“碳”眼观地球 珍惜美丽家园

• 2023-06-07 15:17:48 来源：科普时报

(资料图)

作为身处元素周期表中第6位的碳，在地球万物演化过程扮演怎样的角色呢？不论是宇宙大爆炸、地心之谜、板块运动、生命起源、生命演化、寒武纪生命大爆发，还是火山喷发、气候变化、塑料污染、能源危机、新型材料……随处都能看到碳的足迹。在《碳如何玩转地球》一书中，作者教会我们用碳的眼光来看待地球和周围的一切。

古希腊哲学家恩培多克勒曾提出，万物是由“水火土气”四种元素共同构成，每种元素都有其特性，都是宇宙不可或缺的组成部分，是所有物质的源头。然而在元素周期表中，仅有碳元素表现出这四种经典元素不同的特征，本书恰好以此构建了一个“四乐章”的框架，进而一步步带领读者用“碳眼观地球”。

作者用碳的交响乐建构起了全书的框架：第一乐章“土之运动：晶体中的碳”，明确了矿物和岩石是地球牢固的晶体基础；第二乐章“气之运动：循环中的碳”主要讲述地球上宏伟的碳循环；第三乐章“火之运动：材料中的碳”论述了碳在能源、工业和新兴高科技领域发挥的作用；第四乐章“水之运动：生命中的碳”探索了生命的起源和演化。每一乐章又有前奏曲、呈示部、发展部、再现部和尾奏或者称前奏曲、咏叹调、间奏曲、返始咏叹调和尾奏，读起来仿若听交响乐一般。

在结尾处作者呼应道：“土里发展出含碳的固态结晶，它们是陆地和海洋的坚固基石。空气中包含着拥抱我们所有人的含碳分子，它们能够永远循环，保护和维持我们的生命。火源自碳的燃烧，它为世界提供了能量，同时为物质世界和生命世界提供了无与伦比的分子多样性。水孕育了碳基生命，在碳基生命演化并散播到地球每一个角落的过程中，水一直为其提供动力。”

当然，作为一本与碳相关的科普书，必然不能脱离开科学知识和最新的科研成果。这本书是由50多个国家的1000多名科学家参与的“深碳观测计划”的科普结晶，也是一部科研成果科普化的典范。本书由中国地质科学院地质研究所地球系统科学研究中心董汉文副研究员和曾令森研究员精心翻译，李廷栋院士作序。在译稿中，两位译者增加了许多注解，补充和更新了相关知识点，使得文本更具专业性和可读性，是广大地球科学爱好者的有趣读物，也可供碳科学研究者参考。

傲慢的人类以地球“主宰者”自居，倘若能用“碳眼观地球”，也许我们会深刻意识到，人类并非古希腊哲学家普罗泰戈拉口中所言的“万物的尺度”，毕竟对于贯穿于地球万物自始至终的整个演化进程的碳来说，人类不过是匆匆过客而已。所以作者也呼吁：“我们每个人都必须从自身急切的欲望中后退一步，将我们珍贵的地球家园，视为一个独特但脆弱的居所。如果我们足够理智，如果我们能够以一颗敬畏之心来缓和我们的需求，如果我们能够把珍惜美丽的富碳世界视为当务之急，那我们将有望为我们的孩子、孩子的孩子以及所有的子孙后代，留下无与伦比的宝贵财富。”

（作者系中国科普研究所副研究员，中国科普作家协会理事）

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