描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 是国际标准书号ISBN: 25304544
院士讲科学:成就孩子科学素养（*辑）
19位院士的科学故事，19个前沿科技热点!带领孩子们去触摸前沿科技的脉博！没有抽象的理论、没有看不懂的公式、没有高深的术语，19位院士结合他们的科研经历和人生体验，给青少讲述热点科学知识。它将囊括天文、植物、航天、网络、能源、通信、地球、法庭科学、基因工程、环境保护、交通、医学、核武器等诸多热点领域的科技创新精华。让我们跟随院士走入科学殿堂，触摸前沿科技的脉搏！
院士讲科学:成就孩子科学素养（第二辑）
没有抽象的理论、没有看不懂的公式、没有高深的术语，19位院士结合他们的科研经历和人生体验，给青少讲述热点科学知识。铁路挺进青藏高原，中国要要攻克哪些困难？中国“北斗”，何时能有和GPS叫板的实力？为破国产飞机的“心脏病”，航空界有哪些努力？熟悉的燃油汽车，为何“绝迹”于公路？令人印象深刻的建筑物，真的有“灵魂”吗？······这些问题可以在书中找到答案。让我们跟随院士走入科学殿堂，触摸前沿科技的脉搏！
院士讲科学:成就孩子科学素养（第三辑）
15位院士的科学故事，15个前沿科技热点!带领孩子们去触摸前沿科技的脉博！没有抽象的理论、没有看不懂的公式、没有高深的术语，15位院士结合他们的科研经历和人生体验，给青少讲述热点科学知识。轻盈又刚强的复合材料，如何改变我们的生活？中国古代建筑物的“中国风”，是怎么形成的？从石油到各种工业产品，石化工业开掘沉睡的宝库！在进入太空之前，人类还有一块未涉足的处女地！今天便捷的铁路出行，是三个世纪的征程！通过水利工程，人类寻求人与水的和谐共存！这些问题都可以在书中找到答案。让我们跟随院士走入科学殿堂，触摸前沿科技的脉搏！
院士讲科学:成就孩子科学素养（*辑）
本书汇集了19位中国工程院院士关于热点科技领域的精彩故事和趣味解读。它将囊括天文、植物、航天、网络、能源、通信、地球、法庭科学、基因工程、环境保护、交通、医学、核武器等诸多领域的科技创新精华和前沿智慧。扫扫书中的二维码，院士授课开始啦！
院士讲科学:成就孩子科学素养（第二辑）
本书汇集了19位中国工程院院士关于热点科技领域的精彩故事和趣味解读。它将囊括天文、航空、航天、气象、新能源、通信、物联网、建筑、环境保护、交通、测绘、核能等诸多领域的科技创新精华和前沿智慧。快来跟着院士一起领略前沿科技的魅力吧！
院士讲科学:成就孩子科学素养（第三辑）
本书汇集了胡正寰、赵振业、陈祥宝、傅熹年、杜善义、许健民、王浚、杜彦良、傅志寰、王基铭、王浩、胡春宏、沈建忠、赵春江、魏复盛等中国工程院院士，关于自己研究领域的热点科技的趣味解读和他们精彩的科研人生故事。全书囊括了航天、气象、卫星、建筑、生态、交通、通信、能源、地球、军事等诸多领域的科技创新精华和前沿智慧，通过院士们的科研人生路，使青少年感知中国科学家在攀登科学高峰征途上的持着追求，感受前沿科技的无限魅力，点亮青少年的科学梦想。
院士讲科学:成就孩子科学素养（第一辑）
第一章 复兴之路，强国乐章
赵文津院士：为祖国寻找珍贵矿藏004
杜祥琬院士：中国核武器横空出世012
戚发轫院士：中国的未来取决于航天022
李椿萱院士：优雅的飞机，完美的飞行034
王梦恕院士：铁路发展助力“中国梦”044
第二章
前沿新知，窥见未来
尤政院士：走进微机电系统的世界060
邬贺铨院士：互联网，从“冷战”项目到“大智移云”070
安继刚院士：民用核技术的广阔前景082
戴景瑞院士：转基因，农业新革命的“推手”092
丁一汇院士：全球变暖的忧思104
第三章 关注环境，守护地球
钱易院士：环境危机，难以忽视的真相116
郝吉明院士：捍卫公众“呼吸的权利”128
倪维斗院士：中国面临的能源挑战136
黄其励院士：电能是现代社会的“命脉”144
江亿院士：吸收式热泵展现节能宏图154
第四章 博览万物，着眼民生
王陇德院士：斩断急性传染病的“黑手”164
吴孔明院士：昆虫塑造人类的农业174
刘耀院士：科技武装现代“福尔摩斯”184
何继善院士：想象力比知识更重要 194
院士讲科学:成就孩子科学素养（第二辑）
……
院士讲科学:成就孩子科学素养（第三辑）
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院士讲科学:成就孩子科学素养（第一辑）
开发太空
缓解资源能源危机
地球周围的航天器轨道，只是太空资源中的一项。太空中其他天体蕴含的矿产和能源以及太空环境本身，于人类而言也都是珍贵的资源。对这些资源的认识与开发，将会为人类的产业和经济形态带来极大的改变，甚至有可能缓解人类社会目前面临的资源与能源危机，为更具潜力的未来奠基。
提到太空环境，很多人的直观印象之一，便是航天员和他们的生活用品可以在宇宙飞船里“飘”起来；一些科幻作品甚至会据此来安排情节。这种奇景被称为失重现象，它正是太空中微重力环境的真实反映。对于人类来说，长时间生活在微重力甚至几乎是零重力的太空环境里，会带来骨质疏松、肌肉萎缩等问题。但有些工业品只能在微重力环境下生产，方能得到
佳的质量。
然而，在地球上模拟微重力环境成本高昂，而且并不稳定。游乐场里的“跳楼机”，还有沿着抛物线飞行的运输机，可以提供几秒到几十秒的失重，但并不能连续和持久。因此，如果人类的航天技术不断发展，使我们能够将冶炼合金的工厂“搬”到地球轨道上，就可以获得持续不断的微重力环境，满足某些特殊工业门类产品生产的需求。
太空中的辐照，或者说宇宙射线，也是一把双刃剑。对于人类来说，如果长时间滞留于太空，特别是离开地球磁场的保护进行星际航行，就会受到宇宙射线的伤害；人类若长期远离地球磁场保护，甚至可能会患上放射病。但对于某些产业来说，这样的环境却是一种资源，太空育种就是一个例子。
太空中的恒星和行星，还蕴含着有可能造福于全人类的矿产和能源，其中
典型的便是太阳能。相对于人类文明所经历的时间来说，太阳能几乎是无穷无尽的，因此被认为是一种清洁能源。但由于大气层的阻挡，以及阴雨、雾霾等天气的影响，到达地球表面的太阳能已经被大幅削弱。或者说，如果在太空中直接利用太阳能，显然会更为高效。如今，绝大多数卫星以及所有的空间站都会使用太阳能，而非蓄电池或者其他能源，显然是因为这样更为高效。
太阳系中的行星和卫星以及为数众多的小行星，也可能蕴藏着值得开采的矿产资源，从而缓解地球面临的矿产和能源危机。以现在的地质科考结果估算，地球上的石油和天然气资源会在大约50年后基本枯竭，煤炭也可能在100年后基本枯竭，因此未来的人类需要到深海和太空中去寻找资源。飞向月球、火星等天体并登陆的各类无人探测器，其使命之一便是寻找那些星球上是否有值得开采的资源。
移民异星是科幻小说和影视作品中常常出现的情节。在现实生活中，它也是解决地球人口压力的一种可选方案。因为水可以通过电解得到氧气，而氧气意味着维持生命，使人类有可能定居，因此，人们会关心火星上是否有水。不仅如此，人们还致力在宇宙中寻找适合人类居住的星球，以便终有一天在那里定居。
节选自《戚发轫院士：中国的未来取决于航天》一文。
院士讲科学:成就孩子科学素养（第二辑）
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院士讲科学:成就孩子科学素养（第三辑）
傅熹年院士：中国古建筑的风格密码
摘要：古代中国在建筑营造方面取得了辉煌的成就，留下了许许多多壮丽的名胜古迹供今人品评，成为中华文明的一张“名片”。经过数千年的创造、融合，古代中国人逐渐发展出了以木构架房屋为主、采取在平面上拓展的院落式布局的独特建筑体系。中国式建筑今日呈现在世人眼前的辉煌背后，是一套独到的“风格密码”。
生命力旺盛的中国建筑
中国是世界四大文明古国之一，拥有4000年以上有文字可考的历史。在中国广袤的国土上，有干湿适中的平原、湿热的雨林、寒冷的高原和干燥的沙漠等不同的自然环境，也有许许多多生活习惯不同、宗教信仰各异的民族。所以，为了适应不同的地理条件和文化背景，建筑物也会有所不同。
比如，中国东北的房子有很厚的墙，上面是厚茅草顶，
大限度地保温以度过冬日严寒；广东的客家人祖上通常是经历过战乱的移民，因此客家民居只有比较小的门和加厚的墙，窗户开得小而且高，格外强调安保能力，而且将各户人家的房子建在一起以便守望相助；福建的客家人则会更进一步，创造出微缩城池一般的圆楼，
大限度地保障自身安全；云南因为地处高原而四季如春，没有严寒也没有大风，人们为了住得更舒服就建造了高墙环绕而且只有小天井的“一颗印”住宅；四川的一些羌族人住在倚山而建、城堡一般的碉楼里，平坦的屋顶可以用作晒场和休息之所，上层是粮仓和储藏室，中层住人，下层关牲畜，兼具居住和防御功能；西藏拉萨的藏族人也使用类似碉楼的建筑，而且格外重视采光，以利用高原空气稀薄提供的更为强烈的阳光，捱过难熬的寒冷清晨；草原上游牧的蒙古族人会住在蒙古包里，这种可以很快拆卸和搭建的建筑物
大限度地适应了游牧或者游猎生活，而且可以有效地抵御风寒……可以说，正是中国大地上多样化的自然与人文环境，塑造了各地不同样貌的建筑物。
考古学研究则告诉我们，中国古代的建筑活动，就已经发现的遗址而言，至少可以上溯到7000年以前。尽管因地理、气候、民族等差异，使各地的建筑有很多不同之处，但经过数千年的创造、融合，古代中国逐渐形成了以木构架房屋为主、采取在平面上拓展的院落式布局为主流的独特建筑体系，一直沿用到近代，并且曾对周围的朝鲜、日本和东南亚地区产生过影响。就像中华文明源远流长一样，中国古代建筑也是一种延续时间
长、从未中断、特征明显而稳定、流传范围甚广的有很强适应力的建筑体系。
在近7000年的时间里，中国古代建筑大体经历了5个发展阶段，即新石器时代、夏商周、秦汉至南北朝、隋唐至宋金、元明清。在这5个阶段中，中国古代建筑体系经历了萌芽、初步成型、基本定型、成熟鼎盛期和持续发展渐趋衰落的过程。木构架承重与使用斗拱以及院落式布局，是中国古代建筑不同于其他建筑体系的特点。这些特点，早在西周时期就已经基本形成，并且在2000多年前的秦汉时期走向成熟和稳定。
木构架建筑占据主流
如果从具体的建筑物、建筑群和城市这3个层面分别归纳，我们可以发现中国古代建筑（在每个层面上）的基本特点，那就是房屋多以木构架为主要结构形式，建筑群会采用中轴对称的院落式布局，城市则是以方格网街道系统为主，按照完整的规划来兴造。
中国古代建筑的主要特点之一，就是房屋多为木构架建筑；砖石拱券结构建筑只用于少数地区，就全国范围和历史发展而言，始终未能大量使用。也就是说，房屋多以木构架作为房屋的骨架，承受屋顶或者楼层的重量；墙壁则是围护结构，只承受本身的重量，不承受屋顶的重量。室内可以不设隔墙，外墙上可以随意开门窗，有些建筑物还可以设置没有围墙，只有柱子的敞厅、敞廊。
中国古代木构架的主要形式有3种。第一种叫作“柱梁式”，就是在房屋前后檐相对的柱子间，架设横向的大梁；大梁上又重叠几道依次缩短的小梁，梁下加瓜柱或者驼峰，把小梁抬至所需的高度，
形成三角形的屋架。在相邻的两道屋架之间，于各层梁的外端架檩（lǐn），上下檩之间架椽（chuán），形成屋面呈下凹弧面的两坡屋顶骨架。每两道屋架间的室内空间称为“间”，便是组成木构架房屋的基本单位。
第二种结构叫作“穿逗式”。与柱梁式构架在柱上架梁，梁端架檩不同，穿逗式把沿每间进深方向上各柱随屋顶坡度升高，直接承檩，另用一组称为“穿”的木枋（fāng）穿过各个柱子，使之联结为一体，成为一道屋架；在各屋架之间，又用一种称为“逗”的木枋连系，构成两坡屋顶骨架。到了檩上架椽这一环节，则与柱梁式构架相同。
柱梁式和穿逗式都是用于坡顶房屋的构架；名为“密梁平顶式”的第三种结构，则用于修建平顶的房屋。这种构架用纵向柱列承檩，檩间架水平方向的椽，就构成了平屋顶。在这种构架里，檩实际上扮演了主梁的角色。
东汉时期墓葬中的明器（随葬品）陶屋和画像石告诉我们，所有这3种木构架形式，在当时就都已经出现。人们利用搭建这些构架的知识，建造起了独立的大型多层木构楼阁。
从那时直到中国古代社会的末尾，这3种建筑构架在全国各地的应用，显现出一定的地域性特征。柱梁式构架的应用更广泛，皇家宫殿、官府、道观与佛寺等“官式建筑”，通常都会采用这样的构架，而华中、华北、西北、东北的民间建筑也大多是柱梁式构架。穿逗式构架流行于华东、华南、西南，但这些地区的寺观和其他一些重要建筑，仍然大多采用柱梁式。至于密梁平顶式构架，则流行于新疆、西藏、内蒙古各地。
由于采用木构架，中国的古建筑产生了一些与之相关的重要特点。比如说，木构架房屋需要防潮和防止雨水淋濯，所以需要建高出地面的台基和出檐较大的屋顶，这就使房屋在外观上可以明显地分为台基、屋身和屋顶3个部分。为了有利于采光和排水，柱梁式构架的房屋发展出了屋面凹曲、屋角上翘的屋顶。木构架房屋不需承重墙，这使它们的内部可全部打通，也可按需要用木装修灵活分隔。此外，在重要的建筑上使用斗拱，以“间”为单位的“模数制”设计方法以及木构架房屋结构构件与装饰的统一，和为了防腐和装饰使用的油漆彩画，也都是古代中国木构架房屋的重要特点。
斗拱是中国古建筑当中非常特殊的部分。至迟在西周初年，在较大的木构架建筑中，已经在柱头承梁檩处垫上木块，以增大接触面积；又从檐柱柱身向外挑出悬臂梁，梁端用木块、木枋垫高，以承挑出较多的屋檐，保护台基和构架下部不受雨淋。这垫块和木枋、悬臂梁经过艺术加工，便是“斗”和“拱”的雏形，其组合体合称“斗拱”。
到唐宋时，斗拱发展到高峰，从简单的垫托和挑檐构件，发展成与横向的梁和纵向的柱头枋穿插交织，位于柱网之上的一圈井字格形复合梁。除向外挑檐、向内承室内天花外，更主要的功能是保持柱网的稳定，作用近似于现代建筑中的圈梁（墙体上部紧挨楼板的钢筋混凝土梁），是大型重要建筑结构上不可缺少的部分。斗拱在中国古代木构架中使用了2000年以上，从简单的垫托到起重要作用，再到成为结构上可有可无的装饰，标志着木构架从简单到复杂再到简单的进步过程。
院落式布局确保私密性
中国古代建筑在建筑群层面上的特点，是会采用中轴对称的院落式布局。事实上，中国古代自汉以后，除个别少数民族地区外，很少会建造由多种不同用途的房间聚合而成的单幢大建筑，而是主要采取以单层房屋为主的封闭式院落布置。房屋以“间”为单位，若干“间”并联成一座房屋；几座房屋沿地基周边布置，共同围成庭院；其重要建筑虽在院落中心，但四周被建筑和墙包围，外面不能看到。
这些院落大多取南北向，主建筑在中轴线上，
面南， 称为“ 正房”；正房前方东、西外侧，建有东、西厢房；南面又建面向北的南房，共同围成四合院；除了院落的大门向街巷开门外，其余的建筑都向庭院开门窗。因此，庭院就成为各个房屋间的“交通枢纽”，又是封闭的露天活动场所，可以被视为每座房屋的檐廊、敞厅的延伸或是补充。
这种由建筑物从四面或三面围成的院落大多左右对称，有一条穿过正房的南北中轴线。院落的规模随正房、厢房间数的多少而改变。大型建筑群还可沿南北轴线串连若干个院落，每个称一“进”。更大的建筑群组还可在主院落的一侧或两侧再建一个或多进院落，形成二三条轴线并列，
主轴线称“中路”，两侧的称“东路”“西路”
。古代建筑， 小至一院的住宅，大至宫殿、寺庙，都是由院落组成的。
这种院落式的群组布局决定了中国古代建筑的又一个特点，那就是重要建筑都在庭院之内，很少能从外部一览无遗。越是重要的建筑，越是一定有重重院落作为“前奏”，在人的行进中层层展开，引起人可望而不可即的企盼心理。这样，当主建筑
后展现在眼前时，就可以增加人的激动和兴奋之情，也加强这座主建筑的艺术感染力。
简而言之，中国古代的建筑，是在平面上纵深发展所形成的建筑群与庭院空间变化的艺术。建于公元15世纪初的明、清两个朝代的皇宫（今天的北京故宫博物院），就是现存很宏伟、空间变化很丰富、能代表中国古建筑院落式布局特点的杰作。
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