作為身處元素周期表中第6位的碳,在地球萬物演化過程扮演怎樣的角色呢?不論是宇宙大爆炸、地心之謎、板塊運動、生命起源、生命演化、寒武紀生命大爆發(fā),還是火山噴發(fā)、氣候變化、塑料污染、能源危機、新型材料……隨處都能看到碳的足跡。在《碳如何玩轉地球》一書中,作者教會我們用碳的眼光來看待地球和周圍的一切。
古希臘哲學家恩培多克勒曾提出,萬物是由“水火土氣”四種元素共同構成,每種元素都有其特性,都是宇宙不可或缺的組成部分,是所有物質的源頭。然而在元素周期表中,僅有碳元素表現(xiàn)出這四種經(jīng)典元素不同的特征,本書恰好以此構建了一個“四樂章”的框架,進而一步步帶領讀者用“碳眼觀地球”。
作者用碳的交響樂建構起了全書的框架:第一樂章“土之運動:晶體中的碳”,明確了礦物和巖石是地球牢固的晶體基礎;第二樂章“氣之運動:循環(huán)中的碳”主要講述地球上宏偉的碳循環(huán);第三樂章“火之運動:材料中的碳”論述了碳在能源、工業(yè)和新興高科技領域發(fā)揮的作用;第四樂章“水之運動:生命中的碳”探索了生命的起源和演化。每一樂章又有前奏曲、呈示部、發(fā)展部、再現(xiàn)部和尾奏或者稱前奏曲、詠嘆調、間奏曲、返始詠嘆調和尾奏,讀起來仿若聽交響樂一般。
在結尾處作者呼應道:“土里發(fā)展出含碳的固態(tài)結晶,它們是陸地和海洋的堅固基石??諝庵邪鴵肀覀兯腥说暮挤肿?,它們能夠永遠循環(huán),保護和維持我們的生命。火源自碳的燃燒,它為世界提供了能量,同時為物質世界和生命世界提供了無與倫比的分子多樣性。水孕育了碳基生命,在碳基生命演化并散播到地球每一個角落的過程中,水一直為其提供動力?!?/p>
當然,作為一本與碳相關的科普書,必然不能脫離開科學知識和最新的科研成果。這本書是由50多個國家的1000多名科學家參與的“深碳觀測計劃”的科普結晶,也是一部科研成果科普化的典范。本書由中國地質科學院地質研究所地球系統(tǒng)科學研究中心董漢文副研究員和曾令森研究員精心翻譯,李廷棟院士作序。在譯稿中,兩位譯者增加了許多注解,補充和更新了相關知識點,使得文本更具專業(yè)性和可讀性,是廣大地球科學愛好者的有趣讀物,也可供碳科學研究者參考。
傲慢的人類以地球“主宰者”自居,倘若能用“碳眼觀地球”,也許我們會深刻意識到,人類并非古希臘哲學家普羅泰戈拉口中所言的“萬物的尺度”,畢竟對于貫穿于地球萬物自始至終的整個演化進程的碳來說,人類不過是匆匆過客而已。所以作者也呼吁:“我們每個人都必須從自身急切的欲望中后退一步,將我們珍貴的地球家園,視為一個獨特但脆弱的居所。如果我們足夠理智,如果我們能夠以一顆敬畏之心來緩和我們的需求,如果我們能夠把珍惜美麗的富碳世界視為當務之急,那我們將有望為我們的孩子、孩子的孩子以及所有的子孫后代,留下無與倫比的寶貴財富?!?/p>
(作者系中國科普研究所副研究員,中國科普作家協(xié)會理事)
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