材料也有基因？第一次听说这个词汇的人恐怕大多会有这样的困惑？至少我个人便是如此。在我印象中，“基因”是个生物学词汇，总是和DNA、RNA这些遗传物质联系在一起，即便做些引申也大体离不开遗传这个意向。要说材料也有基因，那给人的第一感觉就是不可能。材料中总不会存在着这类的遗传物质。当然，话也不能说得太死，也许有一天，材料科学发展到一定程度，材料工程实现了高度组织化，材料本身也可能包含着一些“遗传基因”以便让人们能够在需要制造时能够迅速了解其包含的元素成分以及加工工艺。不过至少现在，材料学科的发展离这一步还有非常遥远的距离。当然，材料工作者们倒是很希望材料中也有这样的基因，这样做起逆向工程可就方便多了。

就个人来说，会抗拒“材料的基因”这个概念大约还有另外一层影响。早年读过一本书名叫《自私的基因》，算是一本遗传学的科普读物。书的具体内容已记不太清，但书中透露的理念深深的影响了当时的我。物竞天择，又或者物种间的战争，说到底不过是不同基因表达之间的对抗。每个基因的追求不过是更多的自我复制，而这种追求的表象就是生物间的竞争与合作。每个生物体便是同样基因组成的军团，而同族与同类则是以相似基因为基础的忠实盟友。从这个意向上看，“基因”蕴含着自我复制的天性与生命的基础，而材料绝不可能也不应允许拥有这样的“基因”。那么材料的基因又是指什么呢？

我是在14年第一次听到“材料基因组”这个名词的。当时学院请相关专家来做报告，介绍美国的材料基因组的计划。听到报告的标题，我是有些惊讶的，毕竟第一次听到这样的古怪名词。基于上面所说的那些理由，我对材料也有基因的想法是相当抗拒的。总觉得这或许是对人类基因组计划的一个碰瓷。但既然有学界大佬们的支持，这个计划就不可能全无依据。于是在做了一些简单的思索后，我猜测这个计划大约是往加工遗传性方面做文章。

材料本身虽然并不包含遗传编码，也不会有重复自我的倾向，但加工的遗传性是大家都已熟知的问题。随着材料学科的发展，现如今的材料加工往往有着极其复杂的工艺程序。一个简简单单的金属构件也往往要经过冶炼、铸造、机加工、热处理等多项工艺。每项工艺中又往往存在着多个过程。在这一复杂的过程中，每一项工艺都会留下某些独特的印记，从而影响后续产品的质量。对某一过程无关紧要的微小差异或许会成为后续工艺成功与否的致命要素。从这个角度来说，将这种遗传的印记看做是基因似乎也有其合理之处。毫不夸张的说，如果材料界有个福尔摩斯，在仪器的配合下，完全可能从产品材料的各种细微差异推断出每个加工步骤中所使用机器的状态，甚至反推出材料每一步的加工地乃至矿石的原产地。

带着这样的思考，我去听了那次报告。事实表明，我的猜测基本上搞错了方向。美国的材料基因组计划确实是参考人类基因组计划而制定，这一点从其中强调的数据共享以及计算工具的开发中可见一斑。而计划中提出的特性追踪与数据归档标准化似乎也与我畅想的加工遗传性研究一脉相承。但计划的内容和目标则远超我的想象，让我意识到我对“材料基因”的猜想终究还是浅薄了。

材料基因组计划的目标是将新材料从发现到最终工业化的应用周期尽量缩短，为此需要政府、高校和企业之间的密切协作。为了实现这一目标，该计划设计三方面的内容，即完善材料计算手段、规范材料实验手段以及建立完备的材料基础数据库。这些规范与数据固然可以看作是一种基因，但这一内容更像是回归了“基因”一词更为原始的含义。

“基因”一词来自英文中的“gene”，而这一词汇在被借来描述影响豌豆杂交的物质之前，源自于希腊语中的生育、起源一词。材料基因组计划从某种意义上说正是材料这门学科的一次回归起源。

每个材料人恐怕都听前辈先生们提起过材料学科的光荣历史，从人类诞生之日起，材料的获取与加工便是推动人类发展的核心力量。石器时代、青铜时代、铁器时代更是用材料划分了人类文明的历史。然而进入新世纪以来，材料学科的发展整体上却有迷茫与割裂的趋势。随着知识积累的丰富，每类材料都积累了大量的专门知识，而这些知识分散在科学研究者与生产企业之间。而就研究者们本身而言，科学侧的研究者沉迷于新现象的发现与新材料的合成，往往容易忽略材料的实用性；工程侧的研究者则容易被捆绑上现有的工业体系，难以真正跳出圈外为全新的替代品备书。这些割裂让原本只是技术上的工业化问题多出许多旁枝侧节。而就技术本身而言，由于商家对各自领域的垄断与标准的不统一，也造成了大量的真空地带，而这些领域往往因为无利可图而无人问津。而在这个时候，由政府推出的基因组计划无疑正是要解决这些问题。

材料基因组计划可以看做是一种政府导向，让材料工作者们更多的将目光回归到推动人类发展的主线上来。以信息化为手段，通过科研与生产的进一步合作缩短新材料研发的周期。天生我材必有用，实用本就是材料的应有之义。这一计划的推行，目的是让新材料尽快在需要的位置上发挥作用，让材料继续推动人类的发展。金木水土不为材料，是人类的使用才让他们成为材料。实用，正是材料之所以为材料之根本。助力人类的发展，正是材料这一学科刻在名字里的基因。