描述
开 本: 16开纸 张: 纯质纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787574206489
• 增添新知：知晓11种重要元素的作用、如何开采与利用、产生了什么后果。
• 提升认知：给你增加一个从原子层面理解世界运转的维度，提升社会认知水平。
• 不止科普：不仅是知识科普，还能引发强烈的人文思考。
• 大师手笔：环境主义版的《迷人的材料》，记录片式讲述，用故事激活你的化学DNA。
• 刷新观念：你的宇宙观、历史观、知识观、资源观、环境观、经济观。
如果没有元素周期表中那些看起来并不起眼的英雄，人类将会迷失方向。我们的DNA需要磷来维持运作，视神经需要钾来提供动力，其他的基本元素还能让我们的生活和社会保持正常运转。如：手机需要利用硼和镓以控制信号和存储信息;用铟和锡制作触摸屏以及锂提供电能。
作者周游世界，带我们去寻找这些元素被发现的地点，跟随材料的生命，从如何开采、怎么利用它们，再到为何逐渐产生了既美妙又灾难性的后果。
每个星系、恒星和行星都由元素组成——从地球核心的铁到沙子里的硅。但元素从何而来，又将会去哪里，它们是否会被耗尽呢？本书以提出疑问为结尾，留下回味的空间，交给读者自己去思考：保护人类赖以生存的元素这件事，有多么紧迫。
引言 我们所居住的这颗星球与我们之间奇妙而致命的关系
章 元素的七天创世史
第二章 闪光的不都是金子
第三章 不会终结的钢铁时代
第四章 铜、铝、钛—从灯泡到赛博格
第五章 骨骼与混凝土中的钙和硅
第六章 多才多艺的碳：橡胶和塑料
第七章 钾、氮、磷：给了我们面包的元素
第八章 没有能量的世界，一切戛然而止
第九章 B计划
第十章 我们能让地球消耗殆尽吗？
引言 我们所居住的这颗星球与我们之间奇妙而致命的关系
生命，曾经从我们这颗星球的原始成分中诞生，而你和我，都是这生命中的一部分。我们的身体由原子构成，同时它们也形成了宇宙。当我的孩子成长之时，他们的身体会由土壤、水、岩石以及空气中的元素构成。未来的某一时刻，我身体中的原子也将变成树木、冰川或花岗岩的一部分。
但我们人类拥有的，远远不只是自己的身体，我穿着的衣物、我居住的房屋，还有我用来给面包涂抹黄油的餐刀—它们和我的手指与脚趾一样重要。如果没有矿山与推土机帮我们生产化肥和食物，你也许压根儿就不会出生。
我们生命中的所有物品，还有构成它们的材料，都在我们共同开发的这个独特环境中发挥着作用—这是我们的文明。我喜欢文明。我喜欢住在温暖的房子里，也喜欢探索新的领地，我甚至难以想象生活在一个无法仅靠点击、触屏或滑动手指就能获取所有知识的世界，尽管书架上的百科全书还有邮箱中手写的书信陪我度过了童年。
每一天，都会有新的窗户、新的手机被制造出来，也有新生儿诞生。让人难以置信的一点就是，这些事情居然都是可能实现的。但问题是：我们如何为所有人、物品还有食物找到基石？这些基石都由什么构成？还有，我们这颗星球上的基石会不会被用光，一切因此戛然而止？
如今有很多关于环境的讨论，特别是有关人类的消费如何影响了水、土壤与空气。我们讨论着物种消失的速度竟与 6600万年前陨石导致恐龙突然灭绝的速度相同。我们讨论着海洋里怎么会有如此多的垃圾，以至于不久之后海里的塑料就会比鱼还多。后，也是重要的一点，我们担心一个事实，即发电厂和汽车中燃烧的石油与煤炭，实际上正在剧烈地改变着气候，以致在不久的未来，地球上的很多地方都将变得不再宜居。
关于环境恶化的话题很容易就会让我感到无能为力。在这个大大的世界中，我究竟是谁？物种灭绝是我的错吗？我给我的孩子们留下了怎样的世界？我是否能够做点儿事情，不仅仅让自己的良心不会痛，也能真正带领世界朝着更积极的方向演化？我写下这本书，是希望我们能够谈论，我们不停地生产各种物品与食品，终连我们自己也在稳步增长，是如何产生既奇妙又致命的后果的。只有当我们真的理解自己在谈论什么的时候，我们才能开始寻找解决方案，这也将对我们的后人产生实际的影响。
这不仅仅是一个精心撰写的关于元素的故事，更是一本关于在当今世界人类应该如何生存的书。
——挪威伯瑞格奖颁奖词
物理学家罗因解释了人体内不同元素所起的作用，并访问了世界各地可以找到这些元素的各个地点。
——《出版人周刊》
这本书不仅仅是对基础化学的讨论，而是一本着眼于人类对地球的影响以及我们可以从自然中学到什么的书。适用于解决自然资源开发各种影响的科学或社会学课程或科普读者。
——《美国学校图书馆学刊》
第三章 不会终结的钢铁时代
我静静地躺在一直晃动的床上。明天，我将奔赴山的另一边参加一场会议。今晚，我正被火车的运动晃得昏昏欲睡，就和前几代人那样。这种火车旅行让我感觉自己像是一段漫长故事的一部分，早在我们拥有汽车和飞机前，铁路就已经穿越乡村，在城市之间输送旅客和货物。
火车和轨道都由铁构成—这是我们文明中重要的金属。一方面，人类早使用的金属—金、铜以及由铜与锡形成的青铜合金，在多数情况下都太软，无法取代石头与木头制成的工具。另一方面，铁的应用引领了战争与农业的革命。只需想象一下，耕地时使用木犁和铁犁的区别。铁制工具让耕地、修路、劈柴都变得更容易。在与箭头和刀剑这样的铁制武器结合后，铁这种金属为那些比邻居更早掌握它的人提供了巨大的优势。
没有铁，就没有呼吸的支点
然而，铁并不只是在我们的社会中发挥着重要作用，它也是人体自身输送系统的重要组成部分。一个成年人的身体中大约含有 4克铁原子（足够打出一枚中等尺寸的钉子），我们则利用身体中的铁来完成维持生命所必需的任务。
为了生存，我需要呼吸。在我体内，所有的细胞都需要氧气。当我呼吸之时，我的肺部会获取氧气，但我仍然需要某种方法将氧气进一步输送到我的细胞中。这就是铁露面的地方。与黄金酷爱保留自己电子的特性不同，铁是一种很慷慨的元素，它非常乐意送出一些电子。这在铁和氧之间创造了一种紧密的友谊，因为氧总是渴望从其他元素中获取额外的电子。
当血液与我肺部的空气接触时，氧气会借此机会让自己附着在铁原子上，而这些铁原子与我血液中的一些分子结合在一起。通过这种方式，血液将氧气输送到身体中更远的位置。在我的细胞中，还有其他一些分子勒令铁和氧气再次分离，于是孤独的铁又会继续通过血管一路抵达心脏，然后被泵回肺部以获取新的氧气。倘若我的血液中没有铁，那么无论我呼吸多少都无济于事，因为实际上我无法利用费力吸入到肺里的任何氧气。这也就是为什么在我向血库捐献了约 400毫升血液后，必须持续服用几周铁剂。我的身体可以很轻松地自行产生新的血液细胞，却不能自行产生铁。
一旦铁向氧原子释放电子，就需要很多能量才能让这两种元素再次分离。人们花了很长时间才学会如何破坏这种化学键，让铁原子取回它们的电子，这是将铁转化为便于制作武器和工具的金属的必由之路。
步入铁器时代
3500年前，当埃及法老图坦卡蒙被下葬时，他的石棺中放置了一把铁质的匕首。这把匕首以及全球范围内发现的其他古代铁器，在很长时间内都是一个巨大的谜题。毕竟，冶炼出金属铁以打造这些物品所需要的方法，直到一千年后才被开发出来对这个谜题的破解，超越了我们的星球：图坦卡蒙匕首中的金属并非来自地球。
在外太空，存在着无数大大小小的小行星，它们由含镍的铁构成。在那里，它们没有暴露在水或氧气中—这就意味着小行星中的铁永远都不会生锈，能够保持光泽与金属特性。每隔一段时间，就会有一些小行星以陨石的形式坠落，光顾地球，因而能够被直接从地面上捡起来，再被锤成匕首或其他物件。这是我们人类使用的批金属铁。所有这些早期的铁器，很可能都是由陨铁制成的。
地球上极少存在这样的地方—自然条件下的铁原子在这里不会与其他元素结合，而是以金属的形式存在。其中一个这样的矿床位于格陵兰岛的某个位置，很久很久以前，那里的铁质熔岩就渗透到了地壳中。在上升的过程中，熔岩穿过了一层煤—那是几乎完全由碳构成的史前植物的遗骸。碳有用的性质之一，就是它比铁更渴望释放电子。结果，当炽热岩浆中已经键合的铁原子和氧原子与这层煤里的碳接触时，碳设法“说服”铁原子接受它们额外的电子。碳和氧以二氧化碳的形式喷入大气层中，留下了一层铁，我们人类就可以直接使用。
这里蕴含了生产金属铁的关键—也是人类能够进入铁器时代之前必须要找到的关键。我们周围有大量的铁（地壳中包含大约 4%的铁），但几乎所有的铁都和氧结合在一起。铁矿石可以被转化为金属铁，这需要通过将其与煤混合后加热，直到煤被点燃。随后，在熊熊燃烧的煤中，碳与铁矿石发生反应，释放电子并“偷走”氧气，然后将铁元素以金属的形式留在身后。
人类开始生产铁以后，也带动了对木材需求量的增加。当木材被置于隔绝氧气的密闭土坑中加热时，它就变成了可以被用来生产铁的木炭。这往往导致当地的森林承受巨大的压力，滥伐森林就成了一种常见而又不幸的连带后果。如今，我们使用从地下挖出来的化石煤炭来炼铁，因而杜绝了对伐树的需求。从某种意义上说，煤矿在拯救世界上多数森林免于成为矿坑木炭的宿命方面，起到了举足轻重的作用。然而，与此同时，当我们焚烧化石煤炭时，排放到大气中的化石碳也对我们地球的升温产生了作用。每生产一吨铁，煤炭中的碳和铁矿石中的氧也会产生大约半吨二氧化碳。从长远来看，这可能对森林以及生态系统构成了比以往任何伐木活动都要更严重的威胁。
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