这套图书讲述一万年人类对能源的探索和认知旅程，和找到更为清洁和有效的能源解决方案的决心；

人类活动改变地球的时代，从能源角度看地球人类世，现代科技催生无限可能的新能源；

少年时19 正能量的房子

每个家庭都在耗能。

美国是耗能最“肆无忌惮”的国家。美国每个住宅年耗电量约1.1 万千瓦·时，民用住宅用电占全国总用电量的38%，这些电能基本来自天然气、煤和石油。

要保证人们的衣食住行，房子理所当然是耗能的，但是所使用的电来自不可再生能源就不应该是理所当然的了。那么，有没有可让使用现代电器的房子自己运转起来呢？

能源顺差房屋就是这样的房子，它们通过自身装置，从太阳能、风能等可再生能源中吸取能量供自身使用，还将用不完的电能输送给商用电网。这样的房子真是“正能量的房子”！

从节约能量、零耗能再到正能量，这是对现代科技和社会经济的综合性考核。这里有新能源和新的建筑技术的尝试，还有大量的研究和分析，比如精确掌握传统建筑和新型建筑的能源消耗情况，利用计算机模型等预测建筑设计的能耗比。当然，你还要考虑建造这样一个房子需要花多少钱，“正能量的房子”这笔账该怎么算。

让我们一起来看看一个天才的想法如何一步步实现。

少年时32 地球人类世

当公元2000年的钟声敲响时，全世界都在为千年一遇的千禧年狂欢；在同一个时刻，科学家却在为跨越万年的新纪元是否已经来临而愁眉紧锁，这个新纪元就是地质年代中的一个新的“世”。就在那一年的科学年会上，荷兰科学家、诺贝尔奖得主保罗·克鲁岑正式提出了“人类世”的概念。

“人类世”刻画了一个人类活动改变地球的时代：人口过度增长打破了地球的供需平衡；大城市的涌现破坏了天然地貌；二氧化碳和甲烷的增多改变了地球的气候；森林破坏和环境污染威胁着动植物的生存；过量攫取能源正在“榨干”地球的最后一滴“血”……

我们从能源的角度展开讨论，从人类在过去的一万年间慢慢“驾驭”大自然中的各种能源，到最近一百年内又惨遭化石能源的“绑架”，再到现在为了挣脱能源“枷锁”而用尽浑身解数。人类和能源之间上万年的“爱恨纠缠”谱就了传统能源的“挽歌”，也催生出具有无限可能的新型能源。能源随着人类的进化和人类文明的进步而不断“进化”，能源的“进化史”也是地球迈入“人类世”的一个直接证据，能源的未来也主宰着地球和人类的命运。

也许，进入“人类世”，也是历经万年的人类文明的转捩点……

少年时71 核能探索的曲折历程与未来

作为万物灵长的人类，永远对 更大的世界心驰神往。自人类于 19 世纪与 20 世纪之交发现了放射性现 象起，便隐约感受到核能所蕴藏的 “神力”。从那时起，人们就对它 的应用潜能心驰神往。然而，小小 原子核中蕴藏的神秘力量也伴随极 大的不可控性和风险。

在对核能的探索过程中，人类 不仅面临着科学认知与技术层面的 极限挑战，也面临着社会制度与文 化层面的极限挑战。早期，人们怀 着好奇，经历了一段较为单纯的探 索与认知旅程。但之后，当人们有 幸掌握了用核反应创造巨大能量的 “咒语”时，却将这威力无穷的“魔 法”用在了战争与军备竞赛中。

另一方面，在 20 世纪世界局势 不断变迁的背景下，核能也走上了 和平之路。70 年来，核电技术从一 代到四代，数不清的科学家、工程 师凭借其智慧与辛勤付出，攻克了 大大小小的难关，也在数次惨痛事 故中不断吸取教训，努力改进着核 电站的设计与管理，积极应对着核 污染。与此同时，受控核聚变领域 的研究者也在不断探索着可能比核 裂变更为清洁、更为有效的能源解 决方案。

如今，核电已成为许多国家的 重要能源之一，也必将在环境与能 源议题愈来愈重要的未来担当重任。

少年时110 能量之旅 

从根源、转换、存储到创新应用

能量是自然界中基本的物理量之一，生活中我们无时无刻不在获取和使用能量。我们吃东西时，吸收的是食物中的化学能；夜晚，我们在书桌前学习时，离不开台灯的光能；我们打电话时，手机的锂电池中储存的能量先转化为电能，再转化为信号的电磁能；我们搭飞机和坐火车时，燃料中的化学能转化为飞机和火车的动能，帮它们克服天空中的空气阻力或者轨道上的摩擦力，使之向前。

地球上的能量几乎都来自太阳。你是否曾好奇过，从太阳辐射出来的光能和热能，在地球上经过了怎样的神奇旅程，才变为上述的种种能量形式，最终来到我们的身边？而太阳发出的能量一开始又来自哪儿？

我们希望通过这本书，介绍能量在来到我们身边之前，经历过怎样的漫长“旅途”。

数千年来，人类主要使用的能源形式一直在发生变化：在古代，最常使用的能源是柴火；工业革命后，人们学会了燃烧煤炭，煤矿被大量开采、投入工业生产；20世纪后，随着科技的进一步发展，石油和天然气逐渐成为主要的能源；现在，全球变暖的危机步步逼近，为了减少碳排放，人们将目光投向太阳能、氢能、风能和水能等新能源。

科学家和工程师不断地探索，希望能找到更高效的能量转换方式，将能量在传输、转化时的损失降到最低。他们尝试改进能量的转换路径、寻找最适合传输能量的材料。同时，为了更高效稳定地利用能量，他们也在寻找更稳定的储存能量的形式，思考更智能的能量分配方法。

未来，新型的能源形式会是什么样的？这个问题等待你的回答。

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