在自然界中，色彩瑰麗、晶瑩剔透的金剛石是一種稀有的、已知物質中 堅硬的單礦物晶體。  

    金剛石按用途分為兩類：質優粒大可用作裝飾品的稱寶石級(或稱鉆石級)金剛石，質差粒細用于工業的稱工業用金剛石。工業用金剛石以其超硬性被廣泛地應用于機電、光學、建筑、交通、冶金、地質勘探、國防等工業領域和現代高科技領域。金剛石是一種稀有的非金屬礦產資源，到目前為止全球已探明的儲量也僅有19億克拉(相當于380噸)，而我國的天然金剛石儲量僅有4.18噸，這遠遠滿足不了人類對金剛石的需求。  

    從19世紀末開始，人類便嘗試人工合成金剛石。經過科學家們長期不懈的努力，終于在1955年由美國科學家霍爾(Hall)第一次采用高溫高壓技術用石墨合成了金剛石，這是人類合成超硬材料史上的第一個里程碑，它使人類將金剛石大批量地應用于工業成為現實。時至今日，該方法仍是合成工業金剛石的主要方法。然而，在金剛石被應用于工業的實踐中，人們發現了它的兩個致命的弱點：一是熱穩定性差，當溫度達到700℃以上時，金剛石開始轉變為石墨，后者的硬度與金剛石有天壤之別；二是化學惰性差，金剛石在加工鋼鐵材料時易與材料中的鐵發生化學反應，從而不同程度地喪失了超硬特性，使應用受到限制。這促使科學家們又開始了探求硬度與金剛石相當且能克服上述弱點的新型超硬材料的嘗試。  

    由于六方氮化硼的熱穩定性和化學惰性都優于石墨，同時，硼-碳鍵的鍵長與碳-碳鍵的鍵長十分接近，科學家們推測：六方氮化硼有可能成為硬度與金剛石相當的性能更加優異的新型超硬材料。1957年，美國通用電器公司的科學家Wentorf利用六方氮化硼成功地合成出了“立方氮化硼”。它的熱穩定性和化學惰性的確明顯優于金剛石，但是人們發現，它的硬度只有66GPa，相當于金剛石硬度(95GPa)的三分之二，這完全出乎了科學家的預想，但“立方氮化硼”的人工合成仍被科學家稱為人類合成超硬材料的第二個具有里程碑意義的重要成果。  

    在隨后的幾十年中，全球的材料科學家始終沒有放棄過尋找新型超硬材料的努力。進入21世紀以后，2001年，烏克蘭科學家Solozhanko合成出了第三個超硬材料立方BC2N，硬度達到76GPa；2002年，美國一個研究小組的賀瑞威博士又合成出了一種超硬材料B6O，其硬度為45GPa。這些新成果使全球的材料科學家尋找新型超硬材料的熱情又達到了新的高潮。  

    然而，在尋找新的超硬材料的艱難跋涉中，科學家對硬度這個常用的宏觀物理量的微觀本質一直缺乏深刻的認識，只知道硬度這種常用的物理量的宏觀本質，但始終沒有在微觀的尺度上找到適當的對應，因此沒有一個比較基礎的理論能夠告訴材料科學家哪一種原子排列方式可以造成比較大的硬度。也就是說，一直沒有一個統一的理論能夠預測超硬材料的硬度。所以，在探求新型超硬材料的具體科學實踐中，科學家們只能用各種間接的方法來預測新型超硬材料，雖然也取得了一定的進展，卻無法在合成前準確地測出材料的硬度，只能在合成后測量硬度。這種方法需耗費大量的人力、物力和財力。科學家們將這種方法比喻為“炒菜法”，即一道菜只有在炒出來后才能知道它的色、香、味的具體情況。