编号：CYYJ00051

篇名：材料科学———现代科学技术的“擎天柱”

作者： 葛昌纯院士

机构： 中国科学院

原文： 人们通常把能源、材料和信息并列为现代科学技术的三大支柱，这三大支柱是现代社会赖以生存和发展的基本条件之一，而材料科学显得尤为重要。 　　从古至今，材料一直在扮演着划分时代的主角。可以说，材料是人类社会的里程碑，整个人类社会的物质文明史也就是一部材料发展的历史。从石器时代、青铜器时代到铁器时代，就是以每个时代出现的代表性材料而命名的。人类利用材料的历史溯来源远流长。人类最早使用的工具———石器，就是一种最早的天然材料。大约在公元前5000年，人类用粘土烧成陶器，同时在烧陶过程中又还原出金属铜和锡，创造了炼铜技术，从而进入了青铜器时代。现在被认为是材料的一个重要发展方向的复合材料，其实早在很久以前就已经出现。人类在6000年前就知道用稻草和泥巴混合垒墙，这是早期人工制备的复合材料。我国越王剑是古老金属基复合材料的代表，它采用金属包层复合材料，不仅光亮锋利，而且韧性和耐腐蚀性优异，在地下埋藏几千年，出土时仍然寒光夺目，锋利无比。 　　现代的材料按化学组成和结构可分为金属材料、有机材料和无机非金属材料，也即金属材料、高分子材料和无机材料。一般而言，材料可以分为传统材料和先进材料两大类。先进材料是指那些新近开发或正在开发的、具有优异性能的材料。先进材料对高科技和新技术具有非常关键的作用，没有先进材料就没有发展高科技的物质基础，掌握先进材料是一个国家在科技上处于领先地位的标志之一。 　　现代科学技术的发展具有学科之间相互渗透、综合交叉的特点，科学和经济之间的相互作用，推动了当前最活跃的信息科学、生命科学和材料科学的发展，又导致了一系列高新技术和高性能材料的诞生。信息功能材料、高温结构材料、复合材料、生物材料、智能材料和纳米材料取得了较大的发展，它们正成为国民经济发展的重要动力。 　　信息功能材料是当代新技术如能源技术、信息技术、激光技术、计算机技术、空间技术、海洋工程技术、生物工程技术的物质基础，是新技术革命的先导；高温结构材料是人类遨游太空，从必然王国飞跃到自由王国的基础；毫米时代人类发明了拖拉机，微米时代人类发明了计算机，以纳米材料为基础的纳米时代，人类将会发明什么？所有这些都在告诉人们21世纪的先进材料给人类带来了新的机遇与挑战。 　　21世纪的人类科学技术，将以先进材料技术、先进能源技术、信息技术和生物技术等四大学科为中心，通过其相互交叉和相互影响，为人类创造出完全不同的物质环境。新型的受欢迎的材料，将是与生物和自然具有很好的适应性、相容性和环境友好的材料。 　　材料与人类生活息息相关，人类生活的进步、人类社会的发展都是以材料的发展为前提的。因此，性能不断提高、来源愈来愈广泛、能满足人类生活和社会日益增长的需要的新材料，将会以更快的速度、更高的质量和性能来获得发展。我们有理由相信，在人类科技将会取得辉煌进步的21世纪，一系列高性能、有广泛用途的各种新材料，将会层出不穷地出现，渗透到我们生活的每一个角落、每一个领域。明天的生活将更加多姿多彩、灿烂辉煌！ 　　认识院士 　　葛昌纯院士，1934年3月出生于上海市，中国科学院院士。 　　葛院士主要研究领域是粉末冶金和先进陶瓷。他负责研制用于生产浓缩铀235孔径为纳米量级的分离膜，创建了我国第一个比较完整的纳米材料实验室，是国家一等发明奖“乙种分离膜制造技术”的第一发明人，为我国的“两弹一星”事业作出了重大贡献。他在氮化硅陶瓷、陶瓷刀片、燃烧合成和功能梯度等方面取得了一系列成果。发表论文160余篇。 　　葛院士1988年被人事部评定为“国家有突出贡献的中青年专家”。