每當(dāng)提到碳，很多人的第一反應(yīng)是全球變暖，是二氧化碳的溫室效應(yīng)，是當(dāng)下最流行的兩個熱詞——“碳達(dá)峰”和“碳中和”。對于想減肥的人來說，最先想到的則是碳水化合物。而對于一些“科幻”從業(yè)者來說，碳基生命和硅基生命似乎是一個備受關(guān)注的話題。
作為身處元素周期表中第六位的碳，在地球萬物演化過程扮演著重要角色，不論是宇宙大爆炸、地心之謎、板塊運(yùn)動、生命起源、生命演化、寒武紀(jì)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(jī)、新型材料……隨處都能看到它的足跡。
從某種意義上來說，碳的故事就是一切的故事。碳無處不在，它貫穿生命始終，我們生活在一個碳行星上，作為碳基生命，沒有其他元素像碳一樣對我們的生命如此重要；碳無處不在，又神秘莫測，地球從哪里來的，最終會變成什么樣，碳科學(xué)的研究或?qū)槿祟惖囊恍┲卮髥栴}提供答案；碳無處不在，全球氣候變化，溫室氣體二氧化碳和甲烷等氣體均與碳密切相關(guān)。
《給忙碌者的天體物理》中有這樣一段話，“你剛才喝的一些水曾經(jīng)流過蘇格拉底、成吉思汗和圣女貞德的腎臟。你剛才呼吸的空氣曾經(jīng)通過了拿破侖、貝多芬、林肯和比利小子的肺部。我們不僅生活在這個宇宙中，宇宙就存在于我們的身體之中�！倍绻锰荚貋碇貙戇@段話，我們可以說人類本身也是碳，“從出生到死亡，碳原子時刻圍繞在我們身邊�！倍摇疤际巧馁x予者：你的皮膚和頭發(fā)、血液和骨骼、肌肉和筋腱全都依賴于碳……你體內(nèi)的每個細(xì)胞，甚至細(xì)胞的每個部分，都依賴于堅固的碳骨架。母乳中的碳支撐起孩子心臟的挑動。愛人的眼睛、手、嘴唇以及大腦均以碳為基礎(chǔ)。當(dāng)你呼吸時，碳從鼻腔逸出；當(dāng)你親吻時，碳在唇齒間徘徊�！�
碳既然如此重要，如果我們用碳的眼光來看待地球和我們周圍的一切，這個世界會是什么樣子呢？相信《碳如何玩轉(zhuǎn)地球》這本書可以給我們一雙慧眼，“讓我（們）把這紛擾看得清清楚楚明明白白真真切切�！�
恩培多克勒曾提出，萬物是由“水火土氣” 四種元素共同構(gòu)成，每種元素都有其特性，每種都是宇宙不可或缺的組成部分，它們是所有物質(zhì)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，《碳如何玩轉(zhuǎn)地球》這本書恰好以此構(gòu)建了一個 “四樂章”的框架，進(jìn)而一步步帶領(lǐng)讀者用“碳眼觀地球”。
作者用碳的交響樂建構(gòu)起了全書的框架：第一樂章“土之運(yùn)動：晶體中的碳”明確了礦物和巖石是地球牢固的晶體基礎(chǔ)；第二樂章“氣之運(yùn)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(yùn)動：材料中的碳” 論述了碳在能源、工業(yè)和新興高科技領(lǐng)域發(fā)揮的作用；第四樂章“水之運(yùn)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)部和尾奏或者前奏曲、詠嘆調(diào)、間奏曲、返始詠嘆調(diào)和尾奏，讀起來佛若聽交響樂一般。
當(dāng)然，作為一本與碳相關(guān)的科普書，必然不能脫離開科學(xué)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(xué)家參與的“深碳觀測計劃”的科普結(jié)晶，也是一部科研成果科普化的典范。本書由中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所地球系統(tǒng)科學(xué)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(bǔ)充和更新了相關(guān)知識點，使得文本更具專業(yè)性和可讀性，是廣大地球科學(xué)愛好者的有趣讀物，也可供碳科學(xué)研究者參考。
本書作者從“四元素”說起，最后在結(jié)尾處呼應(yīng)道，“土里發(fā)展出含碳的固態(tài)結(jié)晶，它們是陸地和海洋的堅固基石。氣中包含著擁抱我們所有人的含碳分子，它們能夠永遠(yuǎn)循環(huán)，保護(hù)和維持我們的生命�；鹪醋蕴嫉娜紵鼮槭澜缣峁┝四芰�，同時為物質(zhì)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�！�
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(jìn)程的碳來說，人類不過匆匆過客而已，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(dāng)務(wù)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�！�
本文作者：中國科普研究所副研究員王大鵬
“碳”眼觀地球 |
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