从古代石器时代到奴隶社会的青铜时代，再到封建社会的铁器时代，现代钢时代和当前的新材料时代，材料的进步都见证了人类改变自然能力的每个发展节点。可以说，人类发现和使用材料的历史几乎与人类历史一样长。

从历史发展定律中看一下未来，这一直是一件有趣且有意义的事情。从历史的角度研究材料科学的发展历史并预测材料的未来发展趋势也是材料科学领域正在进行的工作之一。因此，从这个问题开始，我们将扩展材料行业研究的时间表，并将当今的材料研究纳入材料历史发展的长河，以了解将产生哪种火花？

但是与此同时，我们也深深地感到，我们的专业能力和知识水平很难大规模整理和研究“物质历史”，当我们建立本专栏时，我们感到非常害怕。为此，在过去的几个月中，专栏编辑对材料和材料历史领域的许多专家进行了大量咨询和访谈。经过一段时间的仔细准备后，新的列 - 材料的历史最终于2016年初启动。本专栏将探索材料开发的标志性事件和重要数字，以便为材料的开发和预测提供一些微不足道的参考，并提高杂志的可读性和利益。同时，欢迎读者与我们进行广泛的沟通并提供有见地的意见。

从这个问题开始，“物质历史”列将在“物质世界”中逐一推荐秘密故事，并将带您探索人类文明发展中的“材料代码”。

1。材料目睹了人类“从猿到人”

材料被称为“材料”的原因来自人类使用。因此，在研究材料史之前，我们必须首先找出三个问题：什么是材料？材料和人类之间有什么关系？这些材料在人类从猿到人类的过程中起着什么作用？

1.什么是材料？

每天早晨，当我们醒来时，房间里的所有物体都会在我们的角度反映。木制家具，玻璃咖啡桌，纺织品，电视和计算机展示屏幕，陶瓷杯，书籍等，几乎所有可以看到的物体都是由不同的材料制成的。这包括金属材料，有机聚合物材料，无机聚合物材料，陶瓷材料，纤维复合材料和建筑材料等，所有这些都与材料密切相关。当我们叹了口气的是周围环境被神奇的材料包围时，我们不禁要问：什么是材料？

简而言之，材料应是用于制造有用对象的物质。材料是物质，但并非所有物质都称为材料。在远古时代，人类祖先使用了锋利的石头，一定的硬度来狩猎和切割生肉。然后，他们根据生产和生活期间的需求抛光了石头，使其成为具有不同功能的工具，这形成了人类历史上最原始的材料 - 石材工具（例如石轴，石镰刀等），同时还生产了原始工具，例如骨针和大麻绳。因此，用于处理工具的石头，骨骼和植物纤维已成为最早的材料。如果我们的祖先没有发现其使用的功能，那么石头和骨骼就不能称为材料。

2。材料和人类之间的关系是什么？

材料与人类发展密切相关。各种人类生产活动与材料密不可分。材料的发展促进了人类的进步，人类文明的进步反过来又受材料的发展影响。因此，材料的发展伴随着人类的进步并相互促进。

材料是发展科学技术的必要材料基础。科学和技术的任何突破都必须具有相应材料作为先决条件的开发。从材料的发展历史的角度来看，原始石材材料只是自然界天然石头的简单抛光和处理，但是陶瓷是人类通过某些过程处理和制造材料的起点。从陶瓷到青铜和铁件，仅是加工和冶炼技术和过程的改进。当它开发到现代钢材材料，聚合物材料，特殊陶瓷和复合材料时，人类已经开始从加工和转化天然材料转变为具有人工化合物作为原材料的合成材料。

进入20世纪，材料的应用改变了人类生产方法和生活习惯。现在，在丰富了人类的物质世界的同时，材料也开辟了人类的精神世界。新的艺术手段和形式为人类提供了更多的方式来满足他们的精神追求，使人类能够不断扩大精神文明世界。例如，整合光线，电力和电影的LED舞蹈套装不仅显示了观众的视觉效果，而且还将LED可穿戴设备的应用到极端。在陪伴人们进行运动的同时，Apple I-Watch不仅可以在运动状态下提供人体的各种符号索引，而且还提供了数十种功能，例如语音，视频和文本显示。以上所有功能都是电子材料发展的结果和结晶。

3。材料在人类的“从猿到人类”过程中起什么作用？

恩格斯指出，在“劳动在从猿类到人类的转变中的作用”中：从某种意义上说，必须说工党会创造人本身。制造和使用工具是人类诞生的迹象。大自然提供了劳动力的材料，劳动力将材料变成财富。劳动是整个人类生活的第一个基本条件。工党将猿变成人类。

从人类的进化过程来看，最早的迹象使猿猴（人类祖先）从四肢走到直立的步行是使用石头的使用（确切地说是“石器工具”，它打开了人类的第一个时代 - 石器时代 - 石器时代的开口。石器时代的开放是人类与动物的完全分离，因此是最诚实的材料。人类“从猿到人类”。

材料在“从猿到人类”的过程中起着重要的作用

目前，世界上最完整，最早的石器时代遗址是东非东部坦桑尼亚（175万年前）和肯尼亚的Aseri文化（176万年前）；我国最早的石头文化文物是在云南的Yuanmouren遗址（170万年前）发现的，其次是Shaanxi的Lantian People网站（800,000至700,000年前）和北京人的网站（500,000年前）。在这些文化遗址中，许多具有不同用途和功能的石材工具被发现了。

古代人类在Oduwei文化中生产的石工具（175万年前）

阿什利文化（176万年前）中世纪人类制造的石斧

自石器时代以来，人类已经开始摆脱动画，成为真实的人，具有思考问题和改变自然的能力。最初，人类没有很好地处理石头，而只制造了一些简单的石材工具来实现诸如切碎和粉碎（旧石器时代）之类的功能，然后是磨石工具（新石器时代）的产生。在旧石器时代，火的使用已经相对普遍。火可以帮助人类狩猎和烹饪大型动物，也可以用来保持温暖。在新石器时代的时代，人类掌握了粘土窑技术并学会了制作陶器。例如，大约6,500年前在托罗斯山（Mount Torros）出土的西亚锅非常精致。我国的黄利和长河流域也是世界上最早发明陶器的地区之一。在Shaanxi的西安村（Banpo Village）发现了一群6，000年前的一组陶器窑炉，表明当时的陶器规模很大。其次，有许多地方，例如扬肖文化遗址，该地点是5500年前，而且已经发掘出精美的陶器。陶器也已成为人类根据自己的意愿创造的第一批人工制品。

Banpo鱼图案涂有陶器盆地

人类使用原始材料来创建原始工具，使用工具可以促进人类的形成，从而为人类进化开辟了大门。从材料科学的角度来看，人类社会几个阶段的作者分裂并不意味着只有一种材料出现在那个时代，而是因为在此期间，这种材料在人类和生产力的发展中起了决定性的作用。

2。材料促进了人类文明的出现

在新石器时代的时代，人类发明了木材的钻探来引起火，并且经过精心处理的石材工具开始大规模使用，孕育了农业和畜牧业的出现，并促进了人类历史上的第一次工业革命 - 农业革命。部落的出现导致了原始社会的差异化，人类开始进行社会分裂，并进一步开发了材料。目前，人类最初已经掌握了陶器和纺织品的生产技术，而发射陶器的技术为未来铜冶炼技术的发明提供了技术基础。石材的使用是人类历史上最长的材料，已有200万年了。在不断改进石工具和探索新材料的过程中，人类发现了天然金属 - 铜。人类的漫长石器时代已经结束，取而代之的是更先进的青铜时代。

1。青铜时代

在此期间，人类产生了自己的话语，城市的原型开始形成，由氏族或联盟形成的社区演变成原始的状态形式，孕育了人类文明。在此期间，生产力的主要代表是铜冶炼技术的出现。

在发明青铜冶炼技术之前，人类经历了使用天然铜，矿物质冶炼和铜（采矿和冶炼）石头的时代（青铜冶炼和铜冶炼和铜冶炼的时间基本上是重叠的）。最早的天然铜产品是在伊朗西北部的亚历克斯（Alex）发现的，大约9000年前。最早的矿产铜冶炼产品也是7,000至6，000年前的伊朗发现的。在全球范围内，使用青铜和石头的最令人信服的证据是“冰人奥茨”的发现，它的历史可追溯到约5300年前，属于新石器时代晚期。

Oz是木乃伊，以在意大利的阿尔卑斯山山谷的一个名为“ Oz”的村庄被发现。因为在发现Oates时，他还发现了与他的年龄相同的轴，匕首和箭头。其中，轴是由天然纯铜制成的，匕首和箭头由火石制成。使用青铜和石头组合的时代也已成为人类历史上交替材料的第一次。

现代人恢复的“冰人奥茨”的形象

铜制冶金技术起源于6，000年前的西亚，伊朗已经可以制作砷铜。之后，铜冶炼技术通过美索不达米亚盆地，türkiye和其他地方传播到南欧和北非。它的目的不断扩大，加快了世界各地文明的进步。在我国发现的最早的青铜产品是大约5300年前，位于甘西省甘索县Majiayao文化遗址的一把青铜刀；真正的证据是相对完整的，最令人信服的青铜冶炼记录是位于目前的Qijia文化遗址，位于Yuanziping镇的Qijia Pingshe，Yuanziping镇，Guanghe County，Linxia Hui Hui Autonomous toplocation，Gansu Province，超过4000年前。我国家的青铜冶炼技术确实比西亚的铜冶炼技术晚，但无论是起源于西亚还是独立的起源，历史和物质圈子的观点尚未统一。

2。铁器时代

铁冶炼技术的发明是基于铜冶炼技术的开发。人类最初使用的铁不是通过冶炼而是陨石制成的。铁的硬度比铜和青铜的硬度高得多。基于铜冶炼技术，人类发明了铁冶炼技术。铁工具的使用是人类社会生产力的较高阶段。谁首先掌握铁工具的人将占主导地位。这个时期是一种生产关系，其特征是铁工具，人类和小型农民经济和小型手工艺品的结合，形成了社会的材料生产模式，交换模式和生活方式。

考古发现，世界上使用陨石的最早记录是陨石匕首从公元前3500年到达公元前2000年，在Xiagerce，Ur和Del Bahari中。匕首在埃及法老王图坦卡蒙（Tutankhamun）的坟墓中装有金色的手柄和铁体，也是陨石制成的。在我国使用陨石的最早记录之一是hebei中山港中发现的铁刀片青铜斧头，并且已经确认刀片是陨石。尽管有记录在青铜时代使用陨石，但由于很少发现陨石，因此仅偶然地使用它们。当时，人类的主要金属物体仍然主要是铜和青铜。

赫比省高阳的中期王朝的铁刀斧头现在位于赫比博物馆

这是1977年在北京的平戈县发掘出来的商王朝铁刀铜斧，长度为8.7厘米。测试后，铜斧刀片的铁叶片上的铁不是人为地铸铁，而是用陨石铁锻造薄的刀片并铸成青铜手柄。

铁冶炼技术的发明和传播受益于完全消失的文明 - 赫梯文明。赫梯文明出现在目前的土耳其阿纳托利亚半岛（亚洲亚细亚）中。陶器和铜冶炼行业非常发达。公元前1800年，赫梯人基于铜冶炼技术发明了块铁冶炼技术，但该技术非常机密。由于采用了更先进的铁质冶炼技术，赫梯人曾经摧毁了古代巴比伦王朝，这是四个古代文明国家之一。主要原因是赫梯人铁武器的致命性要比古代巴比伦人高得多。直到公元前12世纪的赫梯文明沦陷，掌握铁冶炼技术的工匠在逃脱期间向外扩展了铁冶炼技术。我国的铁冶炼技术出现在周末周末（公元前8世纪）。当时，铁产品已经出现，春季和秋末时期出现了大量的铁工具。

公元前1800年，赫梯人基于铜冶炼技术发明了块铁冶炼技术。

在公元前6世纪之前，我的国家发明了生铁冶炼技术，这使我国的钢铁生产系统（我国的钢铁制造技术的发明也远远领先于世界），远远领先于世界其他地区，当时比欧洲领先2000多年。此外，在我国家的铁冶炼技术的过程中，工匠还发明了爆炸性铁冶炼技术，而我国使用爆炸炉的历史比欧洲早得多。在春季和秋末时期，我的国家已经掌握了铸铁（生铁冶炼）技术，到了早期交战状态时期，它使用了大量的铸铁农业工具，而我国家的物质技术也跳到了世界前沿。

3。铁器时代（铁器时代后）

在我国的明朝和清朝之前，尽管铁冶炼业始终占据了世界上的领先地位，这是由于当时的统治裁决等因素，但欧洲刚刚在中世纪刚刚结束了其黑暗时期，但仍领先。正是从这个时期开始，我们国家就失去了物质力量的地位。

从17世纪开始，欧洲意识形态的启蒙运动结束了自中世纪以来超过1000年的黑暗时期，随后是一个巨大的繁荣时期，在这种时期中，自然科学，哲学，伦理学，政治学，经济学，历史，历史，文学，教育和其他学科都表现出爆炸性的发展。在这种背景下，现代材料科学在欧洲蓬勃发展。

人类在使用铁的使用中经历了三个里程碑发展：第一个是赫梯人发明的块铁冶炼技术。第二个是中国发明的生铁冶炼技术。第三是Bessemai发明的转换器钢冶炼技术。在发明转换器制造技术的发明之前，世界上大多数钢铁是通过开放式炉子制造的。这项技术由德国西门子和法国马丁共同完成，因此开放式炉子也称为“西门子 - 马丁推动”。转换器铁技术的发明大大降低了钢材制造的成本，大大降低了钢的杂质和能源消耗，并提高了质量，成为20年代中期世界上钢铁制造的主流技术。之后，钢铁周围出现了新技术和新材料，在战后（例如德国和日本）对某些国家成为世界工业大国的不朽贡献。

在19世纪中叶，英国贝塞梅耶发明了转换器钢铁制造技术

1856年，西门子使用暖气库为开放炉的结构奠定了基础。 1864年，马丁（Martin）使用带有暖气室的火焰炉成功地用废钢和生铁来制作液态钢。从那时起，他开发了开放式炉钢制方法，该方法称为“西门子 - 马丁炉”。

但是，我国家的第一个现代钢铁企业是1893年在湖北建造的汉扬铁工厂。它是在西方化事务局部长张张东的领导下。尽管在此期间，它在钢铁行业中发挥了一定作用，但很难前进。进入21世纪，我国家的钢铁产量已经爆炸性增长，但是低端的生产能力严重供应，导致了巨大的能源和环境成本。同时，高端钢材材料在研发中的尴尬境地以及仍然依赖进口的关键材料的令人尴尬的情况从未被打破。前往我的国家仍然需要很长的路才能恢复其作为物质力量的地位。

我国的第一个现代钢铁企业是1893年在湖北建造的Hanyang Iron Factory。

4。新材料时代

在人类社会的这个阶段，科学和技术的进步以及材料的发展将围绕实用性，效率和智力实现。当代的全球生产力具有技术，人性化，生态，加速和革命性的特征。材料的基本状态更为突出。仅材料的发展将不再影响人类科学，技术和文明的进步。

在此期间，材料基本上分为结构材料和功能材料。结构材料包括钢材材料，工程塑料，高温和低温合金，纳米材料，环境意识材料，复合纤维材料，结构陶瓷材料和晶体材料等；功能材料，例如电子材料，形状的记忆合金，金属玻璃，液晶材料，功能性聚合物材料，磁性材料，超导材料，功能性陶瓷材料，生物医学材料等。

现代新材料的发展为人类文明的进步提供了无限的想象力。图片显示了由碳纳米管（由石墨原子组成的碳纳米管组成的固体物质的固体形式（一种固体物质，世界最小的密度）的低密度，最小密度），具有轻巧的重量和完美的六边形结构连接），可以在清洁机油泄漏中起关键作用。

新材料的高科技特征正在满足新时代的需求，具有更高的机械性能，更高的轻质和极端的温度抗性和环境适应性。直到今天，人类社会的发展仍无法完全支持并代表一段时期内的生产力发展，就像以前的时期一样，仅依靠材料或技术。但是，在现代工业制造业中，我们仍然在很大程度上练习“一代材料，一代设备”的“物质定律”。作为行业的基础，当今的新材料更多地发挥了幕后英雄的作用。它将越来越多地与信息技术和生物技术融为一体，将工业制造推向了新的智力时代。

目前，人类社会在几十年中所取得的科学和技术成就超过了过去几千年来的整体科学和技术发展。材料的数量和开发速度已显示出几何数字增长。各个领域的材料的突破将在促进社会生产力中发挥至关重要的作用。新材料为人类生活提供了最基本的服务。新材料在功能类型中的扩展为工业经济的可持续发展提供了重要的支持，从而大大促进了人类社会的发展和进步。

3。从历史的角度讨论物质发展的定律

每种材料的开发将具有自己独特而丰富多彩的历史。查看整个材料字段，大量数据使我难以想象和惊讶。因此，在整理材料历史的过程中，我感到材料的宏伟历史。在处理物质历史时，我不仅必须致力于研究和坚持不懈，而且还必须利用智慧来发现可以更好地指导人类发展的经验和法律。

1。敢坐在“冷板凳”上

中国工程学院的院士胡子先生在撰写《东北大学的hao shiming教授的序言》时谈到了两点：

首先，要了解材料的历史发展，您必须了解人类社会的发展历史。您需要研究人员，具有高度的科学素养，并对整体材料科学有全面而深入的掌握。即使是从事材料领域多年的高级专家，也无法研究材料的历史，因为材料的历史历史悠久，种类繁多，而且不能全面。

其次，对物质历史的研究一直处于相对尴尬的境地。中国没有特殊的项目建立。没有资金。当前的人员不愿意做这项耗时，劳动力且无薪工作的工作；虽然大多数退休人员不再愿意在这项艰难而耗时的工作上度过限时的时间。

因此，到目前为止，我的国家缺乏工作来解决材料的历史，甚至更少的作品。因此，在研究材料的历史时，我们必须具有忍受艰辛的精神和忍受孤独的精神，敢于“坐在板凳上十年”。

2。历史上有一个“金屋”

近年来，美国发起的“物质基因组”项目使世界各地都可以效仿并模仿它，并且他们认为材料设计是未来物质开发的首要任务。实际上，我们的祖先已经开始设计数千年前的材料。换句话说，材料设计的真正来源在中国。

自古以来就已经存在材料设计。 In the famous book "Zhou Li·Kaogong Ji" in the Spring and Autumn Period of my country, it was recorded that "Gold has six quartiles (ji, four tones), six parts of gold and tin are one (gold and tin mass ratio 6:1), which is called the quartiles of bells and tripods (bench and tin material); five parts of gold and tin are one (gold and tin mass ratio 5:1), which称为轴和jin的四分位数（一个子类型工具）；黄金和锡的四个部分（黄金和锡质量比4：1），称为长矛和吊带的四分位数长矛，长矛，音套等）。一半的黄金和锡（黄金和锡质量比5：5），称为火的对准（用于燃烧火的凹面镜）。 “此描述是根据性能和目的设计仪器的材料设计的最早记录。这六种是6种不同用途的合金。

古人已经开始材料设计。尽管描述太简单了，但它仍然可以为我们提供更多的参考和思维。

“书中有一个美丽，书中的金房子。”在材料史上，与金和珍贵的玉相比，对人类表现出的价值对时间的考验更具抵抗力。用明智的眼睛探索并用文字记录。仍然有许多故事在等待我们在悠久的材料历史上探索，还有许多未知的材料在等我们探索。