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北京大学化学与分子工程学院 著

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出版社： 中国大百科全书出版社

ISBN：9787501597444

商品编码：29273769344

出版时间：2017-07-01

作  者:北京大学化学与分子工程学院 编 定  价:68 出 版 社:中国大百科全书出版社 出版日期:2018年05月01日 页  数:193 装  帧:平装 ISBN:9787501597444 ●开国大典
●微小与简单的魅力——氢气
●没有我就没法活——氧气
●保护人类的卫士——臭氧
●别理我,烦着呢一—氟气
●化工岗位上的三八红旗手——氯气
●棕色幽灵——溴
●傲视群雄——碘
●变化与选择——磷
●科学界的足球梦想
●失窃的龙皇之冠——硫
●的单身贵族——稀有气体
●无机城市
●氢和氟之间的热恋——氟化氢
●NO?Yes!—明星分子:一氧化氮
●一场没有结论的审判——过氧化氢
●曾经沧海难为“水”
●不想走的二氧化碳分子
●走出历史,生在天地间——雌黄
●对称之美——三氟化硼
●部分目录

内容简介

中国科学院院士、2008年度国家优选科学技术奖获得者徐光宪带领北京大学化学与分子工程学院师生共同讲给孩子的化学故事。从“单质一族”的氢气、氧气、氯气，到“无机城市”的硫酸、硝酸、二氧化碳，再到“有机城市”的苏丹红、甲醛、苯，生动介绍了众多化学分子中具有代表性的一部分分子的性质、用途、危害，构建了真实的“分子共和国”。

《分子共和国》的简介 引言 在浩瀚的宇宙尺度下，我们所熟知的宏观世界，从山川河流到日月星辰，似乎是生命存在的唯一舞台。然而，一个同样复杂、充满活力且至关重要的微观维度，却常常被我们忽略。这个维度，是构成一切物质的基石，是生命得以发生的神秘熔炉，也是人类文明进步的无尽源泉——这就是分子的世界。《分子共和国》旨在带领读者潜入这个微观宇宙，揭示其运作的深刻原理，探寻其背后隐藏的规律，并洞察其对我们宏观世界所产生的颠覆性影响。 本书并非一部枯燥的科学教科书，而是一场激动人心的探索之旅。我们将跟随一位好奇的向导，穿梭于原子与分子的国度，观察它们如何相互吸引、碰撞、组合，构筑出我们所见的万事万物。从构成生命的DNA，到塑造气候的温室气体，从引发疾病的病毒，到驱动科技的纳米材料，分子的世界无处不在，深刻地影响着我们的生活、健康、环境乃至整个地球的未来。 第一章：微观世界的初探——原子与分子的基本构成 我们将从最基础的概念讲起，解释原子是构成物质的基本单元，而分子则是原子通过化学键结合而成的稳定结构。这就像是宏观世界的“公民”与“家庭”的关系。我们将用生动形象的比喻，例如乐高积木的组合，或者交响乐团的演奏，来描述不同种类原子是如何构成不同种类的分子的。我们会介绍周期表，但不是以死记硬背的方式，而是将其视为一份“分子公民名单”，了解每个“公民”的特质以及它们为何会倾向于与哪些“邻居”组成“家庭”。 这一章将重点阐述原子核、电子、质子、中子的基本概念，以及它们之间的相互作用如何决定了原子的性质。随后，我们将深入探讨化学键——这个连接原子的“纽带”，包括共价键、离子键等，解释它们是如何形成，以及不同化学键的强度和类型如何决定了分子的形状和稳定性。通过对这些基本构件的理解，读者将初步建立起对分子世界运作模式的认知框架。 第二章：分子的舞蹈——化学反应的奥秘 一旦我们熟悉了分子的构成，接下来的问题便是：它们是如何相互作用，发生变化的？本章将聚焦于化学反应，这是分子共和国中最具活力的“社会活动”。我们将揭示化学反应的本质，即旧的化学键断裂，新的化学键形成的过程。就像是一场由分子上演的盛大戏剧，它们在特定的条件下，经历着重组与新生。 我们将探讨反应速率——为什么有些反应瞬间完成，而有些则需要漫长的时间？这涉及到能量的变化，我们将介绍活化能这个“门槛”，以及催化剂如何帮助分子“跨越”这个门槛，加速反应的进程。此外，我们还会涉及化学平衡的概念，理解反应并非单向进行，而是在正逆反应之间达到一种动态的平衡。我们将以生活中常见的例子，如食物的烹饪、燃烧的火焰、药物的代谢等，来解释这些抽象的化学反应原理，让读者感受到化学反应无处不在的影响力。 第三章：生命的分子的基石——生物化学的奇迹 生命，这个宏观世界中最复杂、最迷人的现象，其根本上也离不开分子的精密运作。本章将带领读者深入生物化学的世界，揭示构成生命的基本分子——核酸（DNA和RNA）、蛋白质、碳水化合物和脂质——的结构与功能。我们将把DNA比作生命的“蓝图”，蛋白质比作生命的“工程师”和“建筑师”，碳水化合物是能量的“供应商”，而脂质则是“储存库”。 我们将详细介绍DNA的双螺旋结构，解释它如何储存遗传信息，并通过复制和转录，将这些信息传递给下一代。蛋白质的奇妙之处在于其千变万化的三维结构，以及这些结构如何决定了它们能够执行如此多样化的任务，从酶的催化作用到激素的信号传递，再到肌肉的收缩。我们将探讨新陈代谢——生命体内部持续进行的化学反应网络，它是生命活动的能量来源和物质基础。通过对这些生物分子的理解，读者将深刻体会到生命的神奇与分子的伟大。 第四章：气候的调控者——大气分子的博弈 我们赖以生存的地球，其气候系统也是由大气中各种分子的相互作用所塑造。本章将聚焦于大气分子的角色，特别是温室气体对全球气候的影响。我们将介绍二氧化碳、甲烷、水蒸气等关键分子，以及它们如何通过吸收和释放红外辐射，参与地球的能量平衡。 我们将深入探讨温室效应的原理，解释为何大气中某些分子的增加会导致地球温度升高，进而引发全球变暖。我们将讨论这些气体来源，既包括自然过程，如火山喷发和生物呼吸，也包括人类活动，如化石燃料的燃烧和森林砍伐。这一章还将涉及臭氧层的保护，解释臭氧分子（O3）是如何在大气高层形成，并阻挡有害的紫外线辐射，以及氟氯烃等分子对臭氧层的破坏。通过对大气分子的理解，读者将更加清晰地认识到人类活动对地球气候系统的深远影响。 第五章：疾病的根源与治愈——医学中的分子视角 医学的进步，很大程度上得益于对疾病分子机制的深入了解。本章将从分子的角度，审视疾病的发生、发展以及治疗的过程。我们将探讨病原体——细菌、病毒——是如何通过其自身的分子结构侵入人体，并在人体内复制。 我们将介绍药物的作用原理，解释大多数药物都是通过与人体内特定的分子靶点结合，来纠正异常的生理过程，达到治疗的目的。从抗生素如何破坏细菌的细胞壁，到抗病毒药物如何干扰病毒的复制，再到抗癌药物如何阻止癌细胞的生长，每一个成功的药物背后，都蕴含着对分子相互作用的深刻洞察。我们还将探讨基因疗法和个性化医疗等前沿领域，这些都建立在对个体分子差异的理解之上。 第六章：未来的蓝图——纳米科技与分子工程 随着人类对分子世界的理解不断加深，我们正逐渐掌握“操纵”分子的能力，这催生了纳米科技和分子工程等颠覆性技术。本章将展望未来，探索人类如何利用分子级别的智慧，创造更美好的世界。 我们将介绍纳米材料的独特性能，例如高强度、高导电性、高催化活性等，这些性能源于其极小的尺寸带来的量子效应和表面效应。我们将探讨纳米材料在各个领域的应用，从更轻更强的材料，到更高效的能源存储，再到更精准的药物输送系统。分子工程则更进一步，旨在设计和构建具有特定功能的分子机器。我们设想，未来或许能够设计出能够自我修复的材料，或者能够精确清除体内有害物质的“纳米机器人”。这一章将点燃读者的想象力，勾勒出由分子驱动的未来科技图景。 结论：分子共和国的启示 《分子共和国》的旅程至此告一段落，但对这个微观宇宙的探索永无止境。本章将回顾本书的主要内容，强调分子世界对于理解宏观世界的重要性。我们将重申，科学研究的进步，正是不断深入揭示分子共和国的运作规律，并将其应用于解决人类面临的各种挑战。 从环境的可持续发展，到人类的健康长寿，再到前沿科技的突破，分子的力量无处不在，也必将持续引领人类文明的未来。本书希望能够激发读者对科学的好奇心，鼓励大家以一种全新的视角去观察世界，去认识构成我们生命和宇宙的一切的微观基础。 《分子共和国》是一扇通往理解世界本质的窗口，它邀请每一位读者，都能在这场微观之旅中，获得知识、启发与深刻的感悟。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格，可以说是我在同类书籍中从未见过的。它没有直接告诉你“分子是什么”，而是通过构建一个名为“分子共和国”的宏大框架，将复杂的科学概念巧妙地融入其中。我读的时候，感觉自己像一个初来乍到的“外交官”，被邀请到这个陌生的国度，通过观察、学习，一点点地了解它的运作方式。书中关于“分子行为”的描述，与其说是科学的陈述，不如说是社会学的观察。我看到了“分子群体”是如何形成“社群”，如何通过“合作”和“竞争”来实现“生存”和“繁衍”。这种从宏观视角切入微观世界的独特方式，让我觉得非常新颖，也极具启发性。它打破了我以往对科学书籍的刻板印象，让我发现，即使是关于最基础的物质构成，也能被讲得如此引人入胜。我尤其欣赏作者对于“分子熵”的解读，它不再是单纯的混乱度增加，而是被赋予了一种“社会达尔文主义”的色彩，仿佛是“分子共和国”在不断追求更高层次的“秩序”和“效率”。这本书让我明白，科学的边界是可以无限拓展的，而想象力，才是探索未知最强大的驱动力。

评分☆☆☆☆☆

我一直对宏观叙事和微观世界的交织感到着迷，而《分子共和国》这本书，从我翻开第一页开始，就牢牢抓住了我的好奇心。它不像我以往读过的许多科普读物那样，一味地堆砌数据和理论，而是以一种近乎史诗般的笔触，为我描绘了一个由原子、分子组成的“国家”，一个生机勃勃、秩序井然却又充满暗流涌动的微观社会。作者巧妙地将那些抽象的化学反应、物理变化，具象化为政治斗争、经济运行、甚至是文明演进的缩影。我读到那些“分子居民”为了争夺能量和资源而进行的“外交谈判”，看到它们如何通过“基因突变”和“优胜劣汰”来演化和繁衍，那种奇妙的代入感让我仿佛置身于一个全新的宇宙。书中对于“分子边界”的定义，以及“分子国度”内部的“法律”和“道德”体系的构建，更是让我拍案叫绝。它迫使我去思考，在我们熟悉的宏观世界里，是否也隐藏着类似的、遵循着某种我们尚未完全理解的规则的“分子级”秩序？这本书不仅仅是关于科学知识的普及，更是一场关于存在、关于秩序、关于生命的深刻哲学冥想，它让我对这个世界的理解，提升到了一个前所未有的维度。

评分☆☆☆☆☆

《分子共和国》这本书，让我深刻体会到了“尺度”这个概念的奇妙之处。在我们日常生活中，我们习惯于以宏观的视角来观察世界，而这本书，则将我的视野拉到了微观层面，让我看到了一个截然不同的“宇宙”。它将那些我们肉眼无法触及的原子和分子，描绘成了一个个有“个性”、有“行为”的“居民”，它们在“分子共和国”里，遵循着一套独特的“法则”。我读到关于“分子梯度”的描写，感觉就像是在观察一个国家的“阶层分布”和“资源分配”，那些高能量的分子，如同“贵族”，而那些低能量的分子，则可能处于“底层”。这种类比，虽然是作者的创意，但却非常有效地帮助我理解了那些复杂的物理化学原理。书中对于“催化剂”的描述，更是让我看到了“变革”的力量。它们不直接参与反应，却能极大地加速反应的进程，仿佛是“分子共和国”里的“改革者”或“技术先驱”，引领着整个国家的进步。这本书不仅仅是对科学知识的呈现，更是一次关于“生命”和“秩序”的深刻探索，它让我重新审视了我们所处的世界，也让我对未来充满了无限的遐想。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，刚拿到《分子共和国》这本书时，我并没有抱太高的期望。市面上这类打着“趣味科普”旗号的书籍太多了，很多都流于表面，难以深入。然而，这本书彻底颠覆了我的认知。它没有用华丽辞藻去堆砌，而是用一种极其冷静、精准的语言，层层剥茧，将分子世界的复杂性展现在我面前，却又保持了惊人的清晰度。我尤其喜欢书中对“分子动力学”的描绘，那不仅仅是冰冷的物理定律，更是无数微小个体之间错综复杂、瞬息万变的互动。仿佛是在观看一出精密的舞台剧，每个分子都是演员，按照既定的剧本，又在自由意志的驱使下，完成着各自的表演，共同谱写着宏大的篇章。作者对于“分子间作用力”的解读，让我对“粘合”和“排斥”这两个看似简单的概念，有了颠覆性的认识。它们不是单纯的物理现象，而是构成整个“分子共和国”的社会结构和政治生态的基石。读这本书的过程中，我常常会停下来，反复咀嚼那些关于“能量势垒”、“化学键断裂与形成”的描述，试图从中体会那种看不见的、却又无比强大的力量。它像一把钥匙，为我打开了通往物质本质的大门，让我看到了一个隐藏在日常之下的、充满活力的微观宇宙。

评分☆☆☆☆☆

我想，《分子共和国》这本书，最让我震撼的，是它所带来的那种“世界观”的重塑。我一直以为，科学是关于“是什么”，而这本书，却让我看到了科学背后的“为什么”和“如何”。它没有把分子世界描绘成一个冷冰冰的、缺乏生命力的机械装置，而是赋予了它们人格，让它们有了“意志”，有了“目标”。我读到那些关于“分子识别”的段落，感觉就像在看一场场精心策划的“相亲”或“联姻”，分子们通过特定的“信号”和“密码”，寻找着最合适的“伴侣”，共同构建更高级的结构。这种拟人化的叙述方式，虽然在科学上可能存在一定的“诗意加工”，但它却极大地激发了我的想象力，让我能够更直观、更深刻地理解那些原本晦涩难懂的化学概念。书中对于“分子机器”的设想，更是让我看到了未来科学发展的无限可能。它不是在空谈理论，而是基于现有科学的认知，大胆地描绘了一个充满智慧和创造力的微观世界。这本书让我对“生命”的定义产生了新的思考，我开始怀疑，也许在我们所理解的“生命”之外，还存在着另一种形式的“存在”，一种基于分子互动和自我组织的“意识”。