本书源自美国国家科学院、工程院和医学院举办的一场高端学术研讨会。全书系统记录了来自斯坦福大学、杜克大学、劳伦斯利弗莫尔国家实验室等顶尖机构的科学家与工程师，就极端环境下新材料的发现、设计与表征技术所展开的前沿对话。核心内容聚焦两大革命性工具的结合：一是先进监测技术(如超高温力学测试、超快激光冲击、原位电镜等)，用于捕捉材料在极端条件下的真实行为；二是数据科学方法(如机器学习、人工智能、高通量计算)，用于加速材料设计与性能预测。书中深入探讨了超硬材料、高熵合金、超高温陶瓷等的研究突破，并直面了该领域面临的数据匮乏、标准缺失、跨尺度建模等核心挑战。