科学家在做什么 聚焦超级核能 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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北京市科学技术协会，北京核学会著 著

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店铺： 妙语书言图书专营店

出版社： 北京出版社

ISBN：9787200112894

商品编码：29846343356

包装：平装

出版时间：2015-07-01

基本信息

书名：科学家在做什么 聚焦超级核能

定价：28.00元

作者：北京市科学技术协会,北京核学会著

出版社：北京出版社

出版日期：2015-07-01

ISBN：9787200112894

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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居里夫人曾经这样评价科学：“我一直沉醉于世界的优美之中，我所热爱的科学，也不断增加它崭新的远景。我认定科学本身就具有的美。”衷心希望读者从这套丛书中，了解科技前沿，感受科学的壮美，领略科学家的风采。

内容提要

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科学是美丽的。科学美在深刻，美在凝练，美在纯粹，美在对真理的探索、追求与揭示。科学家不仅有责任去努力探索和发现科学的美丽，而且也有责任促使公众感知到、体会到科学的美丽。为加强科学界与社会的沟通，增进科学家与公众之间的理解，促进科学技术向公众传播，北京市科协组织有关学会编写了“科学家在做什么”丛书，通过发挥系统知识密集、专家荟萃的优势，尽可能使用浅显的语言，系统介绍各个学科领域的前沿进展以及科学家在其中的重要贡献。

目录

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作者介绍

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北京市科协是学术团体的联合组织，所属的191个科技社团凝聚了23万名学会会员，有着丰富的科技资源。

文摘

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序言

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聚焦超级核能之外的科技前沿探索 本书并非聚焦于核能的科学研究，而是将目光投向了人类文明进步的多个关键领域，深入剖析了当代科技浪潮中那些同样具有颠覆性潜力的新兴技术和科学发现。它像一把精密的探针，穿透了日常的喧嚣，直抵驱动未来社会变革的核心动力。 第一章：生命科学的边界重塑——基因编辑与合成生物学的新篇章 本章将详尽阐述当前生命科学领域最引人注目的两大支柱：基因编辑技术与合成生物学。我们不会讨论宏观的能源问题，而是聚焦于微观层面的生命信息操控。 基因编辑的伦理与前沿应用： 我们将深入探讨CRISPR-Cas9技术发展至今的最新迭代，特别是那些旨在提高编辑精度、降低脱靶效应的“下一代”系统，如碱基编辑和先导编辑。书中将详细分析这些技术在攻克单基因遗传病（如囊性纤维化、亨廷顿舞蹈症）中的临床前研究进展，并对生殖细胞编辑的全球法律与伦理辩论进行中立且深入的梳理，而不涉及任何关于能源生产的讨论。重点会放在如何通过基因编辑实现对作物抗逆性（抗旱、抗盐碱）的精准改良，而非关注能源作物的生物燃料潜力。 合成生物学的“设计”哲学： 合成生物学被誉为“工程学”与“生物学”的完美结合。本章将详细介绍如何利用标准化的“元件”（如启动子、终止子、编码序列）像搭建电路板一样“设计”全新的生物系统。我们将剖析如何构建能够自我修复的细胞工厂，它们被设计用于生产高附加值的药物分子、新型生物材料（如自修复混凝土中的细菌添加剂）或者高效的生物传感器。书中将通过具体的案例，如利用工程酵母生产抗疟疾药物青蒿素，展示其在精细化工和制药领域的革命性影响，完全避开核酸作为能源载体的概念。 第二章：量子霸权之下的信息革命——计算与通信的未来图景 本章将聚焦于信息技术领域最具颠覆性的革命力量——量子技术，但我们的视角将完全锁定在信息处理和安全上，而非核物理中的量子力学应用。 从比特到量子比特的飞跃： 我们将详细解析超导电路、离子阱和拓扑量子计算等主流硬件平台的物理基础和工程挑战。书中将呈现当前世界顶尖实验室在提高量子比特相干时间、降低错误率方面的最新突破。重点阐述量子算法，如Shor算法和Grover算法，及其对现有加密体系的潜在威胁，以及如何利用量子力学原理构建信息处理的全新范式。我们将详细描述“量子优越性”的实现路径，以及如何通过优化量子门操作来解决特定领域的复杂优化问题，例如金融建模和新材料的电子结构模拟。 量子通信与安全的防御工事： 信息的安全传输是现代社会运行的基石。本章将深入探讨量子密钥分发（QKD）技术的实用化进程。我们会详细解释基于BB84协议和E91协议的原理，并分析目前长距离量子通信网络建设中面临的挑战，例如中继节点的构建和大气衰减问题。本书将展示如何通过光纤和卫星链路实现理论上绝对安全的通信，这与核物理中的粒子探测或反应堆控制完全无关。 第三章：材料科学的极限探索——超越传统物理模型的结构与性能 材料是连接理论与现实的桥梁。本章将探索那些挑战我们对物质理解的全新材料形态及其颠覆性的应用前景。 二维材料的异军突起： 石墨烯及其家族（如氮化硼、二硫化钼）是本章的重点。我们将详尽剖析这些仅有一个原子层厚的材料的独特电子学、机械学和热学特性。书中将展示如何利用它们的超高导电性和柔韧性来开发下一代可穿戴电子设备、超灵敏传感器以及高效的能量存储设备（如超级电容器），强调其在微电子和柔性电子领域的应用，完全规避其在核聚变反应堆内衬材料上的潜在用途。 高熵合金与智能材料： 我们将介绍高熵合金（HEA）的概念，即通过等原子比混合五种或更多金属元素而形成的复杂结构，如何赋予材料超乎寻常的强度、韧性和耐高温性能。此外，本章还会探讨形状记忆合金、压电材料和电活性聚合物等智能材料。我们将分析它们如何应用于精密机器人执行器、医疗植入物（如自适应支架）以及先进结构健康监测系统，展现材料科学如何直接服务于工程和医疗领域。 第四章：人工智能的具身化与认知扩展 本书的第四章将关注人工智能如何走出纯粹的软件层面，开始与物理世界进行更深层次的交互，实现“具身智能”。 从大型语言模型到多模态交互： 我们将分析当前大型语言模型（LLMs）在推理能力、常识获取和代码生成方面的最新进展。但本书的重点在于如何将这些强大的语言和认知能力与机器人的感知和行动系统深度融合。我们会详细探讨Transformer架构在视觉、听觉和触觉数据处理中的应用，以及如何训练模型理解复杂的物理环境和因果关系。 机器人学的自主决策与操作精度： 具身智能的核心在于精准操作。本章将详细介绍模仿学习、强化学习在复杂抓取、精细装配任务中的最新突破。我们将展示如何利用触觉传感器和力反馈系统，使机器人能够处理易碎或形状不规则的物体，这在自动化制造、高精度装配以及未来家庭服务机器人中具有革命性意义。书中将详尽分析机器人在无人化仓库、微创手术辅助中的具体部署案例和算法优化策略，这些分析将完全围绕信息处理和物理交互展开，与能源生产流程无关。 结论：科技融合驱动的未来社会形态 全书的结论部分将总结，当代科学技术的发展不再是孤立领域的线性进步，而是跨学科交叉融合的爆发式增长。基因编辑、量子计算、新型材料和具身AI，每一个分支都在以几何级数的速度改变着我们生产、生活和思考的方式。这些前沿科技的汇聚，正在重塑全球的产业结构、医疗模式乃至社会治理体系，引领人类迈入一个由信息、生命和物质科学深度交织的新纪元。 本书旨在为读者提供一个广阔而深入的视野，去看清这些驱动下一轮文明跃迁的关键科技力量，而不是沉湎于某一特定技术领域（如核能）的单一叙事中。我们的焦点在于探索、连接与颠覆，而非生产与控制。

评分☆☆☆☆☆

《宇宙的低语：黑洞的惊人真相》这本书，读起来简直像是在听一首宏大的宇宙交响曲。作者以一种近乎诗意的笔触，描绘了宇宙中最神秘、最引人遐想的天体——黑洞。我从未想过，原来黑洞的形成过程可以如此波澜壮阔，从恒星的生死演变，到引力的极致扭曲，再到视界线的无情边界，每一个阶段都被刻画得栩栩如生。书中对于黑洞内部的猜想，更是将我的想象力推向了极致，关于奇点、关于信息丢失悖论，这些深邃的问题，作者并没有给出标准答案，而是引导读者去思考，去感受科学探索的边界和未知。我特别欣赏作者的叙事结构，他巧妙地将最新的天文观测成果，与爱因斯坦的广义相对论等经典理论相结合，让读者在回顾历史的同时，也能感受到科学前沿的脉搏。书中配有精美的插图和图表，极大地增强了阅读的直观性，使得原本抽象的天文现象变得更加生动形象。读罢此书，我对宇宙的浩瀚与自身的渺小有了更深切的体会，也对人类不断探索未知、挑战极限的精神感到由衷的钦佩。

评分☆☆☆☆☆

《材料的魔法：改变世界的奇迹》这本书，让我看到了科学如何悄无声息地渗透到我们生活的方方面面，并以前所未有的方式改变着世界。作者以一位充满好奇心的旅者的视角，带领我们探索了从古老的陶器到先进的纳米材料，再到新能源材料的广阔天地。我印象最深刻的是关于超导材料的部分，那些在极低温度下就能实现零电阻的奇妙物质，仿佛来自另一个维度，预示着能源传输和计算的未来。书中对于不同材料的性能、制造工艺以及它们在各个领域的应用，都进行了详尽的介绍。作者并没有局限于介绍已经成熟的技术，而是着重描写了那些正在实验室中孕育的新型材料，它们在触感、强度、导电性、甚至智能响应方面的潜力，都让我感到无比惊叹。阅读的过程，就像是在一个巨大的科学实验室里进行一次精彩的探索，每翻一页，都能发现一种令人兴奋的新奇事物。这本书让我深刻理解到，正是这些看似不起眼的“材料”，支撑起了我们现代文明的基石，也指引着人类未来的发展方向。

评分☆☆☆☆☆

这本《未来之路：量子世界的奥秘》带我踏上了一场令人着迷的探索之旅。作者以一种引人入胜且易于理解的方式，深入浅出地剖析了量子物理学的核心概念。从叠加态的奇妙之处，到量子纠缠的不可思议，再到量子隧穿效应的颠覆性，每一个章节都如同打开了一扇新世界的大门。书中并没有止步于理论的讲解，而是巧妙地穿插了大量引人入胜的科学史故事，讲述了那些塑造了量子物理学发展的伟大头脑们的思想碰撞与不懈追求。我尤其喜欢关于薛定谔的猫的那个章节，它不仅仅是一个思想实验，更引发了我对现实本质的深刻反思。作者的叙事风格流畅自然，仿佛一位经验丰富的向导，带着读者在繁复的科学概念中穿梭，并适时点亮关键的脉络，让我这个非专业人士也能感受到其中的逻辑性和美妙。他没有使用过于晦涩的术语，而是通过生动的比喻和贴切的类比，将抽象的理论具象化，使得复杂的概念变得触手可及。读完这本书，我对宇宙的运作方式有了全新的认识，也对科学探索的无限可能性充满了敬畏。

评分☆☆☆☆☆

《基因的密码：生命的蓝图》这本书，就像是一部关于我们自身最精彩的传记。作者以一种近乎考古学家发掘宝藏的热情，为我们揭示了DNA这个神奇分子的奥秘。从孟德尔的豌豆实验，到沃森和克里克的双螺旋模型，再到基因测序技术的飞速发展，书中清晰地梳理了遗传学领域最重要的发现历程。我尤其着迷于关于基因编辑技术的部分，CRISPR-Cas9的出现，无疑是生命科学领域的一场革命，作者对此进行了深入浅出的解读，并探讨了这项技术可能带来的伦理和社会挑战。这本书不仅仅是关于科学的知识普及，更是一次关于生命本质的哲学探讨。它让我们思考，我们究竟是谁？我们的性格、我们的疾病，在多大程度上由基因决定？又如何在理解基因的基础上，更好地认识和改造自我？作者的文笔朴实而富有感染力，他将复杂的生物化学过程，通过生动的故事和鲜活的例子呈现出来，使得我们即使没有生物学背景，也能轻松理解。读完这本书，我感觉自己对生命有了更深的敬畏，也对未来医学和人类自身的发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

《大脑的星辰大海：意识的奥秘》这本书，是一次关于人类最复杂、最神秘器官——大脑的深刻冥想。作者以一种引人入胜的叙事风格，引导读者深入探索大脑的结构、功能以及我们所称之为“意识”的迷人现象。从神经元的放电，到神经网络的协同工作，再到记忆的形成和情感的产生，每一个章节都如同一幅精心绘制的脑科学地图。我尤其被关于梦境和睡眠的章节所吸引，作者从神经科学的角度解释了这些我们生活中习以为常的现象，并揭示了它们在认知和情绪调节中的重要作用。书中还涉及了关于人工智能、脑机接口等前沿话题，引发了我对于意识本质和未来人机交互的深刻思考。作者的写作风格冷静而富有洞察力，他巧妙地将神经科学的最新研究成果，与哲学和心理学的探讨相结合，呈现出一种跨学科的迷人魅力。阅读这本书，不仅仅是在学习知识，更是在进行一次关于自我、关于存在本身的深刻探索，让我对人类大脑的潜力和未知领域充满了敬畏和好奇。