国家地理酷科学:微生物学了没：这个世界真是小小小！(全新修订版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Dan Green

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• 科学
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• 生物
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• 国家地理
• 教育

　　●扭转传统科学教育的思维方式，让拟人化的科学概念一个个站出来，用第一人称介绍自己。
　　●别出心裁的科学定义方式，帮孩子一开始就建立明确而印象深刻的正确观念，
　　●充满热情的主观叙事口吻，与教科书的冰冷平淡完全相反，搭配每个观念酷小子的超酷图像，即使原本排斥科学的孩子也能轻轻松松进入状况，欲罢不能，不着痕迹地爱上科学。
　　●每个观念附有相关小知识，帮助读者认识它在较大科学架构下的来龙去脉。

　　搞懂科学的关键，在于搞懂观念──这套书把重点观念具象化，化身成一个个会说会笑、有血有肉、能言善道的人物，以充满个性的自我介绍，说出他们在每一门科学中的责任义务，带你一对一认识每个科学观念的性质和要点。整套书完全跳脱教科书正经八百的腔调，像认识新朋友一样认识科学！

　　本书将微生物学的58个抽象观念视觉化，变成充满个性的人物，让孩子一分钟认识一种微生物，或掌握一项微生物学的基础观念：

　　第一章　微生物的种类
　　细菌
　　古细菌
　　原生生物
　　微生真菌
　　微生植物
　　病毒
　　潘朵拉病毒

　　第二章　细菌的基础知识
　　细胞
　　细菌的生长
　　自营生物
　　异营生物
　　嗜氧菌
　　厌氧菌
　　运动
　　沟通
　　群体
　　群落
　　共生生物
　　寄生虫
　　生物膜
　　内孢子

　　第三章　体内的斗士
　　红血球
　　疟原虫
　　白血球
　　人类免疫不全症病毒（爱滋病毒）
　　巨噬细胞
　　结核桿菌
　　杯状细胞
　　纤毛细胞
　　蠕虫
　　肠道菌群
　　链球菌
　　大肠桿菌

　　第四章　迷你小流氓
　　黑死病
　　感冒病毒
　　伊波拉病毒
　　弓虫
　　癣
　　脓疱
　　疥疮
　　抗菌素耐药性

　　第五章　难缠狠角色
　　柯南菌
　　嗜寒菌
　　嗜热菌
　　嗜酸菌
　　嗜盐菌
　　黏菌

　　第六章　虫麻吉
　　草履虫
　　嗜热水生菌
　　噬菌体
　　疫苗
　　益生菌
　　青霉菌
　　蓝绿菌
　　菌丝体
　　土壤细菌
　　酵母菌
　　优格

　　在我们的世界里面还有另一个活生生的、但是肉眼看不见的世界，住在其中的生物就叫做微生物。《国家地理酷科学：微生物学了没》这次请来了这个世界里最重要的58个角色来向小朋友自我介绍，有的是原本就存在我们体内的人类好麻吉，有的是让我们一不小心就生病的天生坏胚子。

　　本书以拟人化的卡通人物介绍微生物学的基本观念，这些角色在文字和图像上皆充满了表现力，能第一眼抓住孩子的注意力，并在孩子心中留下鲜明的印象。

英美各界专家推荐

　　「这本袖珍图片指南充满创意和冲击力，会改变你的思维方式。」──《泰晤士报教育副刊》（Times Educational Supplement）

　　「我爱科学……很高兴看到一本让孩子容易亲近科学的书。科学本来就该是有趣的。」──达米恩‧赫斯特（Damien Hirst），英国当代艺术家

　　「一本读了就停不下来的书。」──《新科学家》（New Scientist）杂志

　　「……［这本书］整体很有爆点，诉求直接而且有效。内容也同样吸引人。」──《卫报》（The Guardian）

　　「简要说明讯息的方式非常高明。」──迪娜‧拉宾诺维奇（Dina Rabinovitch），《卫报》线上版专栏作家
 

探索浩瀚宇宙：从星辰到粒子 (全新修订版) 一本带你穿越时空的百科全书，一趟深入物质本源的奇妙旅程。 你是否曾仰望夜空，对那无垠的黑暗和闪烁的星光心生敬畏？你是否曾好奇，构成我们身体乃至整个世界的最小单元究竟是什么？《探索浩瀚宇宙：从星辰到粒子 (全新修订版)》正是为你准备的钥匙，它将带领你进行一场跨越尺度、融合多个学科领域的宏大探索。 本书并非聚焦于某一特定的微观领域，而是以一种全景式的视角，系统地梳理了现代科学在理解宇宙结构和物质构成上的最新发现和经典理论。我们不谈论单一的微生物世界，而是将目光投向更为广阔的图景：从宇宙大爆炸的余晖到夸克的基本性质，从行星的形成机制到量子纠缠的奥秘。 --- 第一部分：宏观的尺度——宇宙的结构与演化 本部分将我们带回到最宏大的叙事——宇宙的故事。我们将从现代宇宙学奠基性的理论出发，逐步解析我们所处的这个巨大系统是如何诞生、成长并走向未来的。 1. 宇宙的黎明与膨胀： 我们从哈勃的观测和宇宙微波背景辐射（CMB）谈起，深入探讨大爆炸理论的核心证据。你将了解到，宇宙并非静止不变，而是持续地、加速地膨胀着。我们详细阐述了暴胀理论（Inflation Theory）如何解决了早期宇宙的视界问题和磁单极子问题，并描绘了早期宇宙中物质与能量的密度波动是如何播下未来星系团的种子。 2. 星系的形成与演化： 恒星是宇宙中最壮观的“工厂”。本书将细致分析恒星的生命周期，从分子云的坍缩到主序星的稳定燃烧，直至超新星爆发释放重元素。我们不仅讨论了银河系的结构和运动规律，还深入探讨了星系团、超星系团的形成过程，以及暗物质在这些宏大结构中扮演的不可或缺的“骨架”角色。你将学会如何解读星系红移数据，理解引力透镜效应，从而“看见”那些不可见的宇宙成分。 3. 异端的引力：黑洞与时空弯曲： 爱因斯坦的广义相对论是理解宇宙大尺度的基石。本章聚焦于时空的几何学，详细解析了黑洞的奇点、事件视界的概念，以及史瓦西半径的计算。我们介绍了引力波的探测历史和重要性，解释了引力波是如何帮助我们以前所未有的方式“聆听”宇宙深处的剧烈事件，例如双黑洞的并合。 --- 第二部分：微观的边界——物质的构成与基本作用力 当我们缩小视野，穿过行星、原子，最终抵达物质的最基本组成部分时，我们将进入一个充满概率和不确定性的奇妙领域——量子世界。 1. 量子的诞生与核心概念： 我们回顾了普朗克提出能量量子化的历史背景，并解释了光电效应如何确立了光的粒子性（光子）。本部分重点阐述了波粒二象性、薛定谔方程的意义，以及海森堡不确定性原理对经典物理学的颠覆。你将理解，在微观尺度上，我们描述的不再是确定的轨道，而是概率云。 2. 粒子物理学的标准模型： 本书全面介绍了构成物质的十二种基本费米子（六种夸克和六种轻子）以及传递相互作用力的规范玻色子。我们详细讨论了电磁力、强核力、弱核力这三种基本力的媒介粒子及其作用机制。特别是对强核力的深入分析，解释了夸克是如何被“禁闭”在质子和中子内部，以及色荷的概念。 3. 希格斯机制与质量的起源： 标准模型中最引人注目的部分之一是希格斯玻色子及其相关机制。我们用易于理解的类比，解释了希格斯场如何赋予基本粒子质量，从而解释了为什么有些粒子（如光子）无质量，而其他粒子（如W和Z玻色子）却拥有可观的质量。 4. 超越标准模型的探索： 尽管标准模型取得了巨大成功，但它并非终极理论。本书探讨了当前物理学面临的重大未解之谜，包括暗物质和暗能量的本质、引力的量子化问题（弦理论或圈量子引力简述），以及中微子质量的微小数值所暗示的新物理学。 --- 第三部分：尺度间的桥梁——复杂性与涌现现象 从粒子到宇宙，科学的挑战在于解释如何从简单的规则中涌现出复杂的结构。本部分探讨了连接微观与宏观世界的关键领域。 1. 从原子到分子：化学键的力量： 原子如何结合形成分子？我们深入探讨了电子的轨道、能级、离子键、共价键和金属键的形成机制。理解这些基础的化学作用力，是理解生命化学、材料科学乃至行星大气演变的基础。 2. 信息、熵与宇宙的演化方向： 热力学第二定律——熵增原理——为宇宙设定了演化的基本方向。我们探讨了熵在信息论中的含义，以及它如何与宇宙的膨胀和恒星的死亡联系起来。复杂系统的出现，如湍流、混沌系统，展示了即使在确定性规则下，长程行为也可能难以预测的特性。 3. 跨尺度的计算模型： 现代科学越来越依赖强大的计算能力来模拟从早期宇宙到复杂流体动力学的过程。我们简要介绍了计算物理学和天体物理学模拟中常用的数值方法，展示了科学家如何利用超级计算机来验证理论预测，弥合不同尺度之间的理论鸿沟。 --- 结语：未完待续的探索 《探索浩瀚宇宙：从星辰到粒子》旨在提供一个连贯的知识框架，让读者能够将头顶的星空与脚下的物质统一在一个宏伟的科学叙事中。科学的魅力在于其不断自我修正和拓展的能力。我们所知的边界仅仅是下一轮伟大发现的起点。本书邀请你持续保持好奇心，去迎接未来物理学、宇宙学和粒子物理学带来的所有惊奇。

作者简介

丹‧格林

　　多才多艺的作者，剑桥大学自然科学硕士，专长是地质学，毕业后编写过许多畅销儿童科学丛书和幽默图书。也曾前往南美洲担任一家国营报社的编辑，当过旅游作家，并且是风靡全球的《神奇酷科学》（Horrible Science）杂志版创刊与编辑人员。他是这个系列的说书人，以前所未见的创意向儿童讲述自然科学概念。

绘者简介

赛门‧贝舍

　　知名插画家，热爱以当代手法设计虚拟角色，风格融合了欧洲超现实主义和日本动漫，所创造的角色以线条画和丰富的色彩为表现手法，兼具漫画的酷劲和凯蒂猫的可爱。

译者简介

程颖贤

　　美国德州大学奥斯丁分校细胞分子生物学博士，出版过数本小说，热爱音乐、艺术和科学。在异乡生活多年又走过半个地球之后，回到喜欢的地方认真生活，偶尔会去泛舟和流浪。中英语双译过绘本、小说、生技与科普相关文章和书籍，近期译作包括国家地理学会的《为什么？小朋友的1111个大哉问》，以及台湾第一座肉类分切博物馆：良作工场的场馆介绍与网站内容等。
 

前言 4
微生物的种类 6
细菌的基础知识 20
体内的斗士 50
迷你小流氓 76
难缠狠角色 92
虫麻吉 104
索引 124
名词解释 126

 

前言

微生物

　　讲到生物，我们人类可就是异类了。事实上，大部份算得上是「有生命」的东西都是希奇古怪又罕见的。地这个星球上大多数的生物眼睛都活在我们看不见的地方，住在要用显微镜才看得见超级超级小的单细胞生物国度里。细菌的数量比宇宙里的星星还要多，一小撮泥土里的微生物就比全世界的人口还要多；而我们的身体简直就是微生物的丛林。这些小到不行的东西有好有坏：可能会引起疾病、让食物腐烂、蛀掉我们的牙齿，还有把水质弄脏。它会潜伏在我们的厨房和厕所里活动，在医院里攻击我们；但是也有的微生物能提供地球氧气，帮助植物生长、分解有机废物，或是帮我们维持身体的机能。

　　第一个研究这个隐密世界的人，是荷兰的布料商人安东尼・凡・雷文霍克。他在1670年代用手持放大镜，看到很多「微型动物」在扭来扭去，觉得非常吃惊。到了现在，我们还是一直会发现新的细菌，这些活蹦乱跳的小怪兽种类多到让人眼花撩乱，至于它们有什么能耐，我们大部分都还没有搞懂。
 

细菌

．单细胞微生物，包含好菌和坏菌
．细菌是「原核生物」
．原核生物的细胞缺少含基因体的细胞核

我们虽然个子很小，但是谁敢不尊重我们！在你们这些动物演化出来以前，我们就已经活在地球上了，等以后就算你们都死光了我们还是会一直活下去。你会发现我们无所不在：在云里、海里、土地里、河川里，还有所有的生物体内。我们的数量远超过你们。这还用说吗？因为你身上的细菌比你自己的细胞要多得多了！

我们有的伙伴是真的很脏而且会让你生病（味道还很臭！），但是我们大部份都是好细菌，默默地不断帮助你们制造微生素和消化胃里的食物。我们制作像是「虫麻吉优格」的食物，而且我们很擅长分解下水道里的便便、清洁有毒废弃物和漏油污染很有帮助。身为蓝绿藻，我们帮助植物进食，利用阳光把二氧化碳制造成氧气。你是不能没有我们的！

．发现时间： 1676年的安东尼・凡・雷文霍克（Antonie van Leeuwenhoek）
．常见大小：0.0005-0.005公厘
．估计地球上的细菌数：500万亿亿亿个

古细菌

微生物

．单细胞微生物，但是和细菌的遗传基因不同
．原核生物，已经存活在世上至少35亿年
．古细菌是地球上主要又不可或缺的生命的一部分

别听细菌在吹牛：我们才是地球的原住民！你必须要变得很强悍才能活得这么久。我们在最深的岩石和海洋里消磨时间，也会在核废料槽里头轻松一下，还可以在热泥浆、咸水湖和致命的强酸中成长茁壮。我们可以忍受毁灭性的压力和冰雪般的寒冷。我们喜欢吃一些听起来不可思议的食物，像是硫磺、阿摩尼亚和氢气。我们有的伙伴从阳光获得能量，但是不会像蓝绿藻一样释放氧气。其他的伙伴则居住在人类和动物的肠道内，帮助牛消化草（很不幸的，这会产生大量超臭的温室气体：甲烷）。我们也是污水处理的好帮手。科学家从我们最强悍的伙伴身上取得有用的酵素，可以禁得起热、酸和硷。还有，不像「某些细菌」，我们不会让你生病！

．常见大小：0.0001-0.015公厘
．古细菌王国创立时间：1977年的卡尔・乌斯（Carl Woese）和乔治‧福克斯（George E Fox）

住在最深处的古细菌：深度10.911公里处的太平洋马里亚纳海沟里
 

评分☆☆☆☆☆

我一直以來都對大自然充滿好奇，尤其是一些我們肉眼看不見的東西。這本《國家地理酷科學:微生物學了沒：這個世界真是小小小！(全新修訂版)》絕對滿足了我這種好奇心！它不僅僅是介紹微生物的書，更像是一場深入微觀世界的冒險。書裡的內容非常紮實，但表達方式卻一點也不枯燥。它透過各種實際的例子，例如極端環境中的微生物，像是熱泉、冰川，甚至是深海，展示了這些微小生命令人難以置信的適應能力。這讓我對生命的韌性有了更深的體會。我特別喜歡書中一些關於微生物如何影響地球演變的章節，讓我感覺到這些微小生物的影響力是如此巨大。總之，這本書讓我重新認識了這個世界，發現原來在最不起眼的地方，藏著如此豐富的生命力和奇妙的故事。

评分☆☆☆☆☆

哇！拿到這本《國家地理酷科學:微生物學了沒：這個世界真是小小小！(全新修訂版)》，我真的覺得有點興奮又有點不可思議。說實話，我一直覺得微生物這東西離我們好遙遠，好像只在實驗室的顯微鏡下才看得到。但書裡面的圖文並茂，那些原本看起來很抽象的概念，透過國家地理頻道一貫的專業視覺呈現，變得超級生動！從各種我們意想不到的地方，像是我們自己的身體裡，到地球上最極端、最偏遠的角落，都有這些看不見的生命在活躍著。書裡有提到一些關於細菌、病毒、真菌的介紹，而且用很生活化的例子來解釋，例如說腸道裡的益生菌和壞菌的戰爭，還有我們生病時，病毒入侵的原理。最讓我驚豔的是，它沒有用太艱澀的學術名詞，而是用我們平常就能理解的語言，甚至帶點幽默感，像是把病毒比喻成「小小搗蛋鬼」，細菌比喻成「生態系的清道夫」。我本來以為這類科學書可能會有點枯燥，但這本完全顛覆了我的想像，讓我看得津津有味，還會不自覺地跟身邊的朋友分享：「你知道嗎？我們身上有好多好多的細菌！」這種「原來如此」的感覺，真的很有趣。

评分☆☆☆☆☆

對於一個平常不太接觸科普書籍的人來說，這本《國家地理酷科學:微生物學了沒：這個世界真是小小小！(全新修訂版)》真的太有意思了！我本來以為微生物學會很難，可能都是一堆專有名詞和複雜的圖表，但這本書完全出乎我的意料。它用非常淺顯易懂的語言，加上國家地理頻道一貫的精美圖片，把原本可能令人望而生畏的微生物世界，變得像尋寶一樣充滿樂趣。書裡面有很多關於我們日常生活與微生物的連結，像是我們吃的食物、我們呼吸的空氣，甚至是我們身體裡，都有無數微小的生命在活動。它讓我對「清潔」有了新的看法，不再是單純的消滅所有細菌，而是更了解哪些是我們需要留意的。讀完之後，我會更仔細地觀察身邊的各種現象，試圖去想像那些看不見的微生物正在做些什麼，感覺像是在學習一門新的「觀察世界的超能力」。

评分☆☆☆☆☆

這本《國家地理酷科學:微生物學了沒：這個世界真是小小小！(全新修訂版)》真的讓我對「看不見」的世界有了全新的認識。我一直以來都覺得微生物離我們的日常生活很遙遠，大概就是跟生病有關吧。但翻開這本書，我才發現原來我們每天都活在一個充滿微小生命的奇妙世界裡。書裡面的一些插圖和照片，讓我感覺好像真的能看到那些微小的生物在眼前跳躍一樣，非常逼真！而且它用很多很有趣的方式來介紹，像是把不同的微生物比喻成不同的「小角色」，有的是好幫手，有的是小麻煩。我特別喜歡書裡提到的關於食物的部分，像是發酵的過程，原來都是微生物的功勞，像是優格、起司，還有我們喝的酒，背後都有這些小小生命的參與。這讓我以後吃東西的時候，都會忍不住想到這些幕後英雄，感覺很有畫面感。它不是那種死板板的教科書，而是像在聽一個很精彩的故事，把科學知識巧妙地融入其中，讓我一口氣就讀完了。

评分☆☆☆☆☆

老實說，我之前對微生物的印象就是「細菌」、「病毒」、「生病」，總覺得是負面的東西。但這本《國家地理酷科學:微生物學了沒：這個世界真是小小小！(全新修訂版)》完全打破了我的刻板印象！它把這些微小的生命描繪得如此豐富多彩，讓我驚嘆原來這個世界有這麼多我從未注意到的角落。書裡面的圖解和說明都非常清楚，即使是對於沒有科學背景的人來說，也能輕鬆理解。我印象最深刻的是，它介紹了許多對人類有益的微生物，例如說在土壤裡幫助植物生長的，還有在海洋生態系中扮演重要角色的。讓我感覺微生物不只是讓我們生病的「敵人」，更多的是維持我們星球健康運轉的「關鍵角色」。書中還提到了一些科學家如何研究這些微小生命的故事，讓我對科學探索的過程感到好奇。整本書讀起來，除了獲得知識，更多的是一種對自然世界的敬畏和驚喜。