前言
功能材料從材料總體中分離出來,是材料科學達到成熟階段的諸多標志性事件之一。這是由美國貝爾實驗室一位非材料專業(yè)的教育委員會主席莫頓博士于1965年提出的,他還創(chuàng)造了“功能材料(functional material)”一詞。莫頓雖然是一位無線電專家,但他的主張卻很快得到了各國材料界的認同。此后多年,納米科技、智能材料等名稱的提出也都是非材料學者所為。提出實現(xiàn)光纖通信標準的高錕是一位電力通信專家,與光纖材料制造也全不相干。這些似乎說明一個道理:材料領域外的學者們更敏感于材料性質變化的意義。這可能與身處“廬山之外”有某種因緣吧?
功能材料的發(fā)展史,當然不是自1965年起始,要久遠得多。由于它涉及的性能極其廣泛,而且還有與日俱增之勢,因此相關學科也更加繁多,歷史其實也十分漫長。所以,撰寫一本與功能材料歷史有關的書,會令很多人望而卻步。而且越是功能材料領域的專家,就越會多一份慎重。這就是至今尚缺乏這類作品的原因。從退休之后,我開始逐漸遠離原來的研究,而成為了一個材料史愛好者。也就是由一名力圖創(chuàng)造材料知識的人,變成了一個對前輩和同行們卓越貢獻的欣賞者。這種角色轉換,其實也有很多樂趣。有時也會產生要把一些心得體會與同齡人、學生、后輩和青年人共享的沖動。這就是老年愛好者進一步演變成科普積極分子的心路歷程。
愛好者多會有不計毀譽的冒失行為,這想必能夠得到專家們的諒解,在這種自我寬慰的心理驅使下,我開始想把退休后學習材料發(fā)展史的體會整理成書。這一想法恰好趕上了2012年中國科協(xié)科普部和教育部科技司對科普創(chuàng)作的大力提倡;因而科普寫作受到了東北大學各級領導的積極支持和熱情襄贊。特別是拙作《材料圖傳》出版后,得到同行和讀者們的肯定性評價,我的信心也得以提升,于是決心把有關功能材料發(fā)展歷史的學習體會也以圖書形式總結出來,這就是本書撰寫的由來始末。
我雖然一生都沒有離開過材料領域,但與功能材料只有很淺的機緣。一是年輕時我曾給金屬材料專業(yè)本科生講過一門“金屬與合金的物理性能”的課程;二是中年在日本攻讀博士學位時,導師指定的研究題目是“鋁鎳鈷永磁材料的兩相分解原理解析”。這些經歷成了后來我功能材料情結的起源,希望能做點與它有關的事情。不過,當真的要把這些淺見微識擴展到整個功能材料領域時,內心還是充滿了惶恐。所以,寫作還主要是靠退休后的繼續(xù)學習,也感到學習興趣居然有向信心轉化的神奇作用。這期間,我在學習中還注意到,我國科技書籍和相關教材,在知識敘述上一般存在如下兩個問題:一是欠缺時間記載,二是缺乏人物行為。多數(shù)論著一開始就是概念、分類,使知識呈現(xiàn)出一種“平面感”,而缺少了時間維度;另外,由于經常缺少創(chuàng)造這些知識的主體:科學家、工程師、工匠的出場,知識少了些“煙火氣”,多了些“冰冷感”。越是敘述近期知識,這些問題越是明顯。我想借此機會,對這兩點缺憾有所彌補。
在介紹歷史性成就時,著名研究機構、著名學術權威一般不容易漏掉。但是,非著名學術團體的非著名人物,就有可能缺失。例如,在介紹2001年超導臨界溫度高達39K的MgB2金屬化合物材料的發(fā)現(xiàn)時,對發(fā)現(xiàn)者及其大學都很少有人提及,其原因只可能是這所大學和發(fā)明人都名氣太小。人們似乎這么快就忘記了:29年前1987年高溫超導世界性大會戰(zhàn)中,獲得諾貝爾物理學獎的IBM科學家繆勒和柏諾茲,當時也是名不見經傳的超導界新人。我們任何時候都不應該輕視新生力量和年輕人,述史者尤其應該如此。
這本“圖傳”是當前“讀圖時代”的產物,網絡上廣泛流傳的大量圖片資源,成為本書的主要選材對象。特別是對各時期功能材料的發(fā)展做出重大貢獻人士的肖像,全部來自于網絡。因為歷史等原因,這些引用均沒能獲得相應的授權。除了向這些圖片的原作者表示衷心的感謝之外,也表示深切的遺憾和歉意。對參考書目中的相關作者,也一并致以崇高的敬意和衷心的謝忱。
面對如此巨大的題材、如此重要的目標,本書的結構很難安排。最終只好堅持了服務于閱讀的設想:最大程度地方便閱讀,使讀者可以隨時起止??赡芤虼藸奚撕芏喔茖W的選擇,也只能無奈抱憾。此外,寫作過程中作者深切地感到了才疏學淺,深望讀者諸君、海內外學者,對于書中的差錯和失誤不吝賜教,及時指出,以冀有機會修正,不勝感激。
2016年5月
作者謹識于