在我們的日常生活中,化學的存在感從未有今天這樣強:將二氧化碳轉化為綠色燃料,通過3D打印復制人體器官,開發(fā)分子以更好地治療病癥……通過書中的50多個研究故事,我們不僅能了解化學的前沿研究進展,還可以看到化學未來的發(fā)展方向。
80多位頂尖化學家講述的研究故事,將帶你領略海洋和云的化學性質(zhì),探索分子內(nèi)部的奧秘,破解古代香水的秘方和偉大畫家的秘密。你甚至能在書中品嘗美酒和美食,感受化學所帶來的愉悅。本書還將帶你重新認識那些不走尋常路的化學家:你是否想過,作家萊維、音樂家鮑羅丁,甚至德國前總理默克爾其實都是才華橫溢的化學家?
請跟隨我們踏上一段充滿驚喜的旅程,一起探索物質(zhì)的核心及其變化。
我們唯一應該感到驚訝的,
是我們?nèi)阅芨械襟@訝。
弗朗索瓦·德·拉羅什富科(FrançoisdeLaRochefoucauld)
化學這樣一門古老的傳統(tǒng)學科,如今還能讓人耳目一新嗎?當然!眼前這本書就將帶你領略化學學科的日新月異,為你講述它最新的驚人發(fā)現(xiàn)。眾多優(yōu)秀的科學家將聯(lián)袂帶來50多個精彩案例,與你分享他們對化學的一腔熱忱。許許多多的日常好物、社會生活的小小進步,乃至重大的科學突破,往往都植根于對化學更加深入的理解和應用。不久之前,我們學會了用3D打印機打印出的瓷片修補顱骨,或用植物殘余制造眼鏡。從智能織物到海水電池再到可回收塑料,諸如此類的新發(fā)現(xiàn)數(shù)不勝數(shù),讓人目不暇接。
本書將帶你踏上這樣一段精彩紛呈的探索發(fā)現(xiàn)之旅,為我們領航的是千千萬萬的化學家,他們耕耘在豐富多彩的領域,從文化遺產(chǎn)、人體健康、環(huán)境保護到清潔能源,無所不包,可以說,幾乎涵蓋了我們?nèi)粘I畹姆椒矫婷,而化學就藏在每一個不經(jīng)意的角落。
在本書中,你將了解到:
古人藏在香料和顏料中的秘密
為了追求某種特殊色澤、繪畫效果或穩(wěn)定性,早在史前時代,人們就憑經(jīng)驗搗鼓出了復雜的顏料配方,盡管他們還未能深諳其中的化學反應原理。從那以后,一代代的藝術家都不忘利用化學知識去研制更加穩(wěn)定的顏料和更持久的清漆。
人體散發(fā)的氣味竟可以幫助診斷疾病
如今,我們不僅能通過人體散發(fā)的氣味來判斷疾病,甚至可以用自己的汗液來為LED燈持續(xù)供電。更不用說新型醫(yī)學造影劑和納米藥物這類寶貴的工具,都在幫助我們更好地應對重大疾病。人類醫(yī)學進步的背后,離不開化學的貢獻。
化學一直在為環(huán)保助力
眾所周知,植物能夠吸收二氧化碳,通過讓二氧化碳和水發(fā)生反應來合成多糖等復雜物質(zhì);瘜W家從中汲取靈感,制造出一種特殊反應堆,可將二氧化碳轉化成取代石油能源的分子?梢哉f,化學讓清潔能源成為可能。它能將太陽能轉化成電能并有效儲存以備不時之需。理論化學家的寶貴計算,讓我們更為系統(tǒng)與概念化地理解化學變化,這對我們認識和優(yōu)化現(xiàn)實中的實物無論是電池、超級電容器還是積極參與化學反應的各種溶劑都起著前所未有的重大作用。
化學助我們一步登天
可以想象,當化學帶領我們沖上云霄,近距離接觸大氣中豐富的化學反應或者將我們送入更遠的太空之時,我們會多么驚訝與欣喜;瘜W為人類提供能量爆棚到幾近爆炸的燃料,讓我們到達更遠的地方,甚至指引我們在小說《沙丘》(Dune)所營造的神秘世界里遨游。
化學亦能為你斟上一杯美酒
釀酒師的化學也同樣讓人嘖嘖稱奇。在他們的悉心操作下,葡萄中的糖慢慢轉化為乙醇(和二氧化碳)。化學家或許不是有機釀酒法的狂熱捍衛(wèi)者,但這不妨礙他們將自己深厚的化學造詣不遺余力地傾注到釀酒工藝中,從而滿足我們的感官之樂!
本書還會和你分享一些名人故事。他們大多以藝術家、政治家或作家的身份為人熟知,而實際上他們也是了不起的化學家:你可能聽說過鮑羅丁和他的著名歌劇《伊戈爾王》(PrinceIgor),但你知道他曾寫過一本關于醇類二聚反應轉化為羥醛的專著嗎?還有知名作家萊維,你知道他曾在1941年寫過一篇關于瓦爾登翻轉的博士論文,從都靈大學榮譽畢業(yè)嗎?本書可不乏這樣不走尋常路的人生履歷,讓人肅然起敬。
要知道,化學不僅僅是一門了解物質(zhì)、轉化物質(zhì)、改進物質(zhì)的基礎研究學科,它更代表著一個龐大的產(chǎn)業(yè),負責生產(chǎn)制造我們生活中的大部分物件和用品……本書會為你細細道來這個產(chǎn)業(yè)的未來圖景。
化學是一門核心學科,因為它關乎物質(zhì)的轉化,從微觀世界一直到宏觀世界;同時,它也活躍在物理學、生物學、生態(tài)學,甚至人文科學的交匯之處,本書描述的諸多科學進展都將印證這一點。
謹以本書獻給所有渴望美好際遇與驚喜的有識之士。無論長幼,所有好奇的心靈都能在本書中得到滿足和快樂。本書尤其希望與年輕學子對話,期冀能在基礎的學科教學之外,為他們提供更為豐富的案例,讓他們了解科學在進步中的作用,特別是化學在應對我們社會當前所面臨的嚴峻挑戰(zhàn)時所扮演的重要角色。
最后,借助本書,你會意外地發(fā)現(xiàn),化學并非如人們刻板印象中那般,是環(huán)境污染的罪魁禍首或是反自然的怪物學科。恰恰相反,是化學讓我們更好地了解人類的生活、文化,以及環(huán)境的變遷;亦是化學,讓我們更深刻地感知流淌不息的時間和我們賴以生存的世界。
雅克·馬達盧諾(JacquesMaddaluno)
CNRS化學研究所所長
克萊爾-瑪麗·普拉迪耶(Claire-MariePradier)
CNRS化學研究所前瞻研究負責人