---马克思主义社会科学方法论在材料科学研究领域的指导意义

马克思主义社会科学方法论在材料科学研究领域的指导意义对于具体的科学研究具有直接指导作用的马克思主义社会科学方法论，既不同于传统社会科学方法论，也不同于作为一般哲学方法论的历史唯物主义，它是在积极扬弃传统社会科学方法论研究成果的基础上，以历史唯物主义社会历史观(其核心是具体的社会实践观)为基础，通过融合传统社会科学方法论中人文科学方法论和自然科学方法论、方法论个人主义和方法论整体主义建构而成的。马克思主义研究方法是材料科学研究方法的指导方法，马克思的辩证唯物主义和历史唯物主义，为材料科学学提供了认识事物和分析事物的认识论和方法论的基础，辩证唯物主义思想中存在决定意识，质与量辩证统一、对立统一、看待事物要用运动发展的观点等，对材料科学研究具有重要指导作用。本文重点谈谈辩证唯物主义思想在材料科学学术研究中的价值和运用。1、对材料科学学科专业特点的基本认识不断发展变化着的。人类社会的发展历程，是以材料为主要标志的。100万年以前，原始人以石头作为工具，称旧石器时代。1万年以前，人类对石器进行加工，使之成为器皿和精致的工具，从而进入新石器时代。新石器时代后期，出现了利用粘土烧制的陶器。人类在寻找石器过程中认识了矿石，并在烧陶生产中发展了冶铜术，开创了冶金技术。公元前5000年，人类进入青铜器时代。公元前1200年，人类开始使用铸铁，从而进入了铁器时代。随着技术的进步，又发展了钢的制造技术。18世纪，钢铁工业的发展，成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶，现代平炉和转炉炼钢技术的出现，使人类真正进入了钢铁时代。与此同时，铜、铅、锌也大量得到应用，铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。直到20世纪中叶，金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后，科学技术迅猛发展，作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世，并得到广泛应用。先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。仅半个世纪时间，高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱，并在年产量的体积上已超过了钢，成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代，合成化工原料和特殊制备工艺的发展，使陶瓷材料产生了一个飞跃，出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变，许多新型功能陶瓷形成了产业，满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。结构材料的发展，推动了功能材料的进步。20世纪初，开始对半导体材料进行研究。50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。现代材料科学技术的发展，促进了金属、非金属无机材料和高分子材料之间的密切联系，从而出现了一个新的材料领域——复合材料。复合材料以一种材料为基体，另一种或几种材料为增强体，可获得比单一材料更优越的性能。复合材料作为高性能的结构材料和功能材料，不仅用于航空航天领域，而且在现代民用工业、能源技术和信息技术方面不断扩大应用。普遍性与特殊性的统一。固体物理、无机化学、有机化学、物理化学等学科的发展，对物质结构和物性的深入研究，推动了对材料本质的研究和了解；同时，冶金学、金属学、陶瓷学等对材料本身的研究也大大加强，从而对材料的制备、结构和性能，以及它们之间的相互关系的研究也愈来愈深入，这为材料科学的形成打下了比较坚实的基础。在材料科学这个名词出现以前，金属材料、高分子材料与陶瓷材料科学都已自成体系，它们之间存在着颇多相似之处，可以相互借鉴，促进本学科的发展。如马氏体相变本来是金属学家提出来的，而且广泛地用来作为钢热处理的理论基础。但在氧化锆陶瓷材料中也发现了马氏体相变现象，并用来作陶瓷增韧的一种有效手段。各类材料的研究设备与生产手段也有很多相似之处。虽然不同类型的材料各有专用测试设备与生产装置，但更多的是相同或相近的，如显微镜、电子显微镜、表面测试及物理性能和力学性能测试设备等。在材料生产中，许多加工装置也是通用的。研究设备与生产装备的通用不但节约了资金，更重要的是相互得到启发和借鉴，加速了材料的发展。科学技术的发展，要求不同类型的材料之间能相互代替，充分发挥各类材料的优越性，以达到物尽其用的目的。长期以来，金属、高分子及无机非金属材料学科相互分割，自成体系。由于互不了解，习惯于使用金属材料的想不到采用高分子材料，即使想用，又对其不太了解，不敢问津。相反，习惯于用高分子材料的，也不想用金属材料或陶瓷材料。因此，科学技术发展对材料提出的新的要求。复合材料的发展，将各种材料有机地联成了一体。复合材料在多数情况下是不同类型材料的组合，通过材料科学的研究，可以对各种类型材料有一个更深入的了解，为复合材料的发展提供必要的基础。3、马克思主义社会科学的指导原则个别、特殊和一般相结合，点与面相结合的研究方法这是与分析和综合相辅相成的又一个重要思维方式，其中贯穿着归纳和演绎的思维方法。每种不同的材料，都有其基本的晶体结构-晶胞和基本的晶胞排列方式；不同的材料有不同的晶胞，然后晶胞排列和堆垛不同，这样就有整体与个体，一般和个别的关系问题。根据唯物辩证法的原则，事物的个别与一般，个性与共性，矛盾的特殊性和普遍性是对立统一的。矛盾的普遍性存在于其矛盾特殊性之中，共性寓于个性之中，这在认识论上，就为我们提供了个别与一般、点与面相结合的方法的客观依据。它一方面说明通过对一些个别的和特殊的东西的观察和研究，可以扩大到认识一般事物，达到认识同类事物的本质和规律性的目的；一方面说明在全面研究基础上，深入到一些个别典型，进一步弄清其性质和它与周围事物的联系，能达到更深刻地认识同类事物的目的。看待事物要用运动发展的观点辩证唯物主义认为，运动是事物固有的根本属性，任何物质的具体形态都有自己的特定的运动形式，都处于变化之中，人们对任何客观事物的认识，都必须经过由感性到理性，由实践、认识到再实践、再认识的循环往复。统计认识活动的各个阶段，都体现了这种观点。例如，由于外延技术的出现，可以精确地控制材料到几个原子的厚度，从而为实现原子、分子设计提供了有效的手段。快冷技术的采用，为金属材料的发展开辟了一条新路，首先是非晶态的形成，出现了许多性能优异的材料；其次，通过快冷技术得到超细晶粒金属，提高了材料的性能；此外，通过快冷技术发现了准晶态的存在，改变了晶体学中的某些传统观念。许多性能优异、有发展前途的材料，如工程陶瓷、高温超导材料等，由于脆性和稳定性问题及成本太高而不能大量推广，这些问题都需要工艺革新来解决。因此，发展新材料必须把工艺技术的研究与开发放在十分重要的位置。现代化的材料制备工艺和技术往往与某些条件密切相联系，如利用空间失重条件进行晶体生长等；此外，强磁场、强冲击波、超高压、超高真空及强制冷却等都可能成为材料制备工艺的有效手段。原因与结果的辩证统一在研究社会经济现象的量变规律时，必然会遇到事物产生量变的因果关系这一问题，原因和结果是事物、现象之间相互联系、相互制约的普遍形式。在现实世界中，没有无因之果，也没有无果之因。因果关系对立统一，会相互转化，某一结果会成为另一联系的原因，某一原因也会是另一联系所产生的结果。因果关系纷繁复杂，类型多样。我们在研究社会经济现象的量变时，应根据研究目的及对象实际情况，对其内在的因果关系进行具体深入的辩证分析，区分产生量变的各种不同原因（如主要原因与次要原因、内部原因与外部原因等），判别因果关系的具体类型（如一因多果、同因异果、一果多因、异因同果、多因多果、复合因果等），从而客观、真实地反映其变动规律。材料科学研究中，对材料产生的畸变，应根据材料的晶胞组成，晶胞的排列和堆垛，材料内部缺陷的种类和数量以及分布，对各种因果关系进行具体、深入的辩证分析，区分产生畸变的各种不同原因，判别因果关系的具体类型，分析可能出现的因果转化，从而客观、准确地揭示材料形成以及变化的规律。马克思主义哲学使材料科学学的认识论和方法论建立在科学的基础上，而不是为各种唯心意识和阶级偏见所左右。认真学习和领会马克思关于统计理论和方法的启示，对于促进本专业的学习、提高材料科学研究的科学水平有重要的意义。