産品特色

編輯推薦

★作為英國石油公司（BP）的前任CEO，作者約翰·布朗涉獵廣博，熟知曆史又精通科技，有著40年豐富的行業經驗。

★行文流暢，簡潔優美；擅長藉助豐富的案例，以淺顯易懂的語言，將化學元素的發展與曆史故事相結閤，層層解析，環環相扣，激發讀者深入閱讀和探索的樂趣。

★精彩好讀，圖文並茂。書中32頁精美彩插，近100幅插圖，直觀展示元素影響人類的曆史進程。

★從化學元素的角度揭示世界的起始本源，以小見大，從微觀角度描繪宏觀曆史。

內容簡介

七種不同組閤賦予瞭七種元素完全不同的個性：

代錶著力量又具有進攻性的鐵、組成生命又釋放熱量的碳、摺射著人類貪婪欲望的金、為世界留下影像的銀、蘊藏巨大毀滅能量的鈾、創造白色純淨空間的鈦，以及催生互聯網世界從而徹底顛覆人類生活的矽……每一種都以引人注目的姿態齣現，並帶著強烈的使命感存在，與我們息息相關。

發現元素和利用元素的曆史，也是人類進步革新和貪婪瘋狂的曆史，在促進人類繁榮的同時，也改變著人類的本性，引發人性中黑暗的一麵。

作者簡介

[英]約翰·布朗，1966年以學徒的身份進入英國石油公司。1995年到2007年間一直擔任該集團的首席執行官，並作為一個極有遠見的領袖建立起瞭良好的聲譽，在1999年到2002年間，連續每年被《今日管理雜誌》評為“zui受尊敬的CEO”“。他是一個工程師、收藏傢和商人，以及皇傢學會院士和皇傢工程院院士。他的迴憶錄《超yue商業》於2010年齣版。

精彩書評

“約翰·布朗用一種引人入勝的方式幫助我們消滅無知。作者既熟知曆史，又精通科技，他用文字完美地詮釋瞭科學，將原本復雜的原理以簡單易懂的方式展現在讀者麵前。”

——彼得·亨尼西，英國曆史學傢

“人類對知識的追求促成瞭驚人的進步。這本書使得我們去麵對這些現實，並以一種獨特的、極具吸引力的方式去這麼做。它將科學與人類社會交織在一起，這種方式給予瞭我們新的洞察力。這是由一位獨特的思考者巧妙創作的一本書。”

——托尼·布萊爾，英國前首相

“約翰·布朗使用瞭七種元素，用物理世界的構建模塊去探索大量不同的世界。講述一個個生動的故事，以一種全新的、極具吸引力的方式，嚮我們展示這些現代生活中的基本元素。”

——丹尼爾·耶金，普利策奬得主，《石油世紀》作者

“一部分的大眾科學，一部分曆史，一部分迴憶錄，組成瞭這些篇章。充滿瞭洞察力，並承載瞭一種科學傢與生俱來的樂觀主義。”

——布瑞恩·考剋斯，物理學傢

目錄

序言

前傳

第yi章 鐵

鐵的含義裏包含著陽剛的意味，鋼鐵築成瞭現代社會的基本建築架構，締造瞭無數的工業財富，卻也代錶著進攻，是戰爭衝突的主角。人們用鐵製造劍、槍、船隻和坦剋，將鐵變成瞭高效而血腥的戰爭工具。

第二章 碳

碳是生命的元素，是DNA的骨乾力量，使我們的身體得以構成、修改和補充，並與其他元素結閤創造齣復雜的世界。以礦物燃料形式存在的煤、石油和天然氣，帶領全球走上經濟增長道路的同時，也引發瞭人類無盡的貪欲和對環境巨大的破壞。

第三章 金

金元素在空氣中的惰性很強，輕易不與其他原子發生反應。柔軟、易切割、不易被腐蝕，這些天然的屬性使得黃金成為財富和成功的象徵，它像一個巨大的魔咒，永恒地誘惑著全世界的人們。

第四章 銀

銀元素在成像技術上的應用讓攝影風靡一時，從此銀不再隻是儲存價值的貨幣。它有瞭足以影響世界的力量，人們從此可以用影像記錄迴憶和曆史，讓流動的瞬間定格，以一種不可思議的方式還原這個真實的世界。

第五章 鈾

從沒有一種原子的裂變可以産生如此驚天動地的力量，鈾原子從被發現起，就站在距離死神zui近的地方。人們是要和平地利用鈾元素進行宇宙能源的開發，還是無法掌控地走嚮自我毀滅？這真是一種脆弱的平衡。

第六章 鈦

鈦與鈾和矽被並稱為戰後三大“神奇元素”。金屬鈦強度重量比相當高，又具有抗腐蝕性，在軍用領域發揮著獨有的作用。鈦與氧結閤形成的二氧化鈦，作為增白劑，更加普遍地存在於日常生活中，為我們創造齣一塵不染的潔淨空間。

第七章 矽

從zui初的玻璃、鏡子，到望遠鏡、太陽能電池，得益於人們偶然間將zui簡單的二氧化矽顆粒轉化成瞭頗具美感的玻璃製品。而矽元素zui大的貢獻在於，成就瞭擁有強大信息傳播功能的移動通信和互聯網世界。從此我們的生活被徹底改變。

後記

緻謝

精彩書摘

碳

威尼斯本是一塊不毛之地，沼澤遍地、瘧疾叢生。而到瞭13世紀，這裏已經成為繁華的城市，是西方世界zui重要的商業中心。威尼斯在繪畫、雕塑、建築和音樂等方麵的成就是其它城市望塵莫及的。救世主節慶祝的正是這座城市在逆境中堅韌不拔的精神。我們欣賞著焰火竄到空中，綻放齣各種歡快的顔色。各種元素的原子展現齣它們各自的色彩：藍色的銅，紅色的鍶，還有黃色的鈉。但在這些光芒中，zui重要的元素是碳。因為沒有碳，焰火就無法到達半空。

碳元素是火藥的能量供應。在焰火的發源地古代中國，蜂蜜是碳的來源。蜂蜜越乾燥，含碳量就越高。據記載，爆炸混閤物曾燒傷人的手和臉，甚至炸毀房屋。後來，用碳化的木柴製成的木炭成為瞭火藥的傳統燃料元件。如今，和幾百年前第yi次救世主節上的焰火一樣，碳仍是點燃一年一度節日焰火的燃料元件。

威尼斯城大部分的建造都離不開碳元素。城裏廣泛應用的石頭是石灰岩，其成分是碳酸鈣，來自威尼斯共和國領土範圍內的一個半島裏亞斯特（Istria）。威尼斯許多久負盛名的宮殿，它們的柱子、拱門和正麵都是由這些裏亞斯特島石頭建造的。由於它們易於雕刻且不易風化，這些含碳的礦物質幾乎主宰瞭整個威尼斯城。碳元素還是紙和墨水的組成元素，威尼斯裏程碑式的藝術和智力成果正是建立在它們的基礎上；不僅如此，碳元素還幫助威尼斯人建造木質船隻、發動戰爭，使強大的威尼斯共和國能夠擴張領土。

碳原子非同尋常的能力使它們結成長長的鏈和環，因此碳是zui多纔多藝的元素之一。碳元素構建齣許多結構，之後其它元素在這些結構基礎上創造齣復雜的世界。碳不僅是威尼斯共和國的基礎，也是所有人類文明和人類本身的基礎。碳是DNA的骨乾力量，這些遺傳密碼使我們的身體得以構成、修改和補充。碳是生命的元素。

但孤立狀態的碳元素幾乎是無用的。如果燃料中隻有碳，火藥不會爆炸，因為碳隻有在極高溫度下纔會點燃。因此為瞭能讓焰火“砰”地一聲飛到空中，我們需要使用氧化劑來加速碳的燃燒。是碳和氧的復雜結閤在完成每年一度的救世主節焰火燃放任務。對於碳原子來說，環境至關重要。

純碳的用處很少。純碳齣現在鉛筆芯的石墨裏，鑽石中也有它的身影。純碳還被用來製作珠寶和鑽頭。石墨烯是隻有一個原子厚度的純碳素晶格，不久它就會使許多高科技領域發生徹底變革。但總體來看，碳元素改變世界，還需要其它元素的通力閤作。

但碳元素的故事始於幾韆年前，當時的人類還不能以工業規模利用石油。1969年，我在阿拉斯加工作，在那裏我目睹瞭一個自然現象，這一自然現象使我想要記述人類對碳氫化閤物zui早的應用。當時我在一個實地考察組裏，正在布魯剋斯山脈進行測量，阿拉斯加輸油管道就貫穿在這條山脈中。一次暴風雨期間，我看到閃電擊中瞭一塊瀝青岩層，裸露的礦脈很快燃起瞭火。也許，就在幾韆年前，古代的人們看到瞭同一現象，從而領會瞭煤的易燃性質。

到目前為止，世界上zui大的煤消費國是中國。在中國，煤的使用有著顯著的連續性，zui早可以追溯到公元前4000年中國東北的瀋陽地區。被稱為煤精或褐煤的低硬度、黑顔色石塊散落在地上，早期人類將這些石塊收集並雕刻成一些裝飾物，如珠子和耳飾。煤精很容易雕刻和拋光，因此十分適閤用來製作飾物。由於它的光潔度高，今天，煤精仍被用於首飾製作。“烏黑”這個詞就是從這種石塊中得來的。

煤是zui重的碳氫化閤物。煤中的氫碳的比例比石油和天然氣都要小，因此煤更難燃燒，而一旦燃燒，它産生的二氧化碳比例要大於這些碳氫化閤物。煤有不同的形式；含氫量越大，就越容易被點燃。中國古人很可能看到煤被閃電或爐火的火星點燃，之後意識到他們可以燃燒煤作為光和熱的來源。

汽車成為瞭“徵服距離”的新工具。比煤含有更多碳氫鍵的石油有著更高的能量密度，因此能産生驅動汽車所需的能量。zui初的汽車是手工定製的，價格高得隻能作為有錢人的玩具，但福特希望所有人，包括農民和技工都能開上車。因此，他開創瞭汽車的大規模生産，規模經濟使得汽車享有更為廣闊的市場。1908年齣廠的T型轎車就是這一計劃的傑作：這是一輛輕載重量、安全可靠的汽車，同時，它價格低廉，能夠滿足美國大眾對汽車越來越高的消費期望。1920年有1500萬輛T型車齣廠，幾乎占當時美國汽車總量的一半。

擁有瞭汽車，就擁有瞭新的就業機會、更好的教育和醫療條件。汽車塑造著城市的發展，高速公路和城市郊區隨之齣現。除瞭實用性以外，在新興的消費社會裏，汽車也很快成為瞭社會地位的象徵。作為自由和財富的符號，汽車成為美國夢不可或缺的一部分。

如今，美國夢已經走嚮全球。在中國的城市中，一度盛行的自行車大軍已經被汽車代替，越來越多的車輛給交通造成瞭巨大壓力。僅在北京，2011年實施管製前，每天新增加的轎車和卡車就有一韆輛之多。

20世紀，全球車輛數量的的增加造成瞭石油需求量的猛增。然而，在汽車發明以前，石油有著兩個非常簡單的作用：照明和潤滑。

“我把汽油看做是魔鬼的排泄物。它帶來煩惱……看這個瘋子——廢料、腐敗、消耗，我們的公共事業在土崩瓦解。還有債務，我們欠下瞭許多年的債務。”是什麼讓OPEC的創建者巴勃羅·佩雷斯·阿方索（Pablo Perez Alfonso）對石油如此痛恨？1948年，阿方索通過談判使國際石油公司與生産國之間首次達成50：50的租金分成，大大提高瞭生産國的石油收入。從那以後，他看到瞭石油財富對委內瑞拉經濟和社會的負麵影響。

約翰·D·洛剋菲勒一直覺得“石油就是金錢”。這樣唾手可得的財富會使人滋生自滿情緒，而且由於無可奮鬥，石油國的創新力和競爭力會大受影響。人們為瞭利益而爭吵不休，將經濟發展丟在一邊。以石油為基礎的經濟是極不穩定的：油價上漲，經濟就繁榮，油價下跌，經濟也跟著垮掉。艾倫·格林斯潘（Alan Greenspan）是我們這個時代zui傑齣的中央銀行傢之一，他對石油的負麵作用深有感觸，他曾嚮發現石油的非洲國傢首腦提齣建議，讓他們忘掉已經發現的石油，並隱藏發現石油的消息。石油的魔咒已經如此深入人心。

石油國的發展潛力很有可能被腐敗扼殺，由於管理製度的腐敗，石油收入根本到不瞭公民的手中。這樣的情況通常發生在國內衝突期間或殖民統治者離開以後。腐敗的領導人隻要掌握瞭關鍵的基礎設施，就能夠握緊手中的財富和權力。他們不須關注國傢的經濟或國民的意見。這就是“石油魔咒”。

90年代早期，我在安哥拉參與討論英國石油公司在該國近海地區進行石油開發的可能性。驅車走在飽受戰爭蹂躪的首都盧旺達的街頭，處處可見貧窮的印記，安哥拉已經陷入瞭石油魔咒。1483年，葡萄牙人來到安哥拉，開始瞭他們的殖民統治。葡萄牙殖民者交迴權力後，安哥拉立即爆發瞭內戰。內戰爆發與1975年，斷斷續續一直持續到瞭2002年。衝突雙方源自兩大對立的政治運動，一個是安哥拉人民解放運動（MPLA），另一個是反共的爭取安哥拉徹底獨立全國聯盟（UNITA）。

安哥拉有著豐富的石油和鑽石（一種純的結晶碳）資源。在衝突初期，UNITA奪取瞭安哥拉zui好的金剛石礦床，而MPLA則掌握瞭石油儲藏。兩種形式的碳元素都是財富的來源，它們是衝突雙方的資金保障。zui初，鑽石和碳僅僅是戰爭的工具。然而，它們為衝突雙方帶來的財富和權力使得它們本身成為瞭衝突繼續的原因。被捲入戰爭的安哥拉國民陷入瞭極度的貧睏之中。

1998年，總部設於英國的非政府組織“全球見證組織”（Global Witness）發錶瞭一份報告，譴責非法的鑽石交易為安哥拉內戰提供支持。報告開頭這樣寫道：“國際社會……與鑽石大亨已經竄通一氣”，UNITA在其幫助下得以重新武裝並發動戰爭，僅在90年代中期，就有50萬人左右在這場戰爭中喪生。人們可以將大筆財産換成一顆小小的鑽石，交易不需要任何文件，也不會留下一絲痕跡。聯閤國對這類鑽石銷售的禁令絲毫不起作用，經營這些鑽石的公司也並沒有受到任何起訴。全球見證組織特彆提到瞭戴比爾斯（De Beers），他掌握著全球大約80%的鑽石交易。

美國天然氣使用量的增大帶來的另一個副作用是二氧化碳排放量的減少。天然氣含碳量小，生産等量的能量，它産生的二氧化碳隻有煤的一半。因此，在過去的五年裏，美國的二氧化碳排放量下降瞭7.7%，即五十萬公噸左右，超過其它任何國傢。全球天然氣使用量的增加將對降低氣候變化的風險至關重要。

1992年，在裏約熱內盧的地球峰會上，我首次意識到瞭氣候變化的真正風險。一百多個國傢首腦在此聚集，討論如何應對全球變暖等問題。這一話題並不新鮮，但這是首次被提上全球日程。

從錶麵上看，裏約熱內盧的討論與石油業和英國石油公司的成功完全相悖。但氣候變化顯然不能被忽視：我希望能獲得更多信息，瞭解英國石油公司能否解決這一全球難題。我們必須采取重要措施，降低氣候變化的風險。

地球峰會之後，我與許多科學傢和專傢會麵，努力應對這一問題。zui後，有一個人說服瞭我。約翰·霍頓（John Houghton）是聯閤國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）科學評估小組的主席。他談到瞭概率的問題，此前我曾受過這一方麵的訓練，因此能夠明白他的意思，他說服我說，麵對激增的全球排放，我們不能再保持被動的姿態。

氣候變化經常被看做一個簡單、綫性的因果過程：日益增長的能源消耗會導緻大氣中二氧化碳濃度的增加，引起地球錶麵氣溫的上升，對環境造成災難性的後果。但是，在同約翰·霍頓的討論中，我逐漸明白，在這一因果關係鏈的每一個環節都可能引發許多不同的結果，而每個結果都可能有著巨大的誤差範圍。

大氣層和氣候是一個相當復雜的係統，而人類行為更加復雜多變，兩者相互作用産生的結果具有很強的不確定性。因此氣候變化對環境、人類生活和經濟的zui終影響就更難估測。IPCC稱之為“一連串的不確定”；我們不知道氣候究竟會如何變化，也不知道變化的後果是什麼。

但這並不意味著無所作為是正確的：不確定不等同於無知。要知道一百年後的世界是什麼樣的是很睏難的，但是我們可以做估測，將不確定因素一一列齣，然後采取閤適的措施。持續的工作增進瞭我們的理解，也減少瞭不確定性。卡爾·玻珀（Karl Popper）曾說，所有的科技都是暫時性的。科學方法的中心原則即所有的發現都可以並應該受到質疑。在人類活動與大氣和環境之間的聯係這一領域，我們的認知必須不斷接受挑戰和批評。

……

前言/序言

前言

為什麼是七種？

七這個數字一直在神話、音樂和文學中占據著重要位置。世界在七天內被創造齣來；一個全音節包含七個音符；根據莎士比亞的說法，人有七種年齡。在構思這本書的時候，我也被這個數字吸引，因此我問自己：有哪七種元素zui能幫助我們理解這個世界以及它的形成？哪些元素對我的生活影響zui大？我又直接經曆過哪些元素？

與氫一起組成原油主體的碳元素無疑是其中之一。同樣的還有十八世紀工業革命以來所有産業的支柱－鐵（鐵也是提煉石油的必需品）。下一個映入我腦海的是銀，它使得攝影成為可能，這也是我畢生的愛好之一。繼續尋找靈感，我找到瞭學生時代的元素周期錶，它根據化學性質將元素排列起來。我從左至右瀏覽這棋盤格，發現這些元素的原子核裏質子的數量是隨排列依次遞增的。

第yi個是氫，它在與其它許多元素的結閤中發揮瞭極其重要的作用，一起組成瞭生命的框架及因此産生的礦物燃料。但就其本身而言，氫元素好像並沒有改變世界。再嚮後瀏覽，在碳的下方我看到瞭矽，兩者的zui外層都含有四個電子。由此我想到我在矽榖微芯片先驅

——英特爾公司董事會任職的日子。它們在我們的日常生活中無處不在，實現瞭我們的數碼生活，因此，矽元素顯然要被考慮在內。

我在鈦元素這裏停下瞭，二十世紀四十年代，鈦和矽一起以改變世界的形式齣現在人們麵前。它曾有機會成為創造奇跡的元素，但那個夢想並沒有實現。但引起我興趣的卻是鈦一個不太為人所知的作用：增白劑，幾乎所有白色的東西裏都要用到它。我是在和加拿大魁北剋鐵鈦公司（Quebec Iron and Titanium）打交道的時候知道這一點的。無論在那時還是現在，鈦一直讓我感到驚奇。

遍覽周期錶的剩餘部分，我看到幾個熟悉的金屬元素：鐵，鈷，鎳，銅和鋅。所有這些元素都很重要，但我想，哪一個真正起到瞭改變世界的作用呢？我停在瞭鐵元素上麵，而放棄瞭銅，因為電子工程領域我已經選擇瞭矽元素。

我來到對攝影至關重要的銀元素，以及下一行的金元素。金的萬有吸引力使得它被製成錢幣，成為貨幣以及國際貿易的基礎。金是全球擴張和帝國雄心的推動力。但同樣的吸引力也導緻瞭許多暴行的發生。時至今日，人們仍在為它著迷。

zui後，我來到元素周期錶的zui下麵一行，這裏有六個元素，其中之一是鈾。由於處在周期錶zui底層，鈾原子內含有許多質子和中子，因此非常不穩定。在1945年的某一天，鈾的這一特性改變瞭一個日本城市的命運，也由此定義瞭戰後時代。因此，鈾是我選擇的第七種元素。

在撰寫本書過程中，我一次又一次地迴顧元素周期錶，質疑自己選擇的這七種元素，甚至質疑七這個數字。鐵，碳，金，銀，鈾，鈦，矽；每一次，這七種元素都會以引人注目的姿態齣現，因為它們曾強有力地改變瞭人類曆史的進程。這七種元素塑造瞭我們社會、經濟和文化存在的種種。不僅如此，這些元素和我們的情感及曆史也息息相關，這是其它元素不能比擬的。

我想不齣第八種。