一 材料科学与固体物理和固体化学的交叉渗透

材料科学是一门应用性较强的学科，带有一定的工艺性和工程性质。固体物理和固体化学则属于基础理论性的学科。在科学发展的过程中，各门学科都有自己的研究对象（即物质世界的不同层次），也各有自己的理论体系和研究方法。但是在科学技术及现代工业发展的过程中，又在互相靠近、互相交叉和互相渗透，在认识和改造物质世界的任务中，又必需互相借鉴、互相综合和合作。

固体物理的任务是研究固态物质中原子及电子的运动、相互作用以及物质结构和物性的关系，提出能阐明物质性质的理论和模型。固体物理强调物质的共同规律性，注意物性的连续变化，探索物性与结构之间的定量关系；固体化学则着重研究实在物质的制备、反应、结构和物性的关系。固体化学特别注重物性随组成的变化的特殊性，由于组成改变而导致物性的突变（不连续性），探索物性与组成和结构之间的定性关系。材料科学是运用固体物理和固体化学的研究成果，将具有功能性的物质制备成可以应用的材料和器件，并具有指定的形态（如多晶、单晶、纤维、薄膜、陶瓷体、玻璃态、复合体、集成块等），具有规定的光、电、声、磁、热、力、化学等功能或具有能感应外界条件的变化而产生相应的执行行为的机敏性和智能性。

过去由于学科发展框架的限制，人们在学校里所受专业教育的局限，而导致各学科之间的一些隔膜，互不了解。过去曾有过一种还原论

（reduction），把比较复杂的高级的客观物质运动还原为简单的物质运动形式，把生物现象看作是分子的重组的化学，把丰富多样的化学反应又仅看作是原子电子的运动，而最后又把粒子的运动归结为一些数学方程。今天和明天的科学技术的本身，以及它所面临的要解决的国民经济任务，要求的是各学科的联合（ unification ）、综合和相互理解

（comprehension）。学科的发展，也需要改革和开放，而不能墨守传统的框架，不能自我孤立和封闭。学科之间的交叉，既包括各学科中概念、理论的融会贯通，也包括实际工作任务中的相互支持和合作，以至人员的交流和新一代一专多能跨学科人才的培养。今天许多物理学家不仅重理，也在重视物，已不满足于从方程到方程；化学则更多地借鉴物理的理论和物理的实验方法。

根据我们对固体物理、固体化学和材料化学的理解，固体物理是一门奠基较早（20 年代）和发展比较完善的学科；固体化学是在 60 年代才重新迅速发展起来的学科，它借助于固体物理的理论，依据化学本身对物质结构和成键复杂性的深刻理解，以及所掌握的精湛的化学反应技术，在寻找和开发新的功能性材料方面，可以大有作为。例如可以进行分子设计和剪裁，可以运用新的反应步骤，在非常规的极端条件下（超高温、超高压、电离辐射、微波辐射等）或者在非常和缓的条件下（如溶液-溶胶-凝胶过程等），合成出新的化合物，并发展成为新材料和新器件。因此，化学，特别是固体化学，又是材料科学的基础。固体物理、固体化学和材料化学，还有地球化学，互相渗透交叉、互相溶合配合， 共同形成现代固体科学，共同担负解决新材料的科学技术问题，达到了互为基础、互相促进、互相依赖、密不可分。这种情况在学术刊物的研究报告中是可以经常看到的。