁、轮胎的浇注成型、陶瓷的高温等静压成型工艺等都是很好的例子;还要运用基础科学的理论和材料科学本身积累的知识，不断探索新材料。
三
由于材料科学的发展与新技术的关系尤为密切，它不断出现的最新成果为新技术的发展提供新材料，极大地促进了新技术的发展，因此世界上一些科学技术发达的国家都十分重视材料科学的研究，例如美国从事材料研究和材料发展的人员接近全国科技人员总数的三分之一。在五十年代末、六十年代初，他们便建立了十几个材料科学的研究中心，促进了原子能、空间、计算技术的迅速发展，并且在一些大学里设立了材料科学系，既进行材料科学的教学，又进行材料科学的研究，培养从事材料科学研究的专门人材。西德、日本等也都有专门从事材料科学研究的单位，这对于材料科学本身及新技术的发展起了重要的作用。
在我国实现四个现代化的新长征中，我们已经把材料科学技术列为科学技术长远发展规划八个重点之一，放在突出的地位，集中力量，加以优先发展，这是完全必要的。培养材料科学的人材，一方面要通过各种途径不断提高目前从事这方面工作的科学工作者、工程技术人员和工人的水平，并且要注意培养第一流的材料科学家;另一方面借鉴国外经验，在高等院校内在原有金属、化工、建材、高分子等专业的基础上，有计划地设置材料科学系，培养从事材料科学研究的专门人材，为我国材料科学研究事业源源不断提供新生力量，这同样是十分必要的。关于后者，例如专业与课程设置等，要注意不要分得太早、太专，应着眼于在校期间，给学生打下牢固扎实的基础，可以到高年级再适当分一些专业，因为不论他们将来从事金属、非金属、高分子材料的科研和生产，其基础理论课程应该是相通的，例如固体物理、物理化学、结构化学、量子化学等等，当然还可以通过招收研究生培养专门研究人材，另外由于材料科学本身就是一门应用基础科学，无论是材料的制备、性能测试和应用等方面都离不开近代实验技术，其中包括电子计算技术，因此也要使学生能在这些方面得到严格的训练。
我国材料科学技术与国外相比，无论在材料品种、质量、数量，基础理论研究和新材料探索等方面，都存在较大差距，为了加速实现四个现代化，我国材料科学技术工作者肩负着极其艰巨的任务，我们有信心有决心，一定要在以华国锋同志为首的党中央正确领导下，埋头苦干，努力工作，攀登材料科学技术的高峰。