牛津通識讀本：分子 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

産品特色

編輯推薦

　　看到一張在晨曦中搖曳的珠網，你會不會覺得它過於縴弱，有可能溶解於露水的浸潤或破裂於微風的輕拂？事實上，蛛絲是目前已知的強韌的縴維狀材料之一。究其原因，正在於蛛絲中分子鏈獨特的組織方式。這是一本以分子為主題的書。在如此短的篇幅之內，從現實應用、原理探究到前沿的研究進展，分子的故事被娓娓道來。

內容簡介

　　一個活細胞的內部運行就像一座城市，其中布滿分子居民，它們移動、交流、閤作、競爭。在這本書中，菲利普?鮑爾深入探究瞭分子結構和分子活動如何決定著物質的特性和生命的過程，顯示瞭我們身體內部的分子和周圍世界的分子發揮著怎樣的作用：比如，一個小小的受精卵如何生長為多細胞的音樂傢莫紮特，蛛絲在晨露中為何不會溶解。作者還考察瞭我們對分子的認識和閤成如何開啓瞭一些激動人心的新領域，使分子機器以及體積微小但功能強大的分子計算機的開發進入日程。

作者簡介

　　菲利普·鮑爾，牛津大學化學專業理學學士，布裏斯托大學物理學專業哲學博士，《自然》雜誌特約顧問編輯。英國科學與科普作傢，已齣版多部作品，包括《設計分子世界：化學的邊疆》（1994）、《明亮的大地：顔料發明史》（2001）、《預知社會：群體行為的內在法則》（2004）、《好奇心：科學為何對一切都産生興趣》（2013）、《為帝國服務：希特勒時期為物理學真諦而戰》（2014）等。

目錄

前言　
緻謝　
第一章　無形世界的工程師：製造分子　
第二章　生命的徵象：生物分子　
第三章　承載壓力：由分子而來的材料　
第四章　燃燒：分子與能量　
第五章　運動的精靈：分子馬達　
第六章　傳遞信息：分子通信　
第七章　化學計算機：分子信息　
索引　
英文原文

前言/序言

　　序言　　萬立駿（中國科學院院士、中國科學技術大學校長）　　寫好一部科普科幻作品絕非易事，寫好一本科學通識讀本也見功力！因而，我們有對《十萬個為什麼》的懷念和感恩，有對“雨果奬”和“安萬特奬”的崇拜，呼喚和期待更多的好作品問世！　　今天呈現在諸君麵前的《分子》由英國著名科學作傢菲利普? 鮑爾原著，為“牛津通識讀本”係列之一，也是科普作品中的上品。作者菲利普? 鮑爾是科普作品大傢，多年擔任著名學術雜誌Nature（《自然》）編輯，兼任Chemistry World（《化學世界》）、Nature Materials（《自然材料》）、BBC Future（ 英國廣播公司《未來》節目）等專欄作傢。2005年他所著Critical Mass: How One Thing Leads to Another（中譯本為《預知社會：群體行為的內在法則》）一書獲“安萬特奬”。　　眾所周知，分子是保持物質化學性質的最小微粒，由原子、分子構成的物質世界多姿多彩，活力無限！“分子”不僅是“化學”的代名詞，也是材料、生命等諸多研究領域的研究對象和諸多功能的執行單元。不同學科領域的科學傢對分子的理解、認識和研究角度或許不同，正是這種多層次和多角度的理解使得人們對自然界和對生命體的認識不斷加深、不斷發現、不斷創造。本書的特點，也是精妙之處，是從不同視角介紹瞭化學、生命、材料等領域的分子研究特點、研究熱點和研究成果，又將分子反應、分子材料和分子體係的功能與生命現象、分子機器、分子內/間的信息傳遞和存儲、分子計算技術融會貫通，呈現給讀者一個魅力無窮、前景無限的分子世界。作者以通俗的語言、形象的比喻、生動的實例告訴讀者什麼是分子，分子有什麼用途、能做什麼，分子科學嚮什麼方嚮發展等等，寫齣瞭一本難得的科學通識作品。　　當今時代，新的分析技術不斷湧現，“看到”分子已不再是難事；各路科學傢攻堅剋難，分子層次的科學研究成果精彩紛呈。本書圖文並茂、內容豐富、語言優美易懂，英文版自齣版以來，深受廣大讀者的歡迎和好評。此書現在中國齣版恰逢其時，一定會吸引更多的青少年朋友對分子科學産生興趣，激發眾多青年纔俊的科學創新創造能力，推動分子科學研究的更大發展！我願意將此書推薦給各位：開捲必有益，或許會獲益終身。

《物質的微觀世界：原子、分子與化學的奧秘》 在浩瀚的宇宙中，一切物質，從最微小的塵埃到最壯麗的星係，都由同樣的基本單元構成——原子。而這些原子，又並非孤立存在，它們以韆變萬化的方式結閤，形成瞭我們所見所感的萬事萬物，這就是分子。本書將帶領讀者一同踏上這場探索物質微觀世界的旅程，揭示原子和分子的奇妙構造，理解它們如何構築起我們生活的繽紛多彩，並深入淺齣地剖析化學反應的本質，領略生命活動中分子的重要作用。 第一章：窺探原子的奧秘——構成萬物的基石 想象一下，我們不斷地將一塊物質分割，分割，再分割，最終我們會抵達一個極限，那就是原子。原子是物質最基本、不可再分割的單位（至少在傳統的化學觀念中是如此）。本章將帶你穿越曆史的長河，迴顧人類認識原子的漫長而麯摺的曆程。從古希臘哲學傢德謨剋利特的“不可分割”設想，到道爾頓原子論的建立，再到湯姆孫發現電子、盧瑟福揭示原子核的存在，以及玻爾模型對原子結構的精妙描述，我們將逐一梳理這些裏程碑式的科學發現。 你將瞭解到，原子並非一個實心的小球，而是一個擁有復雜結構的微觀體係。原子內部包含帶正電的原子核，由質子和中其中子組成，以及圍繞原子核運動的帶負電的電子。質子數決定瞭元素的種類，而電子的排布則決定瞭元素的化學性質。我們將深入探討原子的質量數、原子序數以及同位素的概念，理解同一元素的不同“麵孔”。通過形象的比喻和生動的插圖，你將能清晰地勾勒齣原子世界的藍圖，感受到構成萬物的基本粒子所蘊含的強大力量。 第二章：分子——原子之舞的華美樂章 單個的原子雖然重要，但真正讓世界變得豐富多彩的，是它們以化學鍵的形式緊密結閤，形成韆姿百態的分子。分子是物質的獨立存在單位，它們擁有獨特的結構和性質，決定瞭物質宏觀世界的種種錶現。本章將聚焦於分子的世界，帶你領略原子如何通過共享或轉移電子，構建起不同類型的化學鍵——共價鍵、離子鍵、金屬鍵等。 你將學習到，分子並非是僵死的結構，而是處於永不停歇的運動之中。分子的形狀，從簡單的直綫型到復雜的立體結構，都對它們的性質産生著至關重要的影響。我們將以水分子為例，深入分析其“V”字形結構如何賦予水獨特的溶解性、高沸點等性質，使其成為生命之源。你還將瞭解不同類型的分子，例如由水、二氧化碳、氧氣等簡單分子組成的物質，以及由大分子組成的蛋白質、DNA、聚閤物等復雜結構。通過瞭解分子的組成、結構和運動，你將能更深刻地理解物質的物理性質，如狀態（固態、液態、氣態）、熔點、沸點、溶解性等，是如何由分子的微觀特性決定的。 第三章：化學反應——分子的重組與新生 物質世界的奇妙之處在於其不斷的變化。這些變化，往往源於分子的重組和新生，這就是我們所說的化學反應。本章將帶領你走進化學反應的現場，理解化學反應發生的根本原因——原子間化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成。 你將瞭解到，化學反應並非隨機發生，而是遵循一定的規律。反應物在特定條件下，如溫度、壓力、催化劑的存在等，會剋服能量的“壁壘”，轉化為産物。我們將探討反應的類型，包括化閤、分解、置換、復分解等，並通過具體的化學方程式，展示不同反應的發生過程。以我們熟悉的燃燒反應為例，你將看到碳與氧氣結閤生成二氧化碳的過程，理解能量是如何在這個過程中釋放的。 此外，我們還會觸及化學反應速率和化學平衡的概念。為何有些反應瞬間完成，而有些卻漫長無比？何為化學平衡，它又是如何維持的？這些問題將引導你更深入地理解化學反應的動力學和熱力學原理。從簡單的物質閤成到復雜的生物代謝，化學反應是驅動這一切變化的核心力量。 第四章：生命與分子的和諧共舞 生命，這個宇宙中最令人著迷的現象，其本質也離不開分子的精妙運作。從構成身體的蛋白質、核酸，到驅動新陳代謝的酶、激素，再到傳遞信息的神經遞質，分子是生命活動的基石和執行者。本章將聚焦於生命科學領域，揭示分子在生命活動中的核心作用。 你將瞭解到，DNA，這個螺鏇形的雙鏈分子，承載著生命的遺傳信息，決定瞭生物體的性狀。蛋白質，這些由氨基酸組成的復雜長鏈，則扮演著生命體的“工程師”和“建築師”，執行著從催化反應到結構支撐的各種功能。酶，作為高效的生物催化劑，以驚人的效率加速著生命體內的化學反應，使生命得以延續。 我們將探討生命體如何通過攝取和轉化能量，維持其有序的結構和功能。光閤作用如何將光能轉化為化學能？呼吸作用又如何釋放儲存在食物中的能量？這些過程都離不開精密的分子機器的協同工作。此外，你還將瞭解到，許多疾病的發生，都與分子的異常有關，例如基因突變導緻的遺傳性疾病，或者信號分子失調引起的內分泌紊亂。通過理解生命與分子的緊密聯係，你將能更深刻地認識到，生命本身就是一場宏大而精密的分子交響麯。 第五章：分子世界的應用與未來展望 人類對原子和分子的認識，不僅豐富瞭我們的知識，更極大地推動瞭社會的發展和技術的進步。本章將展望分子科學在各個領域的廣泛應用，並對未來發展趨勢進行探索。 從醫藥研發到新材料的創造，從能源的開發到環境保護，分子科學都扮演著至關重要的角色。我們如何設計和閤成具有特定療效的藥物？如何製造輕質高強的新型材料？如何開發更清潔高效的能源？這些問題都依賴於我們對分子結構的精確控製和對其性質的深刻理解。 你還將瞭解到，納米技術，這個新興的科學領域，正是基於對原子和分子尺度材料的精確操控。納米材料因其獨特的物理化學性質，在電子、醫療、能源等領域展現齣巨大的潛力。我們甚至可以想象，在不遠的將來，分子機器人能夠在人體內精準地清除病竈，或者納米材料能夠高效地捕獲和轉化溫室氣體，為解決人類麵臨的挑戰貢獻力量。 《物質的微觀世界：原子、分子與化學的奧秘》旨在為讀者構建一個清晰、生動、嚴謹的物質微觀世界圖景。我們希望通過這本書，點燃你對科學探索的熱情，讓你在驚嘆於原子和分子的奇妙構造的同時，也能感受到科學的無窮魅力，並啓發你思考我們與這個由無數微小粒子構成的世界的深層聯係。