15本值得青年和儿童关注的科学书籍

1、《宇宙何其巧：你自以为了解的世界》——“如果有一天，我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里，那我们一定是失败了。”

物理学家、麻省理工人类学教授阿兰·莱特曼（Alan Lightman）新作。他曾带领我们走进爱因斯坦的梦中，听伟人漫谈。这次他想要在新著《宇宙何其巧》中解答的是，随着科学新发展而出现的哲学问题。

在这本书里，他参与科学与宗教对话；分析人类对于永恒的渴望与自然短暂性之间的冲突；利用暗能量解释宇宙只是一个偶然的可能性；探讨现代科技如何让我们无法直接感受世界；以及多个宇宙、多个时空连续体、超出三维的可能性。

在这所有的思考背后，他暗含的想法是：我们见到和了解的世界，不过是巨大的、无边的整体的一个微小碎片。正如卡尔·萨根在思考科学和宗教时所写：“如果有一天，我们认为自己彻底明白了我们是谁、来自哪里，那我们一定是失败了。”

2、《人类年代：我们塑造的世界》——送个诗人过来描述我们如何将地球变成了自己的沙盒

根据卡尔·萨根小说《接触》改编的电影里的有一幕，朱迪·福斯特饰演的角色注视着无法形容的宇宙奇妙景致，而她的任务是给人类描述这一切，最后，她只能喘着气说：“他们应该送个诗人来！”

讲述人类的故事也不是件易事，不过这次有诗人在，而且是萨根最爱的诗人：黛安·阿克曼（Diane Ackerman）。萨根曾将她精确描写星球的诗句寄给狱中的蒂莫西·利里。

她不仅是个诗人，还是位科学小说家和历史学家。她写人类如何走到今天：“人类一直是兴奋、不知疲倦、忙碌的存在。在过去的11700年里，仅仅是冰河世纪末期冰河消退后一瞬间，我们就发明了建筑、写作和科学。……我们建造奥兹国般的城市，离开我们的星球去旅行……摧毁森林，铲平地球……”

虽然看到了“我们将地球变成了自己的沙盒”这样的变化，但阿克曼还是一颗科技心，认为这样的改变“剧烈、不可逆，但也并非全然是坏事。我们的错误数不胜数，但我们的才能也难以估量。”

3、《树之书：将知识的分支可视化》——涵盖各个知识门类的两百幅树状图

读图时代，数据可视化成为潮流，但可曾想过这种可视化在八百年前就已开始，而且使用的是常见到会忽略的树的形象？

设计师兼信息视觉化学者曼努埃尔·利马（Manuel Lima）对此深感兴趣且研究颇深。他以树状图的历史为主线，讲述数据可视化的过程。

书中最吸引人的当属两百幅细致的树状图，涵盖各个门类，有1780年版《法国百科全书》中艺术和科学的宗谱图，用树叶大小代表人类对学科的了解程度；也有1250年Lambert of Saint-Omer绘制的“美德树”各种美德从中央球茎中生长而出，成为一个个分支；还有第一幅树状组织结构图纽约厄尔铁路公司的组织计划（1855年）。

4、《人类的存在意味着什么》——历史一直掌握在人类手中，现在，我们是不是可以对孕育我们的世界给予同样的关注？

社会生物学和生物多样性之父、普利策奖得主爱德华·O.威尔逊（Edward O、Wilson）的最新作品。

延续他在前一本书《社会如何征服地球》中对“人类世”的阐释，威尔逊认为“人类已经对宇宙和自己足够了解”，是时候系统、科学地梳理人类在宇宙中的位置和生存的意义。

在说明“人类之谜”、“自由意志”、“宗教信仰”，警告“生物多样性的崩溃”，甚至描述E.T.时，威尔逊都坚信人类在已知宇宙中占有特殊位置。自一系列物理原因和影响交织而成的偶然造就了人类以来，历史就一直掌握在人类手中。

但他也呼吁道，鉴于人类已经拥有了这样的地位，是否“我们现在可以对孕育我们的世界给予同样的关注”？人类在按照自己意愿重新设计生物学和人类特性时，也是在抛弃自然选择，科学和技术的进步可能将给我们带来前所未有的道德困境。

5、《天空的边际：关于无所不包你需要知道的一切》——用一千个基础单词解释宇宙

大爆炸、黑洞、暗物质、暗能量，现代宇宙学中的重要发现和谜团，理论宇宙学家罗伯托·特洛塔（Roberto Trotta）都用最常见的1000个英文单词清晰解释。

物理、能量、银河系，甚至宇宙，这样的词，都以更简单的词语替换，仿佛穿越回还未为那些物理现象发明专有名词的时代。

怀着文学实验和普及科学的想法，特洛塔讲述了这样一个故事：一位科学家用大型强子对撞机（大环）演示，发现和理解未知现象，用地球上最大的望远镜（大观看器）在宇宙（无所不包）中寻找暗物质。

6、《莎士比亚的科学：对剧作家莎士比亚的宇宙的新观察》——莎士比亚的戏剧写作，真的受到了天文学的影响

威廉·莎士比亚如果真的存在的话，生活在人类历史的一个重要阶段：天文学萌芽的时期。那时起，人类开始将对天堂的古老渴望转化为科学上的新追求。

科学记者丹·弗克（Dan Folk）在书中试图证明这一观点：莎士比亚的戏剧写作，受到了这一新学科的重要影响。

他最有力的论据是莎士比亚的悲剧《辛白林》：最后一幕中，主人公朱庇特在梦中见到四位已去世的家人的鬼魂环绕他旋转。朱庇特的名字曾多次在莎士比亚的后期剧作中出现，但在这里人物才首次现身，那四个鬼魂似乎正象征着伽利略新发现的环绕土星的四颗卫星。因为从时间上看，《辛白林》创作于1610年秋，伽利略讲自己早期天文发现的《星际信使》发表仅数月之后，或许并非巧合。

7、《蛰刺的故事：我和大黄蜂的旅程》——从小在英国什罗普郡养各种宠物的他，对大黄蜂一网情深

戴夫·格尔森（Dave Goulson）深爱各种野生动物，儿时在英国什罗普郡养各种宠物，长大后研究和拯救大黄蜂。

短毛大黄蜂曾经常见于肯特的沼泽地里，但现在只能在新西兰的野外生存，那还是19世纪运过去的蜂后的后代。作为英国大黄蜂保护协会的创立者，戴夫一直致力于将它们重新带回原本属于它们的土地。

他对大黄蜂的热情，从他对大黄蜂习性、历史与大黄蜂的关系的原始研究，以及对后代保护大黄蜂的建议中，都能看得出来。他借助一个热爱自然的小孩的成长故事，讲述大黄蜂的重要性，也提醒农业对蜂类的潜在威胁。

8、《宇宙：顶尖科学家探讨宇宙的起源、谜团和未来》——听那些这个时代最棒的脑袋一起解释宇宙

约翰·布罗克曼主编的网站Edge.org邀请了数位顶尖科学家解释我们已知的宇宙。

阿兰·古斯（Alan Guth）和安德烈·林德（Andrei Linde）描绘了宇宙学在过去三十年的发展和他们创建的暴胀模型（2014年3月，大爆炸引力波的发现，证实了这一模型）；李·施莫林（Lee Smolin）讨论了时间的性质；丽莎·蓝道尔（Lisa Randall）和尼尔·图洛克（Neil Turok）解释了从线性理论衍生而来的胚理论和二维结构；赛斯·劳埃德（Seth Lloyd）探讨宇宙如何像一个自定义程序的计算机一样运作；劳伦斯·克劳斯（Lawrence Krauss）提出关于中立、暗物质和空空间的新想法；布莱恩·格林（Brian Greene）和爱因斯坦的传记作者沃尔特·艾萨克森共同推想阿尔伯特·爱因斯坦会如何看待21世纪的理论物理；已故的努瓦·曼德博回顾漫长的分形理论研究生涯等等。

9、《神经科学》——用绘本展现大脑世界

神经科学家哈娜·罗斯博士（Hana Ro ）和神经学博士转型插画家马特奥·法莱拉（Matteo Farinella）在世界最大的医学基金会之一Wellcome Trust的资助下，合作了这一绘本，用黑白图片展现大脑世界。

走进去，迎面一片神经元森林以及许多的记忆穴和欺骗城堡；沿途，会遇到为科学实验献身的巨型乌贼、海蜗牛和神经科学的先驱者巴普洛夫以及他1897年在俄国做的著名记忆实验。

感知、记忆幻觉、情感回忆、意识，以及思维和大脑的区别，关于大脑的一切，两位科学家都想到了办法表现。

10、《参与决斗的神经外科医生们》——那些逆转的案例都是研究大脑功能走到极端的机会

早期对人类大脑功能的研究采取的是一种非常简单的方法：等待人们发生中风、心脏病发作、感染、脑额页切除等不幸，而后观察患者如何反应。很多病例中，患者的康复都像奇迹，虽然性格会完全改变，观察者只能惊叹这种好转。某一部分的伤害可能致使患者再也认不出亲人，有些创伤会让人变成病态赌徒、恋童癖或骗子。但有少数科学家意识到，这些案例都是研究大脑功能走到极端的机会。

科学作家山姆·凯恩（Sam Kean）重拾这些早已被遗忘的真实案例，解释大脑内部的运作方式，同时向那些为现代神经科学发展做出贡献的医生致敬。

11、《假如：严肃地回答荒谬的假设性问题》——假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳，会有什么后果？

兰德尔·门罗（Randall Munroe）原为在NASA供职的机器人学家，转行做漫画家后，在自己的xkcd网站上发表关于浪漫、讽刺、数学和语言的网络漫画，同时用手绘图表和科学知识回答读者关于万物的假设性问题。问题五花八门，有的只是很怪，有的则真的是很邪恶：

假如我在装满废弃核燃料的池子里游泳，会有什么后果？

你能造一架装备向下发射的枪炮的喷射机吗？

如果纽约发生里氏15级地震，会变成什么样？

火旋风有可能实现吗？

门罗的回答总是简明幽默，但数学计算是不可或缺的。书中集结了网站中最精彩的问答，还收入了一些从未公布答案的问题。

12、《乌有》——21位科学家讨论完nothing后表示，理解nothing有时是理解某些问题的关键

《新科学家》杂志的主编杰瑞米·韦伯（Jeremy Webb ）携两位《自然》前编辑和19位重要作家和科学家一起探讨“乌有”的意义。他们谈真空、超导体、退化器官、催眠、安慰剂效应，发现理解乌有有时是理解某些问题的关键：

为什么被误诊后，病人仍会感受到痛苦？

乌有状态真的存在吗？

最近的实验表明，挤压理想真空不明原因的会产生光。

韦伯说：“你也许会认为一本讨论乌有的书听起来自相矛盾。但好在有很多可以探讨，因为这一话题已经被讨论了2000多年。……以零这个表示不存在的词为例，它的一部分公元前300年左右产生于巴比伦，1000年后印度人将这一概念同一个古老象征结合时，又出现了一部分；又过了400年到达欧洲，起初被当作是一项危险的创造。17世纪左右它终于获得认可。如今对你使用的每个数字都意义非凡。”

13、《三十天》——30首诗写给DNA

这部诗集的作者xYz原名乔安娜·蒂尔斯利（Joanna Tilsley），八岁开始写诗，一直写到读完生物学学位。

2013年4月，因精神状态不佳，她和朋友参加了年度创意写作项目NaPoWriMo，参与者需要每天写一首诗，坚持一个月。当时正对宇宙学和量子物理感兴趣的乔安娜，将那份热情转化为诗句。

她的三十首诗，写DNA，写克卜勒62，一颗“超地球大小、比太阳小且温度低的行星”；写全变态，毛虫变为蝴蝶的过程；写苏联宇航员尤里·加加林，第一位进入太空的人类。她还边写边画，使用古旧的纸张、老式的字体和19世纪的艺术作品（电脑处理后作为背景）。

正如E·O.威尔逊所说：“理想的科学家像诗人一样思考，像图书管理员一样工作。”

14、《数据潮》——用数据揭示人们的本来面目

以前，研究者依靠取样调查或小规模实验来研究人类行为。如今，由于我们的生活大部分在网上，他们可以直接通过数据观察我们。

克里斯蒂安·拉德（Christian Rudder）是美国在线交友网站OKCupid 的创始人之一。该网站曾根据收集来的数据得出结论，并以此指导人们的约会，该功能曾红极一时。哈佛数学系毕业的拉德就是幕后数据分析师之一。

这一次拉德不是指导约会，而是希望通过数据揭示人们的本来面目。他将从Google搜索、Twitter更新和Facebook收集来的数据分为三类：将人们联系起来的数据、区分的数据和只与个人有关的数据，从而描绘出人们在政治、性向、身份和行为等方面的模式。

Facebook的“喜欢”按钮如何预测一个人的性向，甚至智商，而且结果惊人地准确？为什么必须有人恨你你才会红？人们私底下和公开场合表达自己想法的方式有什么不同？拉德都用数据做了解答。

15、《进化》——可以互动的人类进化彩绘

这是一本童书。

从书名就可看出，是讲人类进化故事：自然选择、大陆漂移、谁杀死了恐龙、鸟类的诞生以及其他人类得以走到今天的重要过程。毕竟我们曾是变形虫，现在却能在iPhone上用手指打字，这一过程想想就让人惊叹。

彩图由常驻伦敦的芬兰插画家安努·吉尔普兰恩（Annu Kilpel inen）绘制。与一般彩色绘本不一样的是，这本加入了很多和小读者互动的元素：可以打开的盘古大陆地图，藏在岩石下的化石，以及可以打乱搭配的页面。

成人可补充阅读比尔·内尔（Bill Nye）的《不可否认：进化和创造科学》。