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人人都该懂的科学新技术书系(共10册)-电子书下载

人文社科 4个月前 (07-15) 291次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

人人都该懂的遗传学
从人类祖先驯化动植物到克隆羊多利的诞生,所有这些问题的答案,你都可以从本书中找到。本书将遗传学置于人类文化的更广阔的背景中,证明了科学是如何与文明携手发展的。
人人都该懂的人工智能
从人工智能领域的发展史、存在的普遍争议和误区、人工智能的应用、人工智能与其他学科的关系、人工智能面临的挑战和未来、人工智能的社会影响等角度切入,以通俗易懂的案例带领读者迅速了解人工智能领域,开启一段人工智能之旅。
人人都该懂的能源新趋势
从我们所认知的能量,生物圈中的能量,人类历史中的能量,现代世界中的能量,日常生活中的能量,以及未来的能量等6个方面解读能源的历史、现状及未来,让你对无处不在的能源获得一个全方位的认知。
人人都该懂的脑科学
我们的所有行为以及所思所想都是在脑的控制下产生的,脑就是理解人类行为的一把钥匙。从早期的颅相学用颅骨的隆起来评价他人,到如今的脑成像技术能够清楚地看到脑的各个部分;从还是一个胚胎时的渺小,到发展出脑复杂的世界;从意识、记忆、情绪、睡眠、运动、感觉等方面,到对永生的追求与推测,本书涵盖了有关脑科学的方方面面,用简单有趣的语言为你呈现了整个宏大的脑内宇宙。可以说,本书是一本绝佳的脑科学入门书。
人人都该懂的克隆技术
为读者介绍了克隆技术的本质、克隆试验需要用到的材料,同时还回溯了克隆技术的发展简史,阐释了在克隆羊多利诞生之后,克隆技术领域出现的突破和困境。作者指出,克隆技术未来将在胚胎干细胞疗法及商业化克隆领域大放异彩。
人人都该懂的科学哲学
首先讲述了科学脱离哲学、独立成长的过程,然后以智慧设计论、弦理论、占星术、有神论、社会建构主义、女性主义等充满争议的问题为例,辨析了科学的定义、方法和目的,科学和社会的关系。伟大的科学哲学家亚里士多德、笛卡儿、休谟、培根、波普尔、库恩等纷纷出场,上演了一场绵亘数千年的巅峰辩论。
人人都该懂的科学简史
享誉全球的科学史学家肖恩·F.约翰斯顿的全新力作。约翰斯顿通过6个章节的内容,为我们描绘了科学的兴起、发展、冲突、兴盛直至黄金时代,揭示出只有读懂科学发展的内在规律,才能让人类找到通向无限未来的进击之路。
人人都该懂的工程学
实际上,工程学涵盖了一系列涉及范围极其广泛的活动。工程师负责汽车、电脑、电话和真空吸尘器等日常用品的设计、生产和维护,也负责航天飞机和肾透析机等非日常用品的设计和生产。从设计某种设备的最小部件到管理整个设计项目,再到监督施工现场和生产线,工程师的工作涉及诸多层面。工程学和工程师遍布我们生活的每个角落。
人人都该懂的法庭科学
专注于法医和调查科学研究的杰伊·西格尔博士为读者展现了多种在法庭科学中常见的证据,并阐释了它们如何在犯罪中发生、如何被科学家收集和分析,以及如何在法庭上呈现。本书在介绍了法庭科学、证据以及它们与法律的关系之后,将法庭科学的主要领域一一呈现了出来,包括毒品,痕迹证据,尸体解剖,血痕及其他体液分析,火灾与爆炸,毛发、纤维与涂料,玻璃与泥土。
人人都该懂的地球科学
影响世界的著名科普作家约翰·格里宾全新力作!是一本“追索地球起源与进化,解锁人类生命未来”的解答之书。
部分摘录:
遗传学的概念可以追溯到很久以前,科学不是在20世纪凭空出现的,人类可能在意识启蒙时期就思考过遗传的问题。人们对选育法的掌握更是助推了文明的诞生。
就像远古的祖先和近亲物种那样,原始人类在很长一段时间内都以狩猎和采集为生。但在进化过程中,人类的大脑发育得越来越大,越来越复杂,变得能认识自然规律。这样的大脑让我们能够记忆、向别人学习、避免重复以前的错误并不断进步。在大约一万年前,一些新石器时代的古人类——有可能是在男人外出打猎时照看营地的女人,产生了养殖、培育农作物的想法。在约旦河谷的耶利哥古城和连年洪水泛滥的埃及平原等地方,古人发现把种子种在地里浇上足够的水就会长出有用的植物。有了这样一个可靠的食物来源,人们就不用再经常迁徙、采集食物与狩猎了。于是,古人从游牧民变成了定居的耕作者。
最初,古人对作物的选育只是无心插柳。他们四处采集可以食用的瓜果,随手种下的种子长成了作物,形成了最早的作物选育。狗、山羊、牛、绵羊等野生动物被庄稼吸引来,捡食人们的残羹剩饭。其中一些动物被人们捉到圈里留作食物和毛皮储备,或用作苦力。后来,人们开垦土地时留下的水果树和坚果树成了最早的果园。就这样,智人进入了农耕时代。
世界各地的古人类也在时不时对耕种做一些尝试,但大多以失败告终。大规模的农耕文明主要起源于两个地区:公元前约9 000年到公元前7 000年,从美索不达米亚平原到中国的南方;公元前5 000年到公元前2 000年,从墨西哥到美洲的秘鲁。新大陆的贡献不容小觑,当前人类种植的农作物中有约60%都是哥伦布发现新大陆之后逐渐传入欧洲的。现今的牲畜和作物只是人类当初尝试驯化的物种中的一小部分。
不仅如此,古人对动植物繁衍中“各从其类”的现象早已心知肚明:结大果实的植物的种子会长出产大果实的植物,毛质好的绵羊的后代长出的毛也不会差到哪里去。一旦明白了“龙生龙,凤生凤”的道理,人们就开始按需要“管束”自然。
农业带来的影响是惊人的,认识的突破为人类进化带来了一场变革——文明的进化成了推动人类历史发展的强劲力量。由于食物来源不再依赖于采集和狩猎,驯养动物、种植植物让人类过上了安土重迁的生活。随着人口激增和大面积开垦农田,社群的需求日渐多样,成员的分工和技能越发专精:需要有人防御游牧民族的劫掠;需要有人对农作物进行栽培、灌溉、收割和储存;还需要有人从远方搜集建造材料。分工给人们留下了更多的时间去思考、想象和创造,而这些正是刺激文明发展的东西。这些空余时间也开拓了实验和变革的新途径:陶艺、纺织、冶炼和制轮技术,每一样都提高了人类驾驭环境和掌控自身命运的能力。当人们完成从不断迁徙的猎人和采集者到会养殖动植物的农民的蜕变,文明的诞生就指日可待了。
人类对遗传学的原始兴趣 在历史中追寻人类关注遗传学的早期证据时,我们发现即便是旧石器时代的人类也基本领会了生殖的规律。以远古壁画上对人类和动物交配与繁育行为的刻画为例,这些壁画往往有两个方面的作用。一方面,它们以一种交感巫术(5)式的方式承载着古人对自身和驯养物多子多孙的希冀;另一方面,这些壁画同时能用以告知孩子们人类和他们赖以生存的动物的长相、生命周期和生活习惯。这些壁画表明,古人在雕刻、绘画或书写其传说和神话时,已经对遗传学的原理有了懵懂的认识。当初古人在创造那些源远流长的神话时,已经懂得通过精心选择公母种的品相来改善动植物的某一性状。这些故事作为记录新发现的载体,反映了人们的这种领悟,为遗传学历史提供了重要的线索。
神话有一条定律:诸神万世难逃红尘百态,嬉笑怒骂皆是人间烟火。古时候的神话是对侵略、迁徙、朝代更替、接纳异教团体和社会改革等事件的夸张简述。当面包传入希腊时(在那之前人们只知道豆子、罂粟子、橡子和水仙根),德墨忒耳(Demeter)和特里普托勒摩斯(Triptolemus)的故事就对其进行了神化;在威尔士,同样的事件催生了古老的白人神话(The Old White One)——一位女神带着谷物、蜜蜂和自己的孩子周游全国;在农业方面,养猪和养蜂是被同一批新石器时代的入侵者教给原住民的。除此之外,还有神化酿酒法的传说。
古人对生殖和遗传关注的广泛度和深度可以从一些主流文化提出的观点中见识到,古人驯化动植物的理念就是一个典型的例子。在农业和养殖技术出现后,人们的目光转移到了自己的繁衍上。神话中详尽阐述了诸如婴儿怎样诞生、其性别如何决定等问题,让我们来简单看一看早期的一些解答。
为每一个有用的物种指定一个保护神 在众多的绘画、雕刻作品和神话故事中,古人记载了各种可以利用的农作物和牲畜,以及它们的出现对社会的影响。每当驯化一种有价值的动物或植物后,人们通常会指定一位神来代表或守护它。通过用祭品敬拜神或平息神的怒火,人们就可以借由这位神明左右无常的自然,同时这也表现出人们对相应植物或动物的感恩和依赖之情。为每一种植物和动物指定的保护神,对于创造它们的文化有着重要的象征意义。
古埃及的相关范例更为丰富。人们把对其十分重要的麦子和葡萄的培育归功于大神奥西尔(Ousir)。在古埃及神话中,奥西尔的降临是为了教授庶民如何用犁耕地、播种、收割庄稼,他还让人们尝到了面包、葡萄酒和啤酒的美味。英俊的奥西尔是一位特别善良的神,性格温和、歌声迷人,从埃及出发走遍世界,传播耕种技术并催生文明,就像史前的苹果佬约翰尼(Johnny Appleseed)(6)。奥西尔的妹妹兼妻子伊西斯(Isis)教会了埃及妇女把谷物磨成粉,还有用亚麻纺线织衣。女性可能是历史上最早的耕种者,在男性忙着用更原始、低产而不稳定的方法获得食物和衣着时,是她们驯化了可食用植物与小型动物,如山羊和绵羊。在伊西斯-奥西尔神话的那个时代,社会上开始出现约定俗成、按部就班的驯化方法,而这些神话故事的细致程度也显示了古埃及人探索和利用植物的超高水准。
有一些动物在伊西斯-奥西尔神话当中起到了很关键的作用,尤其是牛。我们很难确定牛是什么时候被驯化的,最早的洞穴壁画表明,家牛来自三个祖先种:欧洲的两种野牛(Bos primogenius和Bos longifrons)与出自印度和非洲的肩峰牛(Bos indicus)。人们在阿特拉斯山发现的新石器时代的艺术作品描绘了温顺的牛任由绳子牵着走的样子。在伊西斯-奥西尔神话形成之前,古埃及人就完成了对牛的驯化,因为伊西斯是和她的圣宠奶牛联系在一起的,所以伊西斯和奶牛女神哈索尔(Hathor)常被混淆。
牛的驯化过程一定是漫长而又艰辛的,因为原品种的野牛体形庞大、性情凶猛。人们可能先是把野牛抓起来关进结实的畜栏里,通过一代又一代的人工选育,某些性状逐渐得到积累和改良,直到新品种诞生。也许挑选宗教祭品的做法加速了驯化过程,把最大、最凶、最显眼的动物个体献祭给神明,就等同于留下了较小、较温顺的个体来繁衍后代,于是野性就逐渐地从群体中被移除了。也许人们最开始是在无意识中驯化牛的,后来才意识到不管是挤奶还是放牧,温顺的牛都要省心得多,随后才发展成进一步的、有意识的驯化。
驯养得来的、听话而多产的牲畜对古代社会意义非凡,以至于公兽和母兽都被人们与神联系起来。神话故事中常有牧师促进驯养方法优化的记载。每当一种经驯化的动物(牛、奶牛、猫或狗)成为一位神的圣宠,古埃及人就要学习新的遗传学知识,用以选择、培育带有特定标记的动物来接续神殿中的神兽。举个例子,人们认为孟菲斯的诸神之一——卜塔(Ptah),曾让一头处子之身的母牛怀孕,母牛产下了小黑牛哈比(Hapi),或称埃比斯(Apis,希腊语)。卜塔的化身哈比被供养在孟菲斯的卜塔神庙中。这头牛死后,牧师就要找到它的继任者,这可不是随随便便哪头牛犊都可以的。哈比必须是黑色,而且在额头上要有一个白色三角,在背部、身体右侧和舌头上各有一道白色花纹,分别代表秃鹫、新月和圣甲虫,它尾巴上的毛必须分两岔。为保证总有一头合适的牛来代替将死的哈比,牧师们会让较有希望的公牛和母牛配对繁殖来生育一定数量带白花纹的黑牛。神殿院子里进行的每一个实验都让牧师们获得了更多选育的道理,于是关于生殖和遗传的认识开始快速增长。如此一来,培育牛获得了人们的崇拜,而后者又刺激了实验的进行。
其他文明的神话故事中也有关于培育植物和养殖动物的记载。西亚人在古希腊时代之前就明白两性和生殖之间的关系;巴比伦人和亚述人在公元前5 000年就知道枣椰树分雌雄株;公元前1790—公元前1750年的汉谟拉比时代(Hammurabi)之前就有人在做人工授粉。在亚述巴尼拔时代(Ashurbanipal,公元前870年)的许多浮雕中,牧师们戴着面具、插着翅膀以代表长翅膀的精灵,他们用松果蘸取金色袋子中的雄株的花粉授给雌株的花。显然他们是认识到了植物有雌雄之分,需要授精才能繁衍。人工授粉的做法促成了许多枣椰新品种的培育,到现在为止,被命名的品种已经超过了5 000种。
5 000年前的古中国人凭借遗传学知识培育了漂亮的玫瑰。种植玫瑰曾十分盛行,以至于汉朝皇帝不得不毁掉很多花圃来为食品生产腾出土地。两个中国的玫瑰变种——月季和蔷薇,直到18世纪、19世纪才传入西方。但克诺索斯(Knossos)的湿壁画表明,公元前1 600年的克里特人(Crete)也培育过玫瑰;1 000年之后,两种新玫瑰——法国蔷薇(Rasa gallica)和大马士革玫瑰(Rosa damascena)出现在了埃及的绘画作品和织物上。从古至今都有人培养变种玫瑰,比如迈达斯(Midas)国王的花园里生长着60瓣的玫瑰花。

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