碳时代:文明与毁灭 埃里克·罗斯顿, 吴妍仪.【正版】 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

面对气候异常和环境恶化的危机，大家都在呼吁节能减碳。碳足迹、碳旅程、碳消费、碳税收……为什么谈到生态讲的都是碳？《京都议定书》明确要求各国控制碳排放量，为什么是碳而非其他元素？原因不难想象，因为整个地球文明就是一个碳基文明。碳并非地球制造的元素，碳是历经数十亿年宇宙恒星的生生灭灭，才终于诞生的化学元素。从碳元素的形成到地球文明的诞生，这中间实在是经过了一段千古神秘的机缘。碳造就了地球的生命基础，也是人类文明大跃进的重要元素，从远古的普通燃料到新近的石墨烯技术，没有碳，就没有我们今日的文明。然而，这造就我们文明的元素，却也威胁着我们的生存。地球经过40亿年才形成的碳循环方式和速度，被几百年来的人类工业化进程所破坏，等待我们的可能是一场毁灭性的灾难……

前言 碳是生命中无所不在的建筑设计师

说明

篇 自然界

章 新鲜出炉：宇宙大爆炸之后的碳

第二章 舞者与舞蹈：碳和生命起源

第三章 大洪水：分子化石与温室大崩溃

第四章 天性凶残：猎食、防御与海洋的碳循环

第五章 目击者：二氧化碳与生命之树

第六章 体内的一把火

第二篇 非自然界

第七章 风驰电掣：碳与汽车

第八章 物理魔术：碳科学中的艺术

第九章 比子弹还快的碳防弹衣

第十章 钟形罩：人类与碳循环的百倍加速

第十一章 生物燃料的潜力

第十二章 大冒险：没有碳的文明？

参考文献

埃里克·罗斯顿，哥伦比亚大学欧洲史学士、俄罗斯史硕士，精通俄语。曾在《时代》周刊做过六年的科技、科学政策和能源议题的报道撰稿人，曾参与《时代》“911”特刊的策划撰稿，并以这期增刊赢得了2002年美国国家杂志奖。后任美国彭博新闻社编辑，负责报道能源、自然资源和可持续发展方面的新闻。现为美国国家发展委员会的高级分析师。本书是他第yi次对影响全球气候的根本因素——碳的历史做全面阐述，他深入浅出的写作方式，使人有如倾听一部宇宙、地球、碳和人类文明的史诗。

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尽管地球上的冰河覆盖了海洋，寒冷的天气也不会影响火山或深海火山口的喷发。海底和陆地火山继续把种种物质喷到空中与海里。这种物质里有一部分对蓝菌来说是有营养的，大多数是铁和含磷物质。含磷物质特别重要，在任何生态系统中，缺乏磷是抑制生长的因素。在对我们来说长得不得了的时间里（或许有1000万~7000万年），火山喷发物设法创造出另一个温室，这一回大部分由二氧化碳组成。既然蓝菌有方便的渠道取得所需的所有水分，就只有铁和磷会抑制蓝菌了。所以在冰退却的时候，蓝菌就能够擦干被冰河掩盖住的磷。因此，蓝菌的数量大增，而且让较低的大气充满了氧。这种场景出现过的证据藏在南非的马甘因岩层（Makganyene），这是一个巨大的锰矿床，坐落在一个更巨大的铁矿床上。在“雪球地球”时代之后的蓝菌造氧热潮中，会出现这样的矿床，正符合我们的预期。氧和铁起反应，比和锰起反应更容易。所以氧气潮让铁从海洋中沉淀，然后锰覆盖在上面。

“雪球地球”事件是生物的灾难性过滤器，把强韧的生物跟不能耐寒的生物区分开来。演化已经延续了40亿年，穿越了地球化学上的灾难与陨石带来的浩劫。这些干扰从来没有太过头，虽然确实很糟，许多物种死掉了，不过并没有将这个星球彻底消灭干净。空气中有太多的碳，会把地球变成一家糖果店；太少，就会让地球变成雪球。地球从来没有过热（像金星）或者过冷（像火星）到回不了头的地步。杀不死生命的，就会让生命更强韧。

如果你认为你对银杏的性生活不会熟悉，那么实际上这档事会比你预期中的还要简单。科罗拉多大学的威廉·弗里德曼（WiamFricdman）说：“故事是一样的：一个精子碰上一个卵子。”

无性生殖让生命延续了25亿年没有爱的岁月。有性生殖提供了一个相对效率较低却更友善的方式，让基因代代相传。第一种陆地植物，类似现代轮藻的藻类，就已经是有性生殖了。如果你在下雨天外出散步时，看到人行道上有花粉散落，你实际上是走过了数千个苔藓精子，这些精子正到处游着找寻苔藓卵子。所以你得小心点儿。

银杏保留了来自藻类的性起源：银杏精子会游向卵子。只是这些精子是在地平面以上21米左右的地方“游”。尺寸大小很有关系，大个子的公银杏占据较有利的位置，可以让风带着花粉粒穿越空中，朝着一株母树的胚珠飞去。母树上的胚珠捕捉并吸收花粉。在胚珠里，母银杏会把花粉活化成精子。银杏的精子有着在地球上数一数二的尺寸，直径长达86微米，比人类的精子还要大三倍多。银杏精子游泳的方式也不一样。人类的精子借助摆动尾巴自行推进，这是从单细胞细菌鞭毛称霸的时代留下的返祖现象。银杏就不是这样了，它的精子有好几千根鞭毛，每个都朝向头部的方向，在胚珠分泌的一种黏性液体里拉着自己往前跑。到了8月或9月，种子会受精，含有胚芽的果实就会落到地面上，发出让大多数城市人掩鼻的新鲜恶臭。运气好的胚芽会被某些动物当成腐肉吃掉（这点还颇容易理解），然后散布到动物自身营养丰富的粪肥里，让胚芽准备好在来年春天生根发芽。

人类耐久跑步的另一个奇妙之处在于运输成本。一名马拉松选手跑步时，每一单位身体质量在每一个单位距离里所消耗的能量，和他在慢跑时消耗的能量一样多。布兰堡说：“人类跑步特征的运输成本曲线是扁平的，我们对此还没有好的力学解释。…不太可能与人类不寻常的呼吸模式有关，虽然这可能在多种混杂因素里了次要的一小部分。”

两条腿减缓了我们的速度。猎豹最著名的特点是，冲出去追逐猎物时的速度超过每小时96.5公里。然而要是一只猎豹全速冲刺很长的时间，就会把自己活活热死。丛林猫奔跑时产生的热量是休息时的60倍。和大多数哺乳动物一样，这些猫科动物每平方厘米的皮肤上，汗腺比人类少。这些动物的奔跑距离之所以有限，是因为体温过高而不是因为跑得太累。在0.8公里的全速冲刺之后，不管晚餐有没有着落，这些大猫都会停下来，因为热到没办法跑下去了。它靠着停步喘气来甩掉余热。灵缇犬也会喘气， 一方面是要缓过气来，另一方面也是要排出跑步时产生的多余热能。要调节生物的内燃热量，停下脚步这种办法很粗糙，但猎豹显然没什么其他的选择。理查德·泰勒（C.Richard Taylor）和维多利亚，朗特里（Victoria Rowntre）在1973年发现，猎豹会在跑了1公里左右的时候停止追逐猎物，因为体温上升得太高，到达了40.5摄氏度°。

骆驼能跑得比马或人类更远，而且是在炎热的沙漠中行动。驼峰体内（以单峰骆驼而言）储存的并不是水，而是碳氢化合物燃料，就像是跑者把一箱能量补充棒绑在背上一样。路驼的保水本领可以从血液中看出来。当骆驼用尽水分以后，血液就会变得浓稠。在人类跑者因为脱水而脚软的时候，骆驼却能设法推动黏稠的含氧血液到细胞去，线粒体就在那里等待补给。

编辑推荐

目前地球温度不断上升、海平面不断上升、气候异常、动植物不断灭绝、能源告急各种问题，地球暖化成为有目共睹的危机，全世界都在呼吁控制碳排放量。为什么这一切都和最最不起眼的碳有关？作者以说故事的方式，将碳在宇宙生成之初对形成生命及后继生命维持的重要性做了详尽的介绍，此外也一一告诉我们碳在人类文明中重要里程碑的故事。由美国埃里克·罗斯顿所著、吴妍仪翻译的《碳时代（文明与毁灭）／新知文库》一书可谓碳的百科全书。

书籍介绍

面对气候异常和环境恶化的危机，大家都在呼吁节能减碳。碳足迹、碳旅程、碳消费、碳税收……为什么谈到生态讲的都是碳？《京都议定书》明确要求各国控制碳排放量，为什么是碳而非其他元素？原因不难想象，因为整个地球文明就是一个碳基文明。碳并非地球制造的元素，碳是历经数十亿年宇宙恒星的生生灭灭，才终于诞生的化学元素。从碳元素的形成到地球文明的诞生，这中间实在是经过了一段千古神秘的机缘。碳造就了地球的生命基础，也是人类文明大跃进的重要元素，从远古的普通燃料到新近的石墨烯技术，没有碳，就没有我们今日的文明。然而，这造就我们文明的元素，却也威胁着我们的生存。地球经过40亿年才形成的碳循环方式和速度，被几百年来的人类工业化进程所破坏，等待我们的可能是一场毁灭性的灾难……