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材料科学与工程（Material Science and Engineering）是研究材料的结构，性能，加工和应用四个方面的关系的学科。
材料科学与工程是研究材料的微观结构和宏观性能之间的关系，并且利用这种关系来设计和改变材料的结构来满足某种性能的需要。传统的材料学科之中，这种关系和这种设计主要通过实验来完成，而随着计算科学的发展，计算机的模拟和计算正在发挥着原来越重要的作用，可以完成实验所不能完成的工作，同时大大降低实验的成本和周期。
材料按照用途分一般分为结构材料和功能材料。结构材料主要利用其力学性能起支撑凝聚作用，而功能材料主要利用其声、光、电、磁、热和化学、生物、环境等性能来满足某种功能需要。
材料按照类别分，主要分为金属，陶瓷，高分子，复合材料等，一般研究的对象是晶体，但是非晶也是广泛发展的学科，例如传统上的玻璃。同时材料加工（模具，铸造，焊接等）也是材料学科的重要组成部分，并且为人类文明作出了很fundamental的贡献。广义上来讲，anything is material,但是材料只有在满足某种性能需要的时候才能称之为材料。
材料的小专业划分也可以按照材料物理和材料化学来分，分别侧重于物理和化学。
信息、能源和材料是人类文明的三大基石，信息、材料和生物是21世纪最为蓬勃发展的领域。
材料是交叉学科，最相近的基础学科是物理和化学，也是新兴学科，只有百年不到的历史。如今高校的材料学科大多数都是从冶金学科之中兴起和演化，材料之中研究最为成熟的就是铁碳合金（钢），以至于材料科学基础中有大量的篇幅。清华的材料学科分别来自于工程物理系、化工系和机械系。
材料只有在某种需要之下才有作用，材料与信息、能源、生物、环境等的交叉结合是当今研究的热点。例如碳材料，核材料，锂离子电池，太阳能电池，超级电容器，热电材料，介电材料，压电材料，铁电材料，多铁材料，超导材料，半导体材料，生物材料等。还有许多研究是专门用于解决某些关键问题的，例如碳碳复合材料（飞机刹车片），叶轮铸造技术（飞机发动机叶片）等。传统的材料有玻璃、瓷器，水泥、石墨等。
人类文明常常是用材料来衡量的。例如石器时代，青铜时代，钢铁时代和硅时代。如今石墨烯是材料界的明星，不知有没有可能把人类带入石墨烯时代。
材料的课程开设主要是数学和化学、物理基础课程以及机械制图、物理化学、材料力学，电工电子，金工实习和固体物理、材料科学基础以及材料的分析和测试的相关课程。材料的实验主要是制备和测试两个部分，而测试一般离不开X射线衍射和电子显微镜。常用的检测手段还有拉曼，红外，AFM，卢瑟福背散射，AES，XPS等，感谢前人做出的卓越的贡献。
材料科学基础这门课程主要概述了材料的晶体学、力学变化和扩散、相图、固态相变等知识。
以上是我在研究生第一年下学期不久时对材料科学与工程的理解，因为对科研接触的比较少，所以其中还缺少一些真正参与其中的时候的感受，以及成为一流的材料学家所需要的素质和技巧。如果能够成为Ph.D. candidate,不知道几年之后回来看，会是如何一种感觉。本来还打算补充上英文版本，如今看来太晚，明日还有要事。等之后有机会吧。