你不可不知的50個化學知識 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] 海利·伯奇 著，蔔建華 譯

圖書標籤:

• 化學
• 科普
• 知識
• 趣味科學
• 化學原理
• 生活化學
• 科學普及
• 化學實驗
• 化學史
• 教育

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115436856

版次：01

商品編碼：12004631

包裝：平裝

叢書名： 圖靈新知

開本：24開

齣版時間：2016-11-01

用紙：膠版紙

頁數：206

正文語種：中文

編輯推薦

　　-化學並不是不如生物學有用，也不如物理學有趣的“次等科學”——化學其實是zui好的科學
　　-通過50個重要概念，展示化學真正的魅力，讓你愛上化學
　　-化學是如何理解世界的（原子、能量、化學平衡、氧化還原等）
　　-化學傢有哪些武器可用（分離、電解、晶體學、計算化學等）
　　-化學如何深入我們生活的每個角落（汽油、塑料、藥物、復閤材料等）並緻力於創造一個更美好的世界（綠色化學、3D打印、人造肌肉、未來燃料等）

內容簡介

　　不要害怕，這裏沒有一大堆讓你頭疼的化學式和化學方程式。也不要擔心，這裏將嚮你呈現化學中種種有趣或有用的事情，你將深切感受到化學真正的魅力。
　　通過化學中50個重要的概念，你將看到化學是如何理解世界的（原子、能量、化學平衡、氧化還原等）、化學傢有哪些武器可用（分離、電解、晶體學、計算化學等），以及化學如何深入我們生活的每個角落（汽油、塑料、藥物、復閤材料等）並緻力於創造一個更美好的世界（綠色化學、3D打印、人造肌肉、未來燃料等）。
　　或許讀完本書，你也會同意作者所說，化學其實是很好的科學。

作者簡介

　　海利·伯奇（Hayley Birch），自由職業科普作傢和科學編輯，現居住在英國布裏斯托爾。她渴求新知，喜歡跑步，愛喝無因咖啡，但是一位糟糕的醬汁廚師。

目錄

引言
01　原子
02　元素
03　同位素
04　化閤物
05　聚集在一起
06　相變
07　能量
08　化學反應
09　化學平衡
10　熱力學
11　酸
12　催化劑
13　氧化還原
14　發酵
15　裂解
16　化學閤成
17　哈伯製氨法
18　手性
19　綠色化學
20　分離
21　光譜
22　晶體學
23　電解
24　微細加工
25　自組裝
26　芯片實驗室
27　計算化學
28　碳
29　水
30　生命起源
31　天體化學
32　蛋白質
33　酶作用
34　糖
35　脫氧核糖核酸
36　生物閤成
37　光閤作用
38　化學信使
39　汽油
40　塑料
41　氯氟烴
42　復閤材料
43　太陽能電池
44　藥物
45　納米技術
46　石墨烯
47　3D打印
48　人造肌肉
49　閤成生物學
50　未來燃料
化學元素周期錶
緻謝
譯後記

好的，這是一本名為《星際航行與量子糾纏：未來科技的基石》的圖書簡介，內容詳實，旨在探討超越現有化學範疇的前沿物理學和工程學概念。 --- 星際航行與量子糾纏：未來科技的基石 導言：跨越邊界的求索 在人類文明的演進曆程中，對未知領域的探索從未停歇。如果說十九世紀末的化學革命為我們揭示瞭物質的微觀構成，那麼二十一世紀的焦點已然轉嚮瞭更為深邃、更具顛覆性的領域——廣義相對論、量子場論與先進材料工程的交匯點。 《星際航行與量子糾纏：未來科技的基石》並非一本關於日常元素周期錶的教科書，它是一份為思想傢、未來工程師以及所有對宇宙終極奧秘懷有敬畏之心的讀者準備的路綫圖。本書聚焦於如何利用極端物理現象，特彆是時空彎麯的原理和量子信息學的突破，來構建人類文明的下一個飛躍——實現可靠、高效的星際旅行，並解鎖下一代計算與通信的潛力。 本書共分六大部分，深入淺齣地剖析瞭當前理論物理學中最前沿、最具爭議性，同時也最有希望實現工程化的課題。 --- 第一部分：時空結構與超光速理論的邊界 本部分徹底摒棄瞭牛頓力學和經典熱力學的框架，直麵愛因斯坦場方程的復雜性，探討瞭如何將其應用於實際的工程設計中。 1.1 負能量密度與蟲洞的幾何學 我們詳細分析瞭如何利用卡西米爾效應（Casimir Effect）的量子場論解釋，來探討維持一個可穿越蟲洞所需的負能量密度（Negative Energy Density）。本書深入研究瞭阿庫彆瑞（Alcubierre）驅動理論的數學基礎，重點分析瞭驅動場方程中“麯率張量”的精確解，並討論瞭維持時空氣泡所需的能量與物質特性，包括對奇異物質（Exotic Matter）特性的理論建模。我們探討瞭由彭羅斯提齣的時空奇點理論，並將其與穩定蟲洞結構進行對比分析，評估瞭在當前物理學框架下實現“麯速飛行”的技術可行性閾值。 1.2 洛倫茲不變性與慣性導航的革新 要實現超光速航行，必須解決慣性係之間的相對性問題。本章探討瞭如何在極高速度或極強引力場下，保持導航係統的精確性。我們引入瞭非綫性引力理論模型，以期尋找超越標準模型中對慣性質量和引力質量等同假設的修正項。此外，對“慣性阻尼”現象的理論推導，為設計能夠抵禦高G力加速度的人體保護係統提供瞭基礎物理依據。 --- 第二部分：量子糾纏：超遠距離通信的革命 如果說時空引擎是解決“如何去”的問題，那麼量子通信就是解決“如何聯絡”的關鍵。本部分將量子力學的非定域性（Non-locality）提升至工程應用層麵。 2.1 糾纏對的生成、分發與保護 本書係統梳理瞭當前生成高純度、高維度糾纏光子對的技術路徑，包括自發參量下轉換（SPDC）的優化，以及基於腔量子電動力學（Cavity QED）的固態係統激發。重點討論瞭“糾纏信道”的帶寬限製問題，即如何通過多光子糾纏態（如GHZ態或W態）來編碼更多信息，從而突破傳統量子密鑰分發（QKD）的傳輸速率瓶頸。 2.2 量子隱形傳態的實用化模型 我們詳細分析瞭量子隱形傳態（Quantum Teleportation）的實際應用場景，將其從純粹的實驗室驗證擴展到星際尺度的信息傳輸。書中提齣瞭基於時空彎麯輔助的糾纏中繼站概念，探討瞭如何利用預先部署的引力透鏡效應來增強糾纏信號的相乾性，以彌補信號在數光年距離衰減帶來的退相乾問題。 --- 第三部分：先進能源與推進係統：零點能與反物質的利用 星際航行對能量密度提齣瞭近乎無限的要求。本部分聚焦於超越核聚變的安全、高效能源獲取途徑。 3.1 零點場能量提取的理論挑戰 本書對真空零點能（Zero-Point Energy）的提取可能性進行瞭審慎的評估。我們梳理瞭蘭道爾（Puthoff）模型與施溫格（Schwinger）模型在描述真空漲落方麵的異同，並提齣瞭一種基於動態卡西米爾效應（Dynamical Casimir Effect）的宏觀能量采集裝置的理論框架。該框架旨在通過周期性地改變腔體邊界條件，將真空中的虛粒子轉化為實粒子能量。 3.2 反物質的生成、儲存與湮滅效率 反物質推進是目前被認為最接近“硬核”星際旅行的方案。我們詳細比較瞭高能粒子對撞機（如LHC的升級版）與特定核反應堆中反質子生成效率的差異。更關鍵的是，本書提齣瞭磁囚禁係統的革新思路，特彆是利用超導拓撲絕緣體來構建具有“內稟拓撲保護”的磁場，以防止反物質與容器壁發生災難性接觸，並探討瞭高達99.9%的湮滅能量轉化為推力的等離子體噴流控製技術。 --- 第四部分：材料科學的極限：自修復與超高強度結構 星際飛船的結構材料必須承受極端環境——高能宇宙射綫、微流星體撞擊以及時空麯率變化帶來的應力。 4.1 拓撲絕緣體與維度工程 本書介紹瞭拓撲絕緣體（Topological Insulators）在結構工程中的潛在應用，特彆是其錶麵導電性與內部絕緣性的結閤，可以用於構建同時具備超導性和機械強度的復閤材料。我們深入探討瞭二維材料的層級堆疊（Layer Stacking）如何影響晶格的抗拉強度和韌性，提齣瞭“超晶格結構”的設計指南，目標是實現楊氏模量（Young's Modulus）比現有碳納米管高齣十倍的結構。 4.2 活性自修復與環境適應性復閤材料 飛船結構不再是惰性的外殼，而是具備生命力的係統。我們分析瞭基於形狀記憶閤金（SMA）和微膠囊反應係統的復閤材料，探討瞭如何設計能夠感知到微裂紋並釋放修復劑（如液態金屬或自聚閤單體）的智能結構。此外，還討論瞭如何通過電場或磁場主動調整材料的介電常數，以適應不同星際介質的電磁環境。 --- 第五部分：深空輻射防護與生物學適應 在沒有地球磁場和濃厚大氣層保護的深空，輻射和失重是對宇航員最大的生理威脅。 5.1 動態場防護罩的構建 傳統的質量屏蔽法效率低下且笨重。本章側重於主動電磁屏蔽技術，特彆是利用超強磁場偏轉高能帶電粒子（如銀河宇宙射綫）。我們對等離子體氣動外殼的構建進行瞭模擬，該外殼能夠利用飛船自身釋放的低密度等離子體形成一個可調節的“虛擬磁層”，並在高風險區域（如穿越範艾倫帶或星雲）動態增強其強度。 5.2 人類生命體在非地球引力下的調控 本書從神經科學和分子生物學的角度，探討瞭長期失重對細胞骨架、骨密度和視力的影響。我們重點分析瞭人工重力生成（如鏇轉飛船結構）的能量消耗與結構穩定性的平衡。同時，引入瞭錶觀遺傳學調控的概念，研究如何通過特定的電磁脈衝或低劑量粒子束乾預，激活休眠的DNA修復通路，以應對深空環境下的基因損傷纍積。 --- 第六部分：倫理、哲學與人類文明的未來定位 科技的飛躍必然帶來哲學的反思。本書的最後一部分將視角從工程學拉迴到人類自身。 6.1 接觸前協議與文明等級的界定 基於卡爾達捨夫文明等級（Kardashev Scale）的擴展，本書提齣瞭一個更精細的“信息處理能力與時空操縱指數”模型，用以評估一個文明在宇宙中的真實地位。同時，探討瞭在發現地外智慧生命之前，應如何製定跨物種交流的基礎數學語言與倫理邊界。 6.2 永恒探索的驅動力 最終，本書迴歸到人類探索未知的本能。星際航行不僅是技術的勝利，更是心智對局限性的超越。我們審視瞭“費米悖論”的最新解釋，並論證瞭持續投資於前沿物理研究，是確保人類文明在宇宙尺度上延續的唯一保障。 --- 《星際航行與量子糾纏：未來科技的基石》旨在提供一個全麵、前瞻性的視角，它要求讀者跳齣舒適的化學範疇，直麵物理學的最深層奧秘。這本書不是預測未來，而是描繪通往未來之路所需的理論工具箱和工程藍圖。 目標讀者： 理論物理學研究生、航天工程師、先進材料科學傢、以及對超越現有科技水平的未來抱有無限熱情的探索者。

評分☆☆☆☆☆

這本《你不可不知的50個化學知識》真的給我帶來瞭巨大的驚喜！我一直覺得化學是一門非常抽象的學科，充斥著各種公式和理論，難以理解。但這本書完全顛覆瞭我之前的看法。它用一種非常輕鬆、幽默甚至帶點“八卦”的口吻，把化學知識融入到日常生活中，讓我覺得化學原來如此有趣，如此貼近我們的生活。 書中的很多例子都讓我眼前一亮。比如，關於“為什麼香蕉會變黑”的解釋，我一直以為是香蕉壞瞭，但書中卻揭示瞭這是酶的催化作用和氧化反應的結果。書裏詳細地描述瞭香蕉果肉中的酚類物質，在氧氣的參與下，通過酶的催化，發生氧化聚閤反應，生成黑色的物質。這個解釋讓我瞬間恍然大悟，並且覺得非常神奇，仿佛在觀察一場微觀的化學錶演。 另一個讓我印象深刻的章節是關於“為什麼我們會覺得辣”。我一直以為辣是一種味道，但書中卻糾正瞭我的錯誤認知，它解釋說，辣是一種痛覺，辣椒中的辣椒素分子會刺激我們舌頭上的痛覺感受器，從而産生辣的感覺。這種剝離感官體驗，追溯到其背後的化學機製，讓我對“味道”這個概念有瞭更深入的理解。 書中還涉及瞭許多關於“材料”的化學知識，比如為什麼有些鍋具不易粘鍋，為什麼塑料袋會有不同的厚度和柔韌度。這些都是我們生活中經常接觸到的物品，但之前從未想過它們背後隱藏著如此豐富的化學原理。書中的解釋清晰易懂，並且常常會聯係到實際的應用，讓我覺得學到的知識立馬就能派上用場。 這本書最大的優點在於，它沒有用復雜的專業術語，而是用通俗易懂的比喻和生動的語言，將化學知識娓娓道來。它讓我看到瞭化學的實用性，也激發瞭我對這個學科的興趣。我不再覺得化學是高高在上的科學，而是我們身邊觸手可及的知識。讀完這本書，我感覺自己仿佛變成瞭一個“化學偵探”，對周圍的世界充滿瞭好奇，想要去探索更多隱藏在日常生活中的化學奧秘。

評分☆☆☆☆☆

這本《你不可不知的50個化學知識》絕對是我近期閱讀中最具啓發性的一本書！我一直覺得化學是一門非常“高冷”的學科，遙不可及，跟我們的日常生活沒什麼聯係。但這本書徹底顛覆瞭我的認知，它以一種非常接地氣、非常有趣的方式，將化學知識融入到我們日常生活的方方麵麵，讓我驚嘆於化學的神奇力量。 書中關於“為什麼我們會感覺冷”的講解，就讓我印象深刻。我以為冷就是溫度低，但書中卻解釋說，寒冷的感覺其實是身體散熱速率快於産熱速率的結果，這涉及到熱力學和能量轉化的化學原理。這種從宏觀感受追溯到微觀化學過程的解釋，讓我對“冷”有瞭更深層次的理解。 我特彆喜歡書中關於“為什麼會有臭雞蛋味”的章節。以前我隻是覺得雞蛋壞瞭有股味道，但書中卻揭示瞭，這是因為蛋白質在分解過程中産生瞭硫化物，比如硫化氫。書裏還詳細介紹瞭硫化氫的化學性質，以及它在我們生活中扮演的其他角色。這種對生活中常見氣味的化學解析，讓我覺得非常有趣，並且能夠幫助我更好地理解和處理一些生活中的“異味”。 書中還涉及到一些關於“藥物”的化學知識，比如為什麼有些藥物需要特定劑量纔能發揮作用，為什麼有些藥物會有副作用。這些內容雖然略顯專業，但書中運用瞭大量的類比和形象的解釋，讓我能夠輕鬆理解其中的化學原理。這讓我意識到，化學不僅存在於物質世界，也深刻地影響著我們的健康。 這本書最大的優點在於，它能夠用最生動、最形象的方式，將復雜的化學原理展現在讀者麵前。它不是冰冷的公式堆砌，而是充滿故事性和趣味性的化學探索。它讓我看到瞭化學的實用價值，也激發瞭我對這個學科的濃厚興趣。我不再認為化學是可望而不可即的，而是我身邊觸手可及的知識。這本書就像一位耐心的嚮導，帶領我一步步走進奇妙的化學世界，讓我看到瞭一個更加精彩和有趣的自然。

評分☆☆☆☆☆

這本書真的是一劑“良藥”，治愈瞭我對化學的“恐慌癥”。一直以來，化學對我來說都是一個充滿未知和挑戰的領域，那些復雜的公式和實驗過程，總讓我望而卻步。然而，《你不可不知的50個化學知識》卻以一種極其親切和有趣的方式，打破瞭我對化學的刻闆印象，讓我看到瞭化學的另一麵——它如此生動、如此實用，甚至可以說，它就是我們日常生活的“調味劑”和“潤滑劑”。 書中關於“為什麼會有彩虹”的解釋，讓我對這個美麗的自然現象有瞭全新的認識。我曾以為彩虹隻是光綫摺射的簡單結果，但書中卻詳細地闡述瞭陽光經過水滴時，由於不同波長的光摺射角度不同，從而形成彩虹的原理。這種將自然現象與光學和色彩學相結閤的解釋，讓我覺得非常震撼，仿佛我親眼目睹瞭彩虹形成的奇妙過程。 另一個讓我著迷的章節是關於“為什麼金屬會導電”。我一直以為金屬就是金屬，它們有自己的特性，但很少去深究其背後的原因。書中卻用通俗易懂的語言，解釋瞭金屬的原子結構以及自由電子的存在，正是這些自由電子的移動，使得金屬能夠導電。這種對物質微觀結構的解釋，讓我對我們習以為常的金屬製品有瞭更深刻的認識。 書中還涉及瞭許多關於“烹飪”背後的化學原理，例如為什麼高溫會改變食物的質地和風味，為什麼有些食物需要發酵纔能産生獨特的口感。這些與我們日常飲食息息相關的化學知識，讓我覺得學到的內容非常實用，並且能夠幫助我更好地理解烹飪的奧秘。 這本書最成功的地方在於，它能夠將復雜的化學概念，用最簡單、最形象的方式呈現齣來。它不是在“教”你化學，而是在“帶”你體驗化學。讓我覺得學習化學不再是一件枯燥的任務，而是一場充滿驚喜的探索之旅。讀完這本書，我感覺自己仿佛擁有瞭一雙“化學慧眼”，能夠洞察生活中的各種化學奧秘，並且對這個世界充滿瞭前所未有的好奇心。

評分☆☆☆☆☆

這套書簡直就是我化學啓濛的“神助攻”！作為一名對化學一直處於“敬而遠之”狀態的讀者，我原以為會對著書裏密密麻麻的公式和理論望而卻步，但事實證明，我的擔心完全是多餘的。這本書用一種極其巧妙的方式，把我帶入瞭化學的世界，讓我發現，原來化學並不是那麼遙不可及，它就在我們身邊，甚至可以說，它就是構成我們生活的基礎。 書中關於“為什麼海水是藍色的”這一章節，給我留下瞭深刻的印象。我一直以為海水就是水，和普通的水一樣，顔色應該透明或者淡淡的顔色。但書中解釋說，海水的藍色主要是由於水的分子對陽光的散射作用，特彆是對短波長的藍光散射更強烈，使得海水呈現齣藍色。這個解釋不僅讓我明白瞭海水的顔色來源，還讓我對光的散射有瞭更直觀的認識。 還有關於“為什麼我們會齣汗”的講解，書中深入淺齣地解釋瞭汗液分泌的化學原理，它不僅僅是為瞭降溫，還涉及到體內電解質的平衡和廢物排泄等復雜的化學過程。這種將生理現象與化學原理相結閤的解釋，讓我對自己的身體有瞭更深的瞭解，也對化學在生命活動中的重要性有瞭更深刻的認識。 書中的很多例子都充滿瞭生活氣息，例如關於“為什麼空氣清新劑能去除異味”，書中解釋瞭空氣清新劑中含有能夠與産生異味的分子發生反應的化學物質，或者通過吸附的方式來消除異味。這種貼近生活的解釋，讓我覺得化學知識非常有實用價值，並且能夠幫助我解決生活中的一些小睏擾。 總的來說，這本書為我打開瞭一扇瞭解化學的大門。它用一種充滿趣味和啓發性的方式，將枯燥的化學理論轉化為生動有趣的故事和現象。讓我不再對化學感到畏懼，反而對這個學科充滿瞭好奇和探索的欲望。我甚至開始主動去觀察生活中的各種化學現象，思考它們背後的原理。這是一本真正能激發讀者學習興趣的書，強烈推薦給所有對科學感到好奇的朋友們！

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我簡直驚呆瞭！一直以來，我對化學的印象就是冰冷、復雜的公式和試管裏的各種反應，總覺得離日常生活很遠，甚至有點嚇人。但這本書徹底顛覆瞭我的認知！它以一種極其生動有趣的方式，將那些看似高深的化學原理呈現在我眼前，讓我忍不住驚呼“原來是這樣！”。 舉個例子，關於“為什麼肥皂能洗掉油汙”的章節，我以前隻是模糊地知道肥皂是個好東西，但從未深入思考過其背後的化學機製。書中通過形象的比喻，解釋瞭錶麵活性劑分子的神奇結構，一端親水，一端親油，就像一把雙刃劍，一頭抓住水，一頭抓住油，然後把油汙從衣物上“拔”齣來，再隨著水流衝走。這種解釋簡單易懂，又充滿瞭畫麵感，讓我瞬間就理解瞭其中的奧妙。 更讓我著迷的是，這本書不僅僅是羅列知識點，它還穿插瞭許多有趣的化學史故事和生活中的化學現象。比如，書中提到我們呼吸的空氣，其實是一個復雜的化學混閤物，其中氧氣是生命活動所必需的，而氮氣雖然含量最多，卻相對惰性。還有，我們每天吃的食物，其背後的烹飪過程，也蘊含著豐富的化學變化，比如食物的變色、變香、甚至營養成分的變化，都離不開化學反應的參與。 這本書最大的價值在於，它讓我看到瞭化學無處不在，它不僅僅存在於實驗室，更深深地融入瞭我們生活的方方麵麵。從我們使用的塑料製品，到我們吃的食物，再到我們呼吸的空氣，甚至我們身體內部的運作，都離不開化學。這本書就像一把鑰匙，為我打開瞭一扇通往奇妙化學世界的大門，讓我對這個世界充滿瞭好奇心和探索欲。我再也不會對化學感到畏懼，反而充滿瞭親近感。 這真是一本讓人腦洞大開的書！我一直以為化學離我很遙遠，可能隻有科學傢們纔需要關注的東西。但讀瞭這本書之後，我纔發現，化學簡直就是我們生活中的“隱形管傢”，默默地影響著我們的一切。書中關於“為什麼金屬會生銹”的講解，不再是枯燥的氧化還原反應公式，而是通過講述鐵與氧氣和水在特定條件下發生的“戀愛”，最終結閤成紅色的鐵銹，形象又有趣。 我特彆喜歡書中關於“食物的保鮮”的章節。以前總覺得食物放久瞭會壞，是自然現象，但書中卻深入淺齣地解釋瞭微生物的生長、酶的活性以及氧化作用等化學過程，是如何一步步導緻食物變質的。同時，書中還介紹瞭各種保鮮方法的化學原理，比如冷藏是通過降低酶的活性和微生物的生長速度，而醃製和風乾則是通過改變食物的水分活度，抑製微生物生長。這些知識不僅讓我對食物的保鮮有瞭更深刻的理解，還讓我學會瞭如何更有效地保存食物，減少浪費。 書中還有一些關於“顔色”的化學解釋，比如為什麼有些顔料會褪色，為什麼有些花朵的顔色會隨著pH值的變化而改變。這些內容讓我對日常生活中看到的色彩有瞭全新的認識。我曾一度認為，顔色就是顔色，僅此而已，但現在我知道，色彩背後其實是復雜的化學結構和光綫相互作用的結果。 總而言之，這本書讓我對化學産生瞭濃厚的興趣。它以一種非常接地氣的方式，將科學知識與生活經驗相結閤，讓我覺得學習化學不再是一件睏難的事情，反而充滿樂趣。我強烈推薦這本書給所有對科學充滿好奇，但又被傳統化學知識勸退的朋友們。它會讓你發現，原來我們身邊的世界，竟然隱藏著如此多的化學奇跡！

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

人醜就得多讀書，沒錯！

評分☆☆☆☆☆

人醜就得多讀書，沒錯！

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好好好好好好好好好好好好

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陌陌陌陌默默哦哦哦哦

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很久很久纔到貨很久很久纔到貨！不掌握自己庫存不好

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送貨速度快！品質不錯！

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很好，這種科普類的要多多支持。

評分☆☆☆☆☆

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