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A Better Learning and Living Experience
9-14岁少年科学人文素养科普读物
在阅读中学习科学家解决问题的思路和方法
- 本期内容简介 -
碳是构成地球和生命的元素,它在大气、海洋、地球内部,也在生命体中。它有多个“化身”,可以是石墨,是钻石,也可以是石墨烯,是巴基球。它既藏于石油和煤炭之中,也存在于柔软的塑料和坚硬的大理石中,是生命体重要的分子“骨架”。它太重要了,以至于科学家推测其他星球如果存在活的生命体,也可能是由碳构成的。不仅如此,它驱动了工业革命以来人类文明的快速发展,它以“一己之力”撑起了一门学科——有机化学,这门学科专门研究碳如何和不同元素结合,产生几乎无限种化合物。
自然界中的碳,虽然会变幻不同面目,却从未消失。现在我们所认识的碳,仍然是地球诞生时的碳、恐龙称霸时的碳,只不过它们搬了家、变了模样。当生物体死去,碳的化合物会被留下,它们变成岩石,变成黑色的石油和煤炭,形成的能源材料又通过燃烧被释放到大气。这样的轮回大概花费几百万年。
而随着我们对地球内部、海洋、大气、周围的事物,甚至对我们自身了解的加深,碳在自然界的循环路径也越来越清晰地展现在我们眼前。有的科学家在研究地核中的碳,它可能揭示地球形成的秘密;有的科学家在研究深海热液喷口中的神秘有机物,它可能发展出最初的生命形式……碳不仅在地球大气圈、生物圈、水圈、岩石圈之间循环,它还串起了整个地球的历史,主导了生命演化的脚步。
与此同时,我们也确切地认识到,人类对高碳能源的使用已经加速了碳循环,对地球的生态平衡造成了破坏。我们要学习如何摆脱对碳能源的依赖,这个过程不仅仅是等待新技术的诞生和应用,也关系到我们的消费选择和生活方式的改变。
- 内容预览 -
- 目录 -
碳之探本溯源
“有稽之谈” 无机之碳
有机化学简史
生命“点燃”前的“黑暗”之路—从碳到有机物的前生命化学过程
碳基生命是必然的吗?
呼吸作用和光合作用中的碳
碳的地质循环—煤和石油是如何形成的
碳的循环旅行
寻找温室效应的源头
碳中和的经济学
捕集二氧化碳:纠正错误路漫漫
2050年,我们将用什么来替代化石能源?
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