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塑造生命的4大物理原理

細菌為什么不能像鯨魚一樣游泳？螞蟻為什么沒有肺？大象為什么有大得多的骨頭？新銳生物物理學家揭示了大自然令人驚嘆的復雜性背后隱藏的統一性。奔跑的獵豹的身體形狀和身體功能與扎根的樹木非常不同，人類與細菌或斑馬也非常不同。我們生活的世界是一個五花八門的生物王國，但一套共同的物理原理塑造了其中每一種生物的形狀和行為。《塑造生命的4大物理原理》表明，新興的生物物理學正在改變人們對地球生命的理解，并使潛在的可以拯救生命但有爭議的技術成為可能，如基因編輯、人造器官和生態系統工程。帕塔薩拉蒂解釋了4大物理原理是如何從微觀分子尺度到巨型大象尺度塑造生命機器的，這4大物理原理分別是：自組裝、調節回路、可預測的隨機性和尺度推繹。他描述了生物物理學如何有助于解開一系列自然現象的秘密，比如：你的四肢如何知道在適當的位置長出？為什么人類需要肺而螞蟻不需要？帕塔薩拉蒂還探索了未來的尖端生物技術如何使我們能夠以微妙和深刻的方式改變生物體。

·16.7萬字

雙螺旋（插圖注釋本）

諾貝爾獎獲得者詹姆斯·沃森，親自講述他與自己的“黃金搭檔”弗朗西斯·克里克發現DNA雙螺旋結構背后的故事，還原雙螺旋發現故事最出彩的一面！與普通科學家的自述不同，沃森用自己獨特的敘事方式，使本書行文中充滿著好萊塢式的戲劇張力，同時又保留了歷史敘事的真實性。“整個科學史上，可能都難以找到像沃森這樣真實、犀利、充滿個人情緒地記敘科學發現歷程的書了。”與文字版相比，新增300余幅珍貴歷史照片及信件，補充大量注釋及說明，增補文字版中刪除的章節及附錄，收錄了《雙螺旋》一書出版前后在學界引發的爭議與評論內容，全景還原與展示一個充滿了動人細節與張力的、真實有血肉的發現DNA雙螺旋結構的“新”故事。

·18.7萬字

第三種黑猩猩：人類的身世與未來（簡明版）

《第三種黑猩猩》是戴蒙德“人類大歷史三部曲”的序曲，是一部追尋和預測人類興衰史的通俗讀物。書中認為，人類與世界上兩類黑猩猩的基因相似程度達到了98%，因此人類可以當之無愧地被稱為“第三種黑猩猩”。但是人類對生死的理解，對語言、文化、藝術、農業的發展卻使得人類有別于動物，這些特質推動人類建立社會，并實現政治、經濟的發展，但是有些人類從動物祖先繼承來的某些特質將會有可能最終造成人類社會的“自我毀滅”。全書共分為五部分，第一部分生動地簡述了幾百萬年的人類演化史，第二部分探究人類生死循環變化及哪些變化為人類文化的形成奠定了基礎。第三部分探討人類最終異于動物的文化特征，不僅包括值得我們自豪的語言、藝術、農業等方面的形成和發展，還有關于吸煙、酗酒、吸毒等人類的污點。第四部分探討人類可能走向毀滅的兩種特質：對外族的排斥及對環境的破壞。最后一部分呼吁人們意識到自己有別于動物、卻極類似于動物的特質，揚善避惡，實現可持續發展。本書為《第三種黑猩猩》的簡明版，在完全保留其核心觀點和論據的基礎上，適當略去了部分晦澀難懂的論證，添加了一些通俗生動的例子，排版也更加親和、明朗，希望將原書的觀點用更簡明的方式呈現給大眾，特別適合學生和非專業讀者閱讀。

·12.4萬字

天才腸道

腸道是人類的“第二大腦”，腸道甚至比大腦本身對人們的情緒影響更大。在腸腦之間的交流中，腸道向大腦的輸出占比更大，約為90%。那么腸腦之前究竟有什么聯系，兩者是如何相互作用的，我們應如何通過改變飲食影響大腦的功能呢？就像營養物質被吸收到我們的血液中一樣，腸道細菌產生的特殊化學物質也會進入我們的血液，再進入我們的大腦。我們的腸道細菌也可以通過腸道的神經網絡發送信號，這些特殊的化學物質會影響我們的情緒和情緒。一些細菌幫助我們在壓力下感到平靜，或者產生有益于身體的催產素；其他細菌則可能產生導致抑郁和焦慮的物質。對于某些患有腦部疾病的人來說，如阿爾茨海默病和抑郁癥，他們的腸道微生物群可能與普通人完全不同。作者在這本書中結合最新的科學發現，告訴我們腸—腦連接是怎么回事，我們應該如何吃才能保持身體和精神的雙重健康，擁有健康的生活，并提出了切實可行的10個方法，幫助你達到生活的平衡。

·11.9萬字

認知陷阱：無論如何都想告訴你的科學真相

為什么有些父母不給孩子接種疫苗？為什么人們還在濫用抗生素？為什么很多人還不能理性地看待艾滋病？當一件事關乎健康，人們往往會堅稱：科學是錯的，因為沒有充足證據作證，因為不明的危險無處不在。在《認知陷阱》中，戈爾曼父女探究了這種拒絕健康科學背后的心理機制。在分析諸多否認案例的基礎上，他們提出了導致人們拒絕接受有關健康的科學的六個主要因素：對陰謀的恐懼、對復雜的恐懼、魅力領導的影響、認知偏見與互聯網、因果關系與填補認知鴻溝，以及風險預測的本質。作者認為，人們的固有信念會對新的觀念自然抵抗，而健康科學在這種抵抗面前尤為脆弱。科學研究表明，在面對新信息時，人類對于改變我們的想法有本能的、根深蒂固的不適感。而這種研究正是現在神經科學的前沿領域。本書試圖探究人們在為自己或所愛的人做有關健康的決定時，進行了怎樣的思考和風險評估，并提出一種重要的觀念：我們要將科學的知識和技術傳播給公眾，讓公眾拋棄那些固有的錯誤思維，更好地了解自己的健康狀況，并做出明智的決定。

·19.1萬字

“造人”硬核指南

你是否曾經覺得人類嬰兒身上滿是奇跡？小小的身體又軟又嫩，像塊豆腐一樣讓新手爸媽不敢伸手去抱，內里卻蘊藏著巨大能量，比如“暴風哭泣”的嬰兒可以發出讓人毛發豎立的尖銳聲響，再比如他們學習語言的過程簡直不可思議。把時間軸再往前推，從一個受精卵的形成，到胚胎在母親子宮中的成長，再到驚心動魄的分娩過程和需要一個家庭乃至整個社會配合的育兒過程，在每個小人兒的創造過程中，都有無限奇跡。這些奇跡背后有什么樣的奧秘呢？這本趣味科普書就是按照時間先后順序，講述懷孕、分娩和一個嬰兒的早期成長/養育過程背后的科學，例如：從卵子和精子到受精卵的流體力學，嬰兒紙尿褲背后的物理學，新生兒如何毫不費力地吃到母乳（涉及負壓），為什么孕婦挺著大肚子卻沒那么容易摔倒。主要是物理學，也涉及一些生理學、心理學內容。為什么我們需要了解這些？是為了更好地認識自己的身體，更好地呵護出現在我們生命中的小人兒，也是為了感受生命奇跡的美妙。

·15.6萬字

10顆小藥丸：植物、粉末與片劑如何重塑世界

本書選取了10種具有里程碑意義的藥物，像10個藥物小傳一樣講述了這些藥物如何被發現，以及其如何改變醫學史、改變我們生活的生動有趣的故事，并以藥物演化、制藥行業的發展及其行業監管方式的轉變為線索，將這10個小傳貫穿起來，描述了藥物如何影響了當今世界，如何塑造了跨世紀的醫學發展史。在過去的艱苦年代，比如200年前，男性的平均壽命為女性的兩倍（主要因為懷孕和生育危害女性健康）。而且總體上看，過去的人們只能活到今天一半的歲數，主要原因是早夭。躲過了兒童期的天花、麻疹、白喉，往后他們還可能死于肺結核、扁桃體周膿腫、霍亂、猩紅熱或我們現在已遠離的其他幾十種疾病。所以過去的人們不會特別擔心患上心臟病或癌癥，因為很少有人能活到患心臟病和癌癥的歲數。在本書中，讀者將會看到，疫苗和抗生素讓人們在面對傳染病時不再束手無策、坐以待斃，它們賦予了人們抗擊流行病的能力。配合更加有效的公共衛生措施，即更清潔的飲用水、更發達的排污系統、更好的醫院，藥物讓人們擺脫了對兒童疾病的恐懼，轉而關注老年疾病。這既是對醫學的贊頌，更是對藥物的謳歌。從10顆小藥丸中，窺見跨越千年的現代藥物發展史。

·16.6萬字

遺傳之書：寫在基因里的進化故事

每個生物的身上都隱藏著一部編碼豐富的遺傳之書，講述無數祖先世界的故事。莫哈韋沙漠的角蜥皮膚顏色和花紋酷似砂石，那是對其祖先家園的具體描述；葉尾壁虎枯葉般的身體讓我們不禁想象它的祖先棲息在枯葉中的情景；長角蚱蜢也許并不知道自己的身體完美傳遞著祖先在綠色苔蘚上穿行留下的基因記憶。這些故事不僅寫于體表，也深深刻在它們的每一個身體器官、每一個行為習慣，包括它們的基因組里。更為奇妙的是，生物并沒有抹去遺傳之書中的早期文字，即使它們已經不再發揮作用。蜥蜴胚胎上的鰓弓回憶著其祖先在水中生活的故事；鯨和儒艮的肺記錄了其祖先從陸地回到海洋時對呼吸系統做出的重大改造；還有更為復雜的陸龜，臂骨和龜殼中隱藏著祖先兩次往返水域和陸地的曲折歷史。透過表層文字，我們可以窺探到生物所經歷過的眾多意想不到、看似有悖常理的反轉。正是這些不可思議的反轉，有力地講述了生物一次次克服障礙、適應自然的驚人方式。遺傳之書連接過去，也為未來生物如何生存指出方向。作者相信，這里還有更多的秘密有待我們去發現。

·18.8萬字

量子力學，怪也不怪

量子物體具有波粒二象性？能夠狀態疊加、遠程糾纏，呈現出不確定性，甚至開啟多世界？薛定諤的貓，真的可以既死又活？甚至，量子世界只存在于人的觀察之中？……玻爾、費曼、海森堡、薛定諤、愛因斯坦……這些偉大的物理學家也在犯誤？——那他們為什么還偉大？各種量子“理論”迄今都還很怪，在解釋力和自洽性方面都還有欠缺，但這不是量子世界“本身”的問題。人類對量子世界的理解，百年來也確實在不斷進步：我們可以樂觀地說，雖然還有很長的路，但我們正在一點點逼近“真相”。透過本書，你會一覽量子力學理論發展的百年歷程，站在科學巨人和精美理論的肩膀上，對量子世界多一絲了解，并對量子理論的應用如“量子計算機”等的前景抱持更為切實、合理于是也更有希望的期待。

·16.3萬字

海洋明天的樣子

這是一本立足現在展望未來的海洋生物學普及讀物。書中講述了海洋的變遷歷程和現狀，并根據人類世海洋已經及正在發生的變化，以及人們掌握的技術和正在采取的行動，深入、全面地探討未來海洋的面貌；書中也深刻地探討了人類社會與海洋之間的關系。作者以優雅細膩、令人回味的行文，從海洋的迷人歷史開始講述，展示了史前海洋生態如何以與今天海洋相似的方式運作；然后，她帶領讀者進入鯨、鯊魚、珊瑚等海洋動物的領域，這里有當今日益嚴峻的地球環境變化的縮影，也有人類為了改善氣候變化、海洋變暖的努力，以及許多令人充滿希望的積極變化跡象。海洋是當之無愧的地球生命搖籃，最早的地球生命就是從水中孕育而出。海洋的未來不僅關系到自然本身將如何延續，而且關系到人類將如何在實踐中和心理上做出適應，特別是適應不可避免的、固有的變化。

·18.7萬字

物理君大冒險

“物理君”深夜做完實驗，路過M樓時，突然聽到井蓋處有小貓的叫聲，循聲過去卻被一股神秘力量拉進了井中……醒來后，物理君發現自己穿越到一座懸浮在太空的島上，他必須經過島上的8個地點、8道關卡，到達悟理學院才能找到回現實世界的方法。他將碰到哪些難題呢……中科院物理所趣味科普書又出大招，這次“物理君”形象親自來到臺前，通過更好玩的故事和更豐富的插圖，把“老師不教、爸媽不會、不問憋得慌”的問題融入穿越情節中。書中包含了在家里、路上、餐桌上、學校里、電子產品里、天氣里等生活場景中可能遇到的200多個問題。通過一趟趣味物理冒險之旅，你的物理知識又會增加了！

·9.9萬字

海洋：深水探秘（BBC科普三部曲）

《海洋：深水探秘》講述了一支由海洋考古學、海洋生物學等領域的專家組成的科考隊激動人心的探險故事，他們對地球上7大地區海洋、1000多處海底進行了前所未有的深度探索。全書配有150多幅實地拍攝的圖片，向我們揭示了神秘的海洋景象，提供了關于這一龐大水下世界富有啟發意義的知識，指引著人類進一步解開深海之謎。

·10.9萬字

腦機簡史

當你凝望夜空時，你是否曾望向繁星背后的虛空：“宇宙的邊界在哪里？時空的本質究竟是什么？幽暗的深空中此刻是否也有一雙眼睛正在凝視著你？”當你凝視鏡中的自己時，你是否曾望向雙眼背后的大腦：“我”到底是誰？寄居在這副皮囊之中的靈魂是否真的存在？當肉體衰亡，“我的靈魂”是將隨之消散還是化為飄蕩于宇宙之中的一股電波？下載知識、移植記憶、意念互通與大腦聯結這些科幻電影中的場景能否成為現實？人腦被稱為“內在的宇宙”，從宇宙大爆炸到人類大腦的形成，150億年間，人類大腦成為宇宙中平常卻偉大的奇跡。如今，腦機接口技術正在蓬勃發展。科學家已經開始攀登腦機接口的金字塔，逐級“改造”人類，實現人類的全新進化。《腦機簡史》便是向讀者介紹腦機接口這一新興技術的科普著作。從對大腦的重新認識，到神經科學顛覆傳統的發現，再到腦機接口領域正在發生的前瞻探索和令人振奮的突破，作者對這項技術自誕生至今的演進歷程以及它對未來的影響進行了生動的展示，讓人在感嘆“腦機融合”創造的驚人變化的同時，更為腦科學的飛速發展以及人類大腦浩如煙海的未解之謎而神往。

·18.9萬字

人類的探索

《人類的探索》以探索如何塑造今日文明并將如何改變人類未來為核心主線，用簡短的篇幅描繪了宏大的人類歷史進程，是一部具有啟發性的探索編年史。從走出非洲的第一次擴張，到地理大發現的全球大融合，再到科學時代對于太空、極地和海洋的探測，最后到星際移民以及元宇宙的可行性暢想。發現與冒險，財富與征服，偏見與寬容，這些正是本書要講述的故事。所有探索都是我們對未來的投資，如果不敢于探索未知的世界，一切就都不會有答案。

·18.4萬字

半個地球：人類家園的生存之戰

“社會生物學之父”、兩屆普利策獎得主、進化生物學先驅、殿堂級的科學巨星愛德華·威爾遜，深情講述全球的物種滅絕故事，探索生物多樣性的未來出路與方法。閱讀《半個地球》，就如同威爾遜在帶領我們領略地球多種多樣的生物多樣性。整個地球生命的進化史，也是一部精彩絕倫的生物多樣性發展史。但隨著人類足跡的擴展，我們也逐漸將眾多物種帶向了瀕危與滅絕的不歸路。只有將半個地球交還給大自然，我們才能保護地球上眾多的生命形式，拯救現存的有生力量，實現人類生存所需的穩定與發展。

·10.8萬字

宇宙發現之旅：從地球出發，直抵浩瀚宇宙的邊緣

沒有人能比尼爾·泰森更了解宇宙的奧秘。如果要選一個人帶你遨游太空，泰森再合適不過了。美國最傳奇天體物理學家尼爾·泰森將帶我們乘坐宇宙飛船，飛離地球表面，沖出大氣層，追逐光的速度、時空的本質，探訪太陽系和銀河系鄰居，揭開星際的神秘面紗。我們航行得越遠，宇宙就越莫測：什么是虛空？光既是波又是粒子？是什么推動了木星的巨大風暴？當我們終于到達幽暗的外太空時，泰森呈現了宇宙中最詭異的現象：平行世界、黑洞、量子漲落、時間旅行……泰森將神話、歷史、藝術和科學糅合在一起，用他標志性的犀利和幽默，把天體物理學奧澀的原理變得易于把握，讓星辰和宇宙變得觸手可及。對癡迷天文學和宇宙未解之謎的人來說，這將是一次超越無限、直抵宇宙最遙遠角落的智性冒險。

·12.5萬字

1493：物種大交換開創的世界史（精華本）

《1493：物種大交換開創的世界史》全新解讀：哥倫布登上美洲大陸之后的世界史，令人眼界大開的科學解釋，真正全球高度的研究成果，為青少年樹立了解世界的全新認知，為成年讀者開辟看待全球化的顛覆窗口。《1493》兼具歷史性與啟發性，打破了一直以來歷史研究與教學中對全球化的刻板印象。當下的歷史教科書中，對哥倫布登上美洲大陸這一事件只有短短幾句描述，對美洲大陸歷史的介紹更是少之又少。而在查爾斯·曼恩筆下，1492年，哥倫布登上了美洲大陸堪稱當下全球化問題的源頭，是恐龍滅絕后最重要的事件。“哥倫布大交換”使神秘的美洲大陸與其他獨立的大陸之間產生了混亂的交流與碰撞——美國獨立與瘧蚊，英國工業革命與亞馬孫的橡膠，美洲白銀和明朝滅亡的加劇……種種看似無關的事件，卻隱含著緊密的聯系。也正是這些事件加速了現代世界的形成。青少年將發現解讀世界歷史的新視角，成年讀者也將重新思考造成全球化膠著狀態的原因。

·4892字

科學的優雅：科學史上的8個簡約之美

本書為科學綜合普及圖書。書中作者引用了大量的例子來展示科學的優雅，從畢達哥拉斯定理和阿基米德的證明到開普勒定律。每當聽到一個問題的完美解決方案、一個完美的理論或實驗時，科學家通常會分享自己的欽佩和興奮之情。對他們來說，優雅意味著美麗、簡單、清晰和勻稱。而優雅的解決方案則代表著令人驚嘆且不可改變的正確性。在一個以客觀性為榮的學科中，優雅的概念可能聽起來很奇怪，但前提是科學被視為一種枯燥的計數和測量活動。作者還在書中精確地展示優雅是科學活動中美麗和想象力的一個基本方面的方式和原因。在書的最后，作者希望讀者明白優雅的解決方案可能不總是正確的，但優雅與推理、最佳解釋等重要的科學邏輯密切相關。

·13萬字

給忙碌青少年講粒子物理：揭開萬物存在的奧秘

如果說天文學是從宏觀角度審視整個宇宙，那粒子物理就是從微觀角度探索宇宙是如何在最小尺度上運作的。隨著粒子物理研究的深入，人類似乎距離揭開萬物存在之謎越來越近。同時，越來越多的謎題也開始不斷涌現。粒子物理會讓我們得到某種終極領悟，還是只提出另一種更深層次的謎題？本書帶你深入地殼，放眼宇宙，了解宇宙中所有物質的基礎構成是什么，這些基本實體是如何結合在一起形成更復雜的物質的，又是如何施加我們所感受到的力的，暗物質是如何被發現的、大型強子對撞機加速器如何扭轉時空、中微子粒子會如何成為解答宇宙中最大謎團的鑰匙……從微觀世界直至無垠宇宙，了解萬物運行之理。

·8.5萬字

哪些神經科學新發現即將改變世界

一場改天換地的科研突破，正在悄然來臨。數千年來，人類一直在試圖破解自己的大腦，卻因種種局限而步履維艱。現今，隨著技術的飛速發展，腦科研先驅者們不僅開發出能夠深度探索大腦之謎的工具與方法，而且已經取得了令人振奮的關鍵進展。通過《哪些神經科學新發現即將改變世界》，你便可以一睹大腦的研究走到了多遠。書中，33位杰出科學家記錄了他們對歷史級難題的挑戰，比如繪制大腦圖譜、全腦神經成像、全腦模擬等，這些技術獲得了哪些全新進展？神經技術如何應用于抑郁癥等疾病的治療？大腦計劃、人類大腦工程等雄心勃勃的研究項目究竟在做些什么？在取得驚人成果的同時，他們也陳述了自己樂觀又謹慎的預想與反思，指明了我們需要跨越的困難和前進的方向。《哪些神經科學新發現即將改變世界》是展現未來技術突破口的重要依據，也是展望21世紀人類社會和科學前景的一扇窗口。普通讀者和專業人士都將從中獲得面向明天的知識與領悟。