通讯作者：Zhu-Jun Wang、Zhi Liu人类自石器时代通过对自然材料加工成工具从而塑造了人类历史和文明。因此通过研究古代人造材可帮助重建对过去人类历史的理解，丰富对古人生产生活行为与文化活动的认识，从而可为探索已历史信息提供重要的线索。此外了解早期人造材料的起源和演变，不仅是解决历史上为什么、如何以及由谁创造这些材料之谜的关键一步，也为审视历史提供了一个新的角度。为了在技术上实现这一目标，考古学家和材料表征科学家之间的密切合作是关键。现代考古学界已越来越广泛地采用现代科学表征技术来探查古代人造材料，推动对历史遗迹的深入挖掘并从古代文物中提取更多传统考古学不可获取的信息。该领域逐渐成为一种主流的交叉学科，先进的表征工具可发现隐藏在古代材料深处的古代信息并重现古材料的制作工艺。这种技术如同罗塞塔石碑（Rosetta stone）一样帮助考古学家和语言学家破译埃及象形文字并揭示古埃及人曾经的生产生活方式。
随着物理化学表征技术的进一步发展，考古学界已借助大装置同步辐射技术、高分辨电镜、计算化学方法，使一些特殊的古代合成晶体得到发现和表征，相关的机理和以往的一些推论也逐渐得到更加清晰的解析，这让学界有机会重新评价和提升一些传统手工业体系的技术高度。特别是同步辐射光源具有高亮度、宽频谱、偏振等特性，其中的显微技术μ-XRF、μ-XAFS、μ-XRD、X-μCT和Nano-Arpes在古代文物的成分结构探查、元素化学态确认以及制造工艺研究等方面取得了不少成功案例。如对秦始皇兵马俑盔甲上的著名颜料“中国紫”的发现与解读，对古代福建建窑釉面窑变的解读以及古烧造过程的研究。近期随着表征技术往原位在线方案的发展，这提供了在非平衡态下实时追踪材料合成或反应过程。该技术为考古学界提供了研究古代人造材料的新路径。例如，原位电子显微镜可以直接观察材料的生长和演变，结合古代文献可模拟古代相应条件下古材料的合成过程。此外，能够在非平衡条件下实时监测材料的原位方法可能为恢复古代生产方法提供线索。因此，从古代材料中获得的微观结构信息以及对加工条件关系的理解可直接转化为现代科学（拟古学）中真实的材料合成过程，并且在微观尺度下复现古材料合成行为。相信在不久的将来，原位谱学与原位电子显微成像手段可为考古学带来更多惊喜的发现，我们将更好的认识我们的过往。Wang, ZJ., Liu, Z. Characterizing ancient materials. Nat. Mater. 22, 144–145 (2023).DOI：10.1038/s41563-022-01423-xhttps://doi.org/10.1038/s41563-022-01423-x
