北京有好的白癜风医院吗 https://yyk.39.net/hospital/89ac7_comments.htmlStuffMatters:TheStrangeStoriesoftheMarvellousMaterialsthatShapeOurMan-MadeWorld
迷人的材料～
马克·米奥多尼克MarkMiodownik著
赖盈满译
作者很酷～
????一本关于巧克力和钢筋的书~
??????????????——Sally?X.??.09.28.夜
?这些材料很重要。拿掉混凝土、玻璃、织物、金属和其余材料，我就只能光溜溜地飘在空中发抖。?14
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?我们或许自认为文明，但文明绝大多数得归功于丰饶的物质。少了物质材料，我们可能很快就得和其他动物一样为了生存而搏斗。因此从这个角度看，是衣服、住宅、城市和各式各样的“东西”让我们成为人（只要去过灾区就知道我在说什么），而我们用习俗和语言让它们具有生命。因此，材料世界不仅是人类科技与文化的展现，更是人类的一部分。我们发明材料、制造材料，而材料让我们成为我们。?14
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?从我们对文明发展阶段的划分（石器时代、青铜时代和铁器时代）就可以看出材料对我们而言有多么根本和重要。?14
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?德国著名解剖学家冯·哈根斯（GunthervonHagens)博士展出人体标本的“人体世界展”，也展现了新颖的生物医用材料对文化的影响，促使我们思考直接生时和死后的物质性。?15
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?人类构建了物质世界。?15
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?我从照片中挑了10中材料，用它们来说“东西”的故事。我会挖掘这10种材料当初发明的动机，揭开其背后的材料科学之谜，赞叹人如何用高明的技术把它们制造出来。更重要的是，我会说明它为何重要，为何少一物便不能成世界。?15
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?在发掘的过程中，我们将发现材料和人一样，差异往往深藏在表面之下，大多数人唯有靠先进的科学仪器才能略窥一二。?16
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?不过，微观世界的空间尺度虽小，时间尺度却常常大德惊人。?16
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?人类的材料技术发展了几千年，所以我会在书中不断提到材料科学史。?16
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?本书每一章不但会介绍一种材料，还会提供一个认识材料的不同角度。有些主要从历史出发，有些来自个人经验；有些强调材料的文化含义，有些则强调科技的惊人创造力。?16
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?材料科学是从技术层面了解物质的最强大、最统合的理论架构，但重点还是关于材料，而不是探讨科学。?16
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?毕竟所有东西都是由别的东西制成的，而制造东西的人（艺术家、设计师、厨师、工程师、家具师傅、珠宝匠和外科医生等），对所使用的材料都有属于自己的情感、感觉和运用方式。我想捕捉的就是如此丰富多样的材料知识。?16
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?但在讨论生物医用材料的那一章，我却钻入了“人类的物质自我”（也就是人体）的最深处。这块领域正迅速成为材料科学的处女地，不断有新材料出现，开启了名为仿生学的全新世界，让人体得以借助植入物而重建。这些植入物都经过设计，可以“聪明地”融入肌肉和血液的运作中。它们誓言彻底改变人和自我的关系，因此对未来社会有深远的影响。?17
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?由于万物都由原子组成，因此我们无法不谈原子的运作原理，也就是人称量子力学的理论。?17
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?不过革命尚未成功，我们还在使用石油的煤炭。为什么？在发电领域有一个明日之星——石墨烯，我会试着用它来解释当下发电方式的局限。?17
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?简而言之，材料科学的基本概念就是：看不见的微观世界若有变化，那么在人的尺度之中，物质行为也会跟着改变。我们的祖先能做出铜和钢之类的新材料，就是因为碰巧蒙到了这个过程。差别只在于老祖先没有显微镜，看不见自己在做什么，但这只让他们的成就显得更加惊人。?17
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?人类的材料知识从石器时代开始就不断累积，但直到20世纪才掌握了材料的真正结构。然而，蕴含在铸铁和其他工艺里的经验知识依然重要，而本书提到的材料也几乎都是经由我们手脑并用才发现和认识的，因此认识材料不仅靠脑袋，也靠双手。?18
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?人在感觉和生活上都和材料建立了关系，这带来了许多奇妙的结果。有些物质虽然有瑕疵，我们却爱不释手；有些材料很实用，我们却深恶痛绝。?18
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?许多领域的学者都在问这个问题，例如考古学家、人类学家、设计师和艺术家，但有一门学科专门有系统地研究人对材料地感官反应，并且发现了许多有趣的现象，那就是心理物理学。?18
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?我在介绍巧克力那一章会讨论材料的心理物理学意义，同时说明材料的感官性几百年来一直是人类发明创造的主要动力。?18
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Chapter1第一章开始啦????
?位错是金属晶体内部的瑕疵，表示原子偏离了原本完美的构造，是不该存在的原子断裂。位错听起来很糟，歧视大有用处。金属之所以能成为制作工具、切割器和刀刃的好材料，就是因为位错，因为它能让金属改变形状。?26
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?金属的可塑性来自位错在晶体内的移动。位错移动会带着微量的这种物质，以超音速从晶体的一侧移向另一侧。?27
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?金属的熔点代表晶体内金属键的强度，也代表位错容不容易移动。?27
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?每年约有几公斤的陨石掉落地球，但大多数都落入了海中。?27
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?对我们的老祖先来说，这肯定是最神奇的发现，遍布四周的不再是毫无生气的岩石，而是拥有内在生命的神秘物质。?27
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?埃及金字塔就是铜制器具大量应用的结果。建造金字塔用的岩石都是从矿场挖出来，再用铜凿子一块块削成固定大小，据估计，古埃及人挖掘了大约一万吨铜矿，制造出三十万把铜凿子。这是空前的成就。?28
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?金也是硬度较低的金属，因此戒指很少用纯金制作，否则很快就会刮坏。但只要加入百分之几的其他金属（例如银或铜）来形成合金，就会改变金的颜色；银会让金变白，铜会让金变红，不仅如此，形成的合金还会比纯金硬，而且硬上许多。金属只要掺入少量其他物质就会改变性质，这是研究金属的乐趣所在。?28
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?以金银合金为例，你可能好奇银原子到哪里去了。答案是，银原子就嵌在金块的晶格里，占去一个金原子的位置。正式因为银原子的取而代之，金子才会变硬。?28
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?在自然界中，其他晶体里也会发生原子取代。?29
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?从黄铜时代、青铜时代到铁器时代，在文明不断发展中，合金也越来越坚硬。?29
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?青铜时代的人开发了许多精心找出的贸易路线，从康瓦尔和阿富汗等地运送锡矿到中东各文明的中心，就是为了这个目的。?29
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?钢是加了碳的铁，比青铜还硬，而且成分一点也不稀有。几乎每块岩石都含铁，而炭更是生活的燃料。?29
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?钢里的碳原子并未取代晶格内的铁原子，而是挤在铁原子之间，把晶体拉长。?30
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?过去的人只能靠着尝试错误，找出成功的炼钢法，然后代代相传，而且这些方法往往是行内机密。但这些不外传的方法实在太过复杂，因此就算遭到窃取，成功复制的概率也非常低。某些地区的冶金技术非常闻名，可以制造出高质量的钢，当地文明也因而发达。?30
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?……里士满（IanRichmond)教授……?30
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?……英赫图梯（Inchtuthil)……?30
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?古罗马就是靠着铁和钢打造了灌溉渠道、船只与刀剑，从而建立了帝国。?31
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?除了武器和盔甲，他们可能还带走了一些小铁器，包括代表古罗马文明巅峰的“诺瓦齐力”（novacili），也就是剃刀。靠着诺瓦齐力和手握剃刀的理发师，这群古罗马军人得以仪容整齐、不带胡髭地班师回朝，不跟赶走他们的蛮族混为一谈。?31
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??剃须刀～啊这是第25页的配图～
?炼钢有如谜团难以把握，许多传奇因此而起，而不列颠在古罗马军团撤退吼的统一及复兴，更与其中一则永恒传奇脱不了关系，那就是亚瑟王的王者之剑。据传那把剑具有魔力，谁拥有它就能统治不列颠。由于当时的刀剑经常折断，让武士在战场上因手无寸铁而无法自卫，所以不难理解一把高品质的钢剑为何能成为文明战胜野蛮的象征。因此，炼钢过程当然高度仪式化，而这也解释了古人为何觉得钢铁具有魔力。?31
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?这情况在日本最为明显。铸造武士刀不仅需要数星期的时间，而且是一种虔诚的仪式。天丛云剑是日本名剑，武尊倭建命靠着它呼风唤雨，击败敌人。虽然故事中掺杂了许多幻想故事与仪式，但某些刀剑能比其他武器更硬、更利十倍，却不是神话而是事实。15世纪时，日本武士制作的钢刃已经独步全球，而且称霸世界五百多年，直到20世纪冶金科学大幅跃进才被超越。?31
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?武士刀使用的特殊钢材称为玉钢，是由太平洋火山铁砂制成的。这些铁砂的主要成分为磁铁矿，是制作指南针的材料。?32
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?日本武士工匠的创新之处在于有能力分辨高碳钢和低碳钢，前者硬而易碎，后者软而强韧。工匠完全凭借外观、触感和撞击时的声音来判断两者。一旦分类完成，他们就用低碳钢制作刀身，让刀非常强韧，甚至有弹性，在打斗中不会轻易这段。至于刀锋则使用高碳钢来制造，它虽然易碎但非常坚硬，因此可以磨得极为锐利。工匠用锐利的高碳钢包覆强韧的低碳钢，以此完成了许多人眼中不可能完成的任务，制作出的武士刀，经得起与其他刀剑对砍、耐得住和盔甲碰撞，且常保锋利，能轻松斩人首级。这种武士刀是两全其美的最佳武器。?32
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?人类直到工业革命，才有能力制造出比武士刀更强且更硬的钢料。这一回轮到欧洲国家开始进行更大、更夸张的工程，例如建造铁路、桥梁和船舰，而他们使用的材料是铸铁，因为铸铁可以大量制造，并可以使用模具铸型。只可惜铸铁在某些状况下非常容易破裂。由于工程越来越宏大，使得破裂意外越来越常发生。?32
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?最严重的一次意外发生在苏格兰。年12月28日晚上，全球最长的铁道桥——泰河桥突然被动机强风吹垮，致使载有75名乘客的客运火车坠入泰河，所有人均不幸罹难。这场灾难证实了许多人先前的疑虑：铸铁不适合兴建桥梁。现在不仅需要做出和武士刀一样强韧的钢材，而且必须能大量制造。?33
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?……谢菲尔德郡……?33
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?贝塞麦法非常简单，简直天才到极点。他把空气灌入熔铁，让空气中的氧和铁里的碳发生化学反应形成二氧化碳，以此把碳带走。这种方法需要有化学知识才能想到，这使得炼钢头一次称为科学事业。?33
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?贝塞麦最后别无选择，只好自己开设炼钢厂。几年后，贝塞麦钢铁公司制造出的钢铁比竞争对手便宜许多，产量更是惊人，逼得对手只好向他购买使用权。从此贝塞麦富甲一方，机器时代也自此正式到来。?33
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?毕竟我们听过太多嘲笑先知，结果却自取其辱的故事。?34
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?几千年来，刮胡子的仪式都是从“磨刀”开始，先拿着剃刀在皮革上来回磨动。你可能觉得皮革那么软，不可能把刀磨利。没错，真正把刀磨利的是沾在皮革上的细石粉。传统上是用名为“铁丹”的氧化铁矿物，但现在比较常用钻石粉。把钢制刀刃在皮革上来回磨动时，刀锋会和极硬的钻石粉接触，使得少量金属被磨掉，让刀锋重现锋利。?34
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?然而，年有一个人改变了这一切。他的名字教吉列（KingCampGillette），时美国商人。激烈决定采用贝塞麦法制造的廉价工业用钢来制作抛弃式刀刃，好让每个男人都能轻松刮胡子。他的想法是，只要剃须刀够便宜，钝了直接扔掉，就再也不必磨刀子了。?34
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?一旦男人不再需要刀理发馆刮胡子，抛弃式刀片就成了家家浴室必备的物品，直到现在依然如此。?35
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?尽管目前有许多人发起各项运动，鼓吹食品制造回归根本，却从来没有人呼吁我们，重新用黄铜剪刀理发或用钝掉的刀片刮胡子。?35
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?年，欧洲列强忙着整军经武面对第一次世界大战，布雷尔利（HarryBrearley）受雇钻研合金，以便改良枪管。他在英国雪菲德郡一间冶金实验室工作，把不同的元素掺入钢里来模铸枪管，再用机械测试硬度。布雷尔利知道钢是碳和铁的合金，也晓得还有许多元素也能加进铁里，用来加强或减弱铁的性质，但没有人知道原因为何。于是他开始尝试，把铁溶解后加入各种成分，以观察效果。比方说他某一天用铝来试验，隔天就用镍，以此类推。?35
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?布雷尔利毫无进展。新铸的枪管如果不够硬，他就扔到角落。他的灵光乍现发生在一个月后。那天他经过实验室，发现那堆生锈的枪管里有东西在闪闪发光。他没有置之不理，反而打消去酒吧的念头，找出那根没生锈的枪管，立刻明白了它的重要性。他手上拿的是世界上第一块不锈钢。?35
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?但含铬的钢虽然硬度不足，却让它因此具备别的长处，只不过这长处到很后来才有人发掘，那就是它可以扳成复杂的形状。这让它成为英国雕塑史上最具影响力的作品，几乎遍布所有家庭：那就是厨房的水槽。?36
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?不锈钢水槽既强韧又闪亮，而且似乎丢什么给它都无妨。在这个但求以迅速方便的方法来去除废弃物和脏污的年代，不管丢入的是油脂、漂白水还是强酸，不锈钢真的百毒不侵。它已经把陶瓷水槽赶出厨房，而只要我们点头，它也乐于取代浴室里的陶瓷马桶。只不过我们对这种新材质还不够信任，仍不敢把最私密的废弃物交给它。?36
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不锈钢VS陶瓷（后面章节会写到瓷～中国瓷器～
?不锈钢是现代世界的缩影。它的外表干净明亮，感觉坚不可摧却又非常亲民，才出现短短一百年，就已经成为我们最熟悉的金属。毕竟我们每天都会把它放到嘴里：布雷尔利最后用不锈钢做成餐具。氧化铬在铁的表面形成的透明保护膜，让舌头永远碰不到铁，唾液无法跟金属反应，使得汤匙尝起来没有味道，于是人类从此再也不会受到餐具味道的干扰。不锈钢经常出现在建筑和艺术里，原因是它光亮的表面似乎永不褪色。英国雕塑家安尼施·卡普尔（AnishKapoor）在芝加哥千禧公园的作品“云门”就是绝佳的例子。不锈钢反映了我们对现代生活的感受：利落明快，并且能对抗脏、污秽与混乱。不锈钢反映出，我们如它一般强韧不屈。?37
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?围观下的物质世界如此复杂和巨大，我们只探索了其中一小部分。?37
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?那天晚上离开酒吧时，布莱恩和我握手道别，说他会再跟我联络。在昏黄的钠光路灯下，他一拐一拐走在街上，忽然转身醉醺醺地大吼：“不锈钢大神万岁！”我想布莱恩指的是希腊神邸赫菲斯托斯。他掌管金属、火与火山，形象时工房里的铁匠。赫菲斯托斯身体残缺畸形，原因可能是砷中毒，因为当时的铁匠熔炼青铜时，会接触到大量的砷，所以常有这个毛病，而且除了跛脚还会罹皮肤癌。我回头望着布莱恩摇摇晃晃地走在街上，想起他地拐杖和红脸，不禁怀疑他到底是谁。37
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?我们走到厨房，纸以五颜六色的盒子出现在这里，不仅装着我们早餐吃的燕麦片，还充当响板，哼着快乐的早安曲。我们的果汁……?40
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笔记纸??
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?虽然笔记纸看起来平整、光滑、毫无缝隙，不过这只是假象。纸其实是由一大群极微小的纤维压叠而成的，就像干草堆那样。我们感觉不到它的复杂结构，是因为纸在微尺度下加工过，所以触感上摸不出来。我们觉得纸很光滑，就和我们从太空中看地球觉得地球很圆，近看才发现满是山峦谷地一样。?42
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?初步完成的纸是棕色的，而且非常粗糙。?43
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?书写纸的重要性难以估计。制纸技术已经有两千年之久，复杂的制纸过程必然要从我们眼前消失不见。因为唯有如此，我们才不会受纸张的微观精妙所震慑吸引，而只会看到一张白纸，等着让我们在上头记下心中的所思所想。?43
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?我小时候最爱听他讲当时的经历，但如今他已不在人世，只剩下一些手稿与文件能诉说往事了。?44
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?纸的老化还会生成数种容易挥发的有机分子，让古书和旧纸发出味道。?45
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?虽然书的味道代表朽坏，许多人却觉得这气味相当好闻。?45
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?纸会泛黄和分解很令人困扰，但就和其他古物一样，岁月的痕迹也为纸添加了权威与力量。旧纸张的味道、色泽与触感让人一下子就能回到往昔，于是也成为通向过去世界的大道。?45
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?我父亲依然健在，尚能亲口叙述这段往事，但终有一天只会剩下这张照片供我们回忆那段时光。?47
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?这张照片是一则看得见、摸得着的历史片段，记录着我们共同的回忆。当然，照片不是毫无偏颇的，但回忆也好不到哪里。?47
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?口传文化靠故事、诗歌与学徒制传递知识，书写文化则以文字为主。?48
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?纸据说是中国的四大发明之一，它的出现解决了所有问题。但一直要到罗马人舍弃卷轴改用抄本，即现在称为“书”的东西，纸的潜能才彻底发挥。转眼两千多年过去，白纸黑字依然是人类书写的主要方式。?48
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?纸比石头或木材柔软得多，它能称为书写文字得守护者是材料史上值得一书的大事。事实证明，纸张的薄是它胜出的一大关键，因为薄，让纸有可塑性，可以多次加工，但堆叠成书后又非常坚硬和强韧，根本是改良版的木筒和木牍。只要加上硬壳封面，书就成为文字的碉堡，可以守护文字几千年。?49
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?罗马“抄本”是把成叠的纸以单一书脊装订成册，再加装前后封面。这种做法胜过卷轴之处，在于纸的正反两面都能写字，可以逐页阅读不会中断。有些地区则采用屏风装订，把一张纸反复折叠成册，也有同样的好处出。不过，抄本的长处在于它是单页集合成册的，可以把一本书拆给多位抄写员同时作业，印刷术发明之后更是能同时大量制作某一本书。?49
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?而生物学已经告诉我们，保存信息最有效的方法就是快速复制。?49
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?抄本是数字时代之前的“随取记忆”，甚至永远不会被数码媒介取代。?49
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?纸有非常适合凹折与弯曲的力学构造。大力折纸会让该部位的纤维素纤维断裂，产生永久的弯折，但仍有足够的纤维没有受损，使得纸张不至于撕开或断裂。这种情况下，纸其实还是很难撕裂，但只要折痕边稍有破口，出现小小的施力点，很容易就能沿着折痕轻松撕开。这两项特点让纸可以凹折成任何形状，几乎没有其他材料可以媲美，也促成了折纸艺术的出现。?51
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?我老婆露比这一胎怀得很辛苦。她怀孕时很想喝啤酒却不能喝，所以逼我替她喝。有时她实在太想喝了，我一晚上就得干掉三罐啤酒（附图的发票就是证明），而且我每喝一口，她都会在旁边满脸渴望又怨怼地瞪着我。?52
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?虽然这张发票唤起了一段不太舒服的往事，我还是很高兴留着它，因为它捕捉了照片甚至日记都无法保留的另一种亲密感。少了这张发票，这些日常生活中看似琐碎的细节就可能消失无踪。可惜等不到小拉兹洛长大自己来读它，发票已经开始褪色了。这是因为感热纸上的字不是用墨水印出，而是由纸上预涂的酸剂喝“无色”染料作用得来的，只要纸张受热，酸和无色染料就会发生反应，使染料变黑。有了这项精巧的纸张设计，机器就永远不会断墨。不过，变黑的染料放久了又会回复透明，使字迹变淡，湮灭掉我们曾经餐餐以咖喱配啤酒的证据。尽管如此，马莎百货还是好心建议我们“请保存发票”，而我也乖乖照办。?53
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?于是你开始奋笔疾书，跟过去无数伟大的科学家和工程师一样，把信封背面化为记录灵感的殿堂。?54
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?这种答案必须“数量级”正确，也就是顶多差个两三倍（精确数字最小为数量级答案的三分之一，最大为三倍，不能超过这个上下限）。?55
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?数量级计算虽然只是近似值，费米和其他科学家却以此来证明一个矛盾：宇宙的恒星和行星数量庞大，照理来说会有外星人存在，因此应该不难遇见；但既然我们到现在都没遇到外星人，而星体数量这么大，正好显示外星人存在的概率有多小。?55
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?我小时候很迷科学家在信封背面解决宇宙问题的故事，因此也会带旧信封到学校，在背面练习解题。这有点像心灵的武术，只需要纸和笔就可练功，不仅有助于厘清思绪，也让我考试过关。?55
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?，有如刚破茧而出的蝴蝶，完美、自在又优雅。?58
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?不过，也许正因为纸袋很脆弱，才会这么适合这项工作。昂贵的衣服通常轻巧细致，如果又用纸袋装回家，似乎更能加强这种感觉。而且纸有崇高的文化地位，象征着记忆与纯手工，正好符合高级服装的形象。不过，这又是另一个假象。纸袋已经是高度工业化的产品，而且对环境冲击很大，制作抛弃式纸袋比制造塑料袋还耗费能源。因此纸袋其实是一种奢侈的象征，是可以为了庆祝你花大钱血拼而准备的，好让你进门吃力地挤进玄关时，能听到袋子扫过门框地沙沙作响，这声音轻柔又嘹亮，让你心中充满兴奋与骄傲。?59
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?纸的好坏，外观和触感是要件，这也是它如此好用的原因。只要表层改变，纸就能从俚俗变为正式，从古朴变为光鲜。?60
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?通常纸会弯曲不会割人，但只要手指划过的角度刚好，就会被纸割伤。这种伤口特别痛，但是没人晓得为什么。可能因为通常伤的都是手指，而手指的感觉受器密度特别高，所以比其他部位的割伤还痛。?61
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?旅游的世界由坚固的机器所主宰，而车票忠实地反映了这一点。有趣的是，车子和航空器越来越轻、越来越有效率，车票也跟着越来越薄，甚至很快就会消失，融入数字世界。?63
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?纸钞是纸张最诱人的形式。人生在世，很少有比在墙上的凹洞按几个数字，就能拿到白花花的新钞更快乐的事了。它就像通行证，有了它什么事都能做，什么地方都能去，这样的自由令人上瘾。钞票也是世上制作最繁复的纸，而且必须如此，因为钞票是实体的信物，代表着我们对经济体系的信任。?64
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?清脆声是纸钞最明显的特征之一。?64
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?不过，从实体书转移到电子书遭遇了不少阻力。主要的反弹不是来自电子书取得不易，而是人们无法放弃阅读纸本书时的感官享受。?66
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?亚努斯这个名字来自古罗马的变迁之神，他有两张脸，经常跟门户或入口的意向联结在一起。?67
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?不过电子纸有一种舒服的复古感，可能更适合阅读文字。?67
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?电子书也许是文字的未来归宿，但不大可能完全取代实体书，因为它缺乏纸的气味、触感与声音，而阅读之所以迷人，就在于它能带来多重的感官体验。?67
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?人爱书的程度甚至超过文字本身。人会用书来凸显自己是谁，以实体证明自己的价值。书架和桌上的书是一种内在行销，提醒我们自己是谁、像成为何种人物。我们是实体的存在，因此会用实体来认定和表现价值的价值也就不难理解。?67
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?我们不只喜欢阅读，也喜欢感觉、嗅觉与碰触。?67
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?讲电话很好、很亲密，发短信或电邮够快又令人满足，但手里拿着爱人碰过的信纸，把信上的甜言蜜语收进心坎里，那才是真正的爱情。?67
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?写信是文字的沟通，却又超越文字本身。它给人一种永恒与实在，足以抚慰不安的灵魂。信可以一读再读，而且实实在在占去你生活的时间与空间。信纸就像爱人的皮肤，散发着爱人的芬芳，而爱人的字就像指纹，呈现了独一无二的她。?71
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?我突然有点担心，是我老了，还是现在拆房子的效率超高？?74
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?然而，倒塌产生的烟尘可能让人窒息而死。?75
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?我嘴里一遍嘀咕，一边怀着世界末日就要来了的心情到超市去买面包。?75
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??面包三明治??（??我的小胖妞(?????????)
?我每周执行面包采购任务时都会绕到围篱边，?75
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?我撒谎是因为不想多聊，结果也如我所愿。?76
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?撒这种谎是习惯，我生长在伦敦，总需要客气地婉拒陌生人的攀谈。?76
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?混凝土凝固时会和水作用，引发连锁化学反应，在混凝土内部形成复杂的微结构，因此就算里头锁住了许多水分，混凝土的外表不仅看起来干燥，而且实际上还能防水。?76
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水泥和我的脚脚????????——Sally.03.10
?混凝土出问题通常是人为疏失的结果，但有时可能不会实时发现，所以常常到建筑完成多年，建筑商早就拍屁股走人后才发生巨灾。?78
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?碎片大厦的工人在挖土兴建地基和支承架构时，发现了现代混凝土的前身，也就是罗马混凝土。?78
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?砖造建筑的组合特性是它受欢迎的原因。砖是砖造建筑的基本单位，刻意做成手掌大小，以利单人作业。?79
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?我一周又一周，都会从碎片大厦工地的观察窗往里看，看得心荡神驰。我看见大楼从地基缓缓星期，又蚂蚁般的工人一点一滴浇注而成。岩石和石块粉末送到工地，只是加水就成了石块。这不只是工程技术，更是一种哲学、一种圆满。这个圆从地幔经由造山运动生成岩石和石块开始，再由人类接受，把石头和岩石挖掘出来，按照人类的设计转变成人造的地景，变成高楼大厦，让我们在其中居住和工作，成就这一个循环。?80
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?不过，古罗马最宏伟的混凝土工程就在首都，也就是罗马万神殿的穹顶（下图）。它完工两千年来始终屹立不倒，至今仍是世界上最大的无钢筋混凝土圆顶建筑。?80
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?钢筋和混凝土合二为一，把原本用途有限的混凝土变成世界上用途最广的建材。?82
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?于是我很快就养成习惯，每天早晨都会到屋顶上一边享受咖啡，一遍观察碎片大厦的进度。?83
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??咖啡～
?过去的巨型建筑都需要几十年才能盖完，例如欧洲的石造教堂或中国的万里长城，而欧洲第一高楼碎片大厦的主结构只花了不到六个月就完成了。混凝土让人更敢想象与尝试，也使得土木工程师的梦想得以实现。美国胡佛水坝、法国米约高架桥和俗称“意大利面条路口”的英国格瑞夫立体交叉桥，都是钢筋混凝土的杰作。?84
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?法国的米约高架桥又钢筋混凝土制成，是世界上最美的桥梁之一?85
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?在我下笔的此刻，碎片大厦的混凝土主结构还在变硬、变强，只是隐而不显。?85
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?，日以继夜永不休止，?85
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?因为钢筋混凝土虽然盛誉卓著，但确实需要养护。事实上，它的弱点正好是它的长处，也就是钢筋混凝土的内在结构。?85
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?为了阻止石材或混凝土结构受到损害，这种建筑物每50年就得养护一次。?86
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?全世界有半数建筑是混凝土结构，这使得养护成了大工程，而且越来越重要。?86
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?自愈合混凝土来自科学家的发现。?86
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?科学家发现，其中一种名为巴氏芽孢杆菌（B.pasteurii）的细菌会分泌方解石，而方解石正是混凝土的从成分之一。?86
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?另一种含有生物成分的混凝土叫作透水混凝土。?87
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?现在还有一种混凝土布料，叫作水泥帆布。这种材料可以卷成一筒，只要加水就能固定成你想要的形状。虽然水泥帆布非常适合雕塑，但它最大的用途可能是救灾。只要空投几捆水泥帆布到灾区搭建临时住所，几天之内就能形成一座防雨、防风和防晒的临时城市，让救灾工作得以进行。?87
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?事实上，没有混凝土，世界上许多最伟大、最特殊的建筑根本盖不出来。20世纪60年代如此，现在依然。?88
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?最新的发明是会自洁净的混凝土，方法是掺入二氧化钛粒子。?88
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?罗马千禧教堂就是用这种自洁净混凝土兴建的。?89
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?其实，二氧化钛不只能清洁混凝土，还可以充当触媒转换器，减少空气中的氮氧化物，而这些氮氧化物是由车辆排放出来的。不少研究证实了这项功效，也使得都市里的建筑与道路在未来可以扮演更积极的角色：跟植物一样来净化空气。?89
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?那就是混凝土依然是我们社会的根底，也是城市、道路、桥梁和发电厂的基石，占了所有建筑的半数左右。?89
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?这些“智慧型”混凝土掺了细菌，能盖出会呼吸的活建筑，彻底改写我们跟这种基础建材的关系。?89
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?塞一块黑巧克力到嘴里，一开始你可能只觉得它的棱角顶到上颚和舌头，尝不出什么滋味。你会很想咬下去，但请尽量忍耐，如此才能感受到接下来的变化：硬块在舌头的热度降伏下，突然变软。巧克力熔化后，你感觉舌头变凉了，甜中带苦的滋味霎时涨满口中，接着是果香和坚果味，最后会在候间留下淡淡的土味。在那瞬间，你完全沉浸其中无法自拔，享受着这世界上最美好的人造物。?93
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?当初制造商只是想创造一种新的热门饮品，跟茶和咖啡分庭抗礼，可惜一败涂地。?93
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?制造商发明了一种固体饮料，而这都要归公于他们对结晶的认识与调控，尤其是可可脂结晶。?93
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?可可脂是植物界最精致的油脂之一，跟牛油和橄榄油不分轩轾。?93
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?纯可可脂外观近似精致的无盐奶油，不仅是巧克力的基底，也是高级面霜和乳液的基本成分。别吓坏了，脂肪对人类的贡献本来就不只是食物，还可以用来制作蜡烛、乳霜、油灯、亮光剂和肥皂。不过，可可脂有几点非常特别。?93
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?首先它的熔点和人体温度接近，表示它平常可以以固定方式存放，跟人体接触时才会熔化，因此很适合制作乳液。此外，可可脂含有天然的抗氧化成分，可以防腐，存放多年也不会变质。相较之下，牛油的保鲜期只有几周。可可脂的这一个特点不仅对面霜制造商是利多，对巧克力商也是好消息。?93
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?可可脂还有一项有点，就是它能形成结晶，使得巧克力棒的硬度够高。可可脂的主要成分是一种叫作甘油三酯的大分子，它能以不同的方式堆栈形成多种结晶，感觉很像把行李推进后车厢那样，只是在多种堆法中，某些堆法会比其他方式更占空间。甘油三酯堆栈越密，可可脂结晶就越结实。结晶越结实，熔点就越高，也就更硬、更稳定。可可脂越结实，巧克力的制作难度也越高。?93
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?才外，就心理学来说，咬碎巧克力时的酥脆口感与声响，会让人感觉巧克力很新鲜，吃起来更加享受。?94
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?从固体变为液态称为“相变”，必须靠能量打破结晶分子间的原子键，让分子自由流动才能做到。?96
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?回到可可脂结晶。巧克力在口中熔化不仅带来清凉感，更伴随着有如琼浆玉液的温热浓稠弥漫齿间，正式这种反差的结合让巧克力口感如此特别，彷佛刚喝下热可可一般。?96
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??草莓夹心巧克力??
?黑巧克力通常含有50%的可可脂和20%的可可粉（包装上通常会标识为“70%”黑巧克力），剩下的几乎都是糖。?96
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?70%的糖非常多，相当于直接吞下一匙糖粉。不过，黑巧克力感觉不会太甜，甚至完全没有甜味，因为除了可可脂熔化释出糖分外，可可粉也会释出生物碱和酚树脂，也就是咖啡因和可可碱分子，味道都非常苦涩，会活化苦味和酸味受器，抵消掉糖的甜味。?96
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?虽然基本味觉来自舌头的味觉受器，包括苦味、甜味、咸味和鲜味（肉味），不过大多数香味还是来自嗅觉。巧克力的多重滋味其实来自它的气味，一旦煮过，巧克力的香气分子就会蒸发或遭破坏。不只热巧克力如此，茶和咖啡也不例外。这就是为什么咖啡和茶要一冲好就喝，不然香气就会散逸无踪。这也是为什么感冒时经常食不知味，因为鼻子里的嗅觉受器都被鼻涕盖住了。让巧克力在口中熔化的高明之处就在这里。可可脂锁住香气分子，等你咬下去才释出多种各式各样的香气分子到你的嘴巴和鼻子里。?97
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?你鼻子里首先侦测到的香味是以“酯”分子为主的果香。这些分子就是啤酒和红酒的香气来源，水果的香味当然也源自于此。?97
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?你甚至会觉得不可思议，当初怎么会有人想到要这么做。?97
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?可可树生长在热带地区，果实藏在大而饱满的豆荚里，看起来很像野生的厚皮橘子或胖茄子。?97
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?豆荚直接长在树干上，而非枝丫，感觉非常原始，宛如史前作物。?97
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?矮小多节的可可树在香蕉村和椰子村的树荫下生长着，树干上爬满豆荚，叶子透着阳光幻化出千百种绿色。?98
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?我们用柴刀收割可可树的种子，然后仍在地上叠成一堆，任由它们腐烂。?98
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?接下来两周，种子开始腐烂发酵，温度也不断升高。这么做是要“杀死”种子，不让它们发芽长成可可树。但更重要的是它还会促成化学反应，把可可豆里的成分转变成巧克力味的必要元素。?99
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?这表示巧克力的味道不仅非常依赖可可豆的成熟度和种类，也取决于可可豆堆得多高、放置时间多长和平时的天气，等等。?99
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?但少有人体积可可豆跟茶和咖啡一样，处理过程和品种的不同会造成味道上极大的差异。?99
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?此外，为了控制质量，还得考虑热带气候的多变和偶尔爆发的疫病。总之，制造高品质巧克力需要机器严谨的工艺，因此好的巧克力才会那么贵。?99
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?糖分子（无论在热锅上或可可豆里）受热会由白转棕，是因为含碳。糖是碳水化合物，也就是由碳、氢、氧三种原子所组成。糖受热后，长链状的糖分子会断成许多截，有些笑道直接蒸发，也就是那些好闻气味的来源。基本上，含碳的小段分子通常比较大，所以会留下来。这些分子的内部会形成“碳双键”，有吸光作用，量少时会让焦糖化的糖呈黄棕色。但若继续烘烤则会让糖分子变成纯碳，内部只剩碳双键，形成焦味和深棕色。完全烘烤会让可可豆变成焦炭，是因为里面的糖分子完全炭化，变成黑色。?
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白糖熬制焦糖～白转粽（??是这样的吼????对吧？好几年前自己做奶茶hhhh成功了焦糖的成功有点得益于妈咪的碰巧指导hhhh傲娇～
?把发酵烘培过的可可豆磨碎后倒入热水中，就会得到中美洲部落常喝的“巧克拉托鲁”（chocolatl）。?
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?奥梅克人和玛雅人最早种植可可豆，也最早发明热可可，并且将之当成祭奠用品和春药长达数百年，甚至曾当成货币。?
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?欧洲探险家在17世纪取得这种饮品后立刻引进回国，在咖啡馆里跟茶和咖啡一教高下，抢夺欧洲人的味蕾，结果铩羽而归。因为他们忘了“巧克拉托鲁”的愿意是苦水，而且就算加了非洲和南美蓄奴种植业制造的廉价砂糖，味道还是一样有渣宰感且厚重油腻，因为可可豆里有一半是可可脂。?
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?这样的情况持续了两百年。热可可虽然有名，又有异国风味，却不怎么受欢迎。?
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?不过，几项制造工法的发明却让巧克力的命运就此改变。首先是荷兰巧克力公司梵豪登（VanHouten）于年发明的螺旋压滤机。发酵和烘烤过的可可豆经过这台机器碾压后，就能磨成更细的可可粉，使得冲泡后的渣宰感消失，变得如丝绒般华润顺口。用这种可可粉冲出的热巧克力大获好评，一直风行至今。?
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?比利时、荷兰和瑞士都有巧克力商不断朝这方面研发，然而最后确实一家名叫弗莱氏（FryandSons）的英国厂商做出了“用来吃的巧克力”，制造出世界第一条巧克力棒。?
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?瑞士人于19世纪率先采用这个做法，在巧克力种加入了大量的雀巢奶粉。雀巢公司当时刚刚崛起，靠着把牛奶变成奶粉，把原本放不久也运不远的生鲜产品，变成可以长期保存和长途运送的商品而崭露头角。巧克力和奶粉都能长久保存，结合在一起获得了惊人的成功。?
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?美国使用的牛奶已经先用酶脱去了部分脂肪，使得巧克力带有奶酪味，甚至有一点酸。英国则是在牛奶里加糖，浓缩后再加到巧克力里，创造出淡淡的焦糖味。欧洲依然使用奶粉，让巧克力带有鲜乳味和纷纷的口感。各国的口味都很难外销。虽然全球化大行其道，各国民众习惯和偏好的牛奶巧克力口味却非常在地化，让人相当意外。?
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?许多人都嗜食巧克力，我也一样，而原因不只是味道，还包括巧克力中含有的一些具有精神作用的物质，其中人们最熟悉的就是咖啡因。?
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?可可豆里有少量咖啡因，而巧克力因为含有可可粉，所以也有咖啡因。另一种有精神作用的物质是可可碱，和咖啡因一样是兴奋剂兼抗氧化剂，但对狗来说是剧毒。?
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?巧克力熔在口中时，那温温浓浓的巧克力酱会突然散发一股强烈复杂、又苦又甜的丰富味道。?
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?它不仅传递一种味道，更传递一种口感，令人放松与安心，同时又令人兴奋，简单说就是它满足的不只是口欲。?
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?巧克力品牌更是大力推销巧克力和强烈感官愉悦的关联，其中最有名的或许是吉百利雪花（Cadbury’sFlake）巧克力长年推出的电视广告了。?
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?在巧克力消费量最高的国家里，瑞士名列第一，其次是奥地利、爱尔兰、德国和挪威。?
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?事实上，巧克力消费量最高的前20个国家中，16个在欧洲北部。美国人喜欢用巧克力调味胜过直接吃巧克力棒，半数以上的美国人说他们喜欢巧克力饮料、巧克力蛋糕和巧克力饼干胜过其他巧克力产品。既然大家都说巧克力比性爱还棒，我们很难不从上面的发现推出某些结论。但欧洲国家巧克力消费量极高其实还有另一种解释，答案同样和温度有关。?
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?巧克力汉字口中要能迅速熔化，室温必须稍低才行。若天气太热，巧克力不是在货架上就熔了，就是得放进冰箱，结果适得其反：冷冰冰得巧克力还来不及熔化就被吞进肚子里了。?
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?这或许可以解释，位于热带的中美洲原住民虽然发明了巧克力，却始终把它当成饮品，没有做成固体的巧克力。?
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?，留下河流般的痕迹。?
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?巧克力不仅能带来纯碎的愉悦，高糖含量及咖啡因和可可碱的兴奋效果也赋予巧克力另一个角色。?
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?由于巧克力棒含糖量超过50%，脂肪超过30%，因此显然能提供高浓缩的能量，立刻振奋精神。?
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?不过，哈佛大学做的控制对照研究显示，相较于完全不吃巧克力，固定食用少量黑巧克力能延长平均寿命。?
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?总之，巧克力的功效还唯有定论。但撇开摄取过量不谈，专家已经不再认为巧克力有害健康，甚至觉得它有益健康。?
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?因此，虽然离拿巧克力当药或给孩子当学校营养午餐的时刻还早的很，但基于前述理由，巧克力已经是许多国家的标准军粮配给。巧克力能提供糖分以恢复活力，提供咖啡因和可可碱来刺激大脑活动，补充大量活动所耗损的脂肪，而且它还可以保存数年。最后但也最具争议的一点——它或许还能缓解性挫折。?
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?制作巧克力所需的技术之复杂与高明，绝对不下于钢铁和混凝土。?
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?我觉得巧克力就像一首诗，跟十四行诗一样复杂与美好。这就是为什么古希腊人会称它为theobroma，因为巧克力确实恰如其名，theobroma的意思就是“神吃的食物”。?
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?不过，那材料真的很特别，虽然我只瞬间瞄到一小块，却忘也忘不掉。?
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?那地方实在太不真实，而我们要做的事又那么平常，显得一切更加奇幻。?
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?我们每天瞎聊，对话都被酷热烤得干枯无趣。?
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?不知道为什么，我就是觉得它属于我。最后我甚至担心它被人虐待。就是那时候，我发现自己不能再待下去了。?
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?我想错了。?
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?气凝胶事20世纪30年代发明的，发明人是名叫契史特勒（SamuelKistler）的美国人。契史特勒原想研究农学，后来却变成化学家，他发明气凝胶纯粹出于对果冻的兴趣。?
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?太阳光穿透地球大气层时会击中许多分子（主要为氧和氮），并且像弹珠一样从这些分子身上反弹，这个现象称为散射。也就是说晴天时往天空看，阳光会在大气层里反弹多次才进入我们的眼睛。如果阳光散射均匀，天空看起来就会是白色的，可是不然。因为短波长的光比长波长的光更容易散射，使得天空中蓝光比红光和黄光反弹更多，所以当我们仰望天际，见到的不是白色天空，而是蓝天。?
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?这个现象称为瑞利散射，这个散射的量非常小，必须聚集大量气体才看得见。因此在天空中可以看见这个现象，而只靠房间里的空气则不行，换句话说，一小块天空不会呈现蓝色，整个大气层才会。不过，当少量空气被透明物质封住，而这个物质又有数以百亿计的微小表面，那么透明物质内部的瑞利散射量，就足以改变入射光的颜色。二氧化硅气凝胶的结构正是如此，所以才会呈蓝色。手里拿着一块气凝胶，其实就等于握着一大片天空。?
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?年，气凝胶首次使用在火星探路者号上，从此便成为宇宙飞船的标准绝热材料。不过，美国国家航空航天局的科学家一旦发现气凝胶能耐受太空飞行，就想到它话有另一个用途。?
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?它的存在本身就值得受人青睐。?
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?气凝胶的诞生纯粹出于人的好奇、天才与奇想。?
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?我在牛津大学攻读材料科学博士时，经常去看下午场的电影。在空荡荡的漆黑戏院里看电影，比其他休闲方式更能让我的大脑放松，尤其是阴霾下雨的午后。?
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?灯暗时，我如释重负叹了一口气。?
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灯??屋??
?所以我真的做了。为了那场输掉的争论，我写了一个剧本说明糖果塑料包装袋跟电影《虎豹小霸王》的关系。剧本写的很粗略，有些地方与当年争论的关系可能不大明显，因此每一场结束后都再附上一小节简短的注释。?
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?台球从15世纪开始在北欧皇室和宫廷里流行，基本上是室内版的槌球，所以它的绿色台面是为了模拟草地。?
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?工业革命大幅降低了台球桌的造价，而到了现代，酒吧和酒馆发现，放置台球桌能增加收入，于是都市里的穷人也开始玩起这个游戏。?
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?19世纪，台球用具和技巧开始精进。首先球杆前端加了皮革块，并涂上俗称为巧克力粉的粉末，让击球者更能利用旋转技巧来控制母球。?
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?这项技巧最早是英国水手带进美国的，因此使母球旋转的“加赛”打法，英文术语到现在依然称为English。?
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?年，美国人固特异（CharlesGoodyear）发明了硫化橡胶，台球桌四周开始加上柔软有弹性的橡胶垫，一般叫作“库”或“颗星”（cushion），与原本的木头不同的是，它让球的反弹终于可以预测了。之后台球桌就和我们现在看到的样子差不多了。?
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?19世纪70年代，台球在美国从原本只有三四颗球，变成更新潮的15颗球的玩法。不过直到当时，台球还是用象牙制成的，因此非常昂贵。?
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?小屋是海厄特（JohnWesleyHyatt）的实验室。他是报社的印刷工，闲暇时喜欢做化学实验。28岁的他已经拥有一项专利，而且不久就要留名青史，成为第一个制造出可用塑料的人。?
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?列佛兹（MarshallLefferts）将军正在小屋造访海厄特。他是退伍将军兼投资家，曾经资助过年轻时的爱迪生，现在对海厄特的研究很感兴趣。他个头高大，仪表堂堂，必须弯腰才不会撞到天花板。?
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?不过如您所言，硝化甘油极不稳定，是炸药的主要成分。?
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?我现在用的是液态棉火药，称作火棉胶。?
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?，但19世纪末期，化学工程刚踏入黄金年代，人类对化学越来越理解，而且新材料的发明往往也同时带来致富的商机。?
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?现在的乒乒球由一种叫作酚醛树脂的塑料支撑，至于赛璐珞只用于制造一种球，就是台球。?
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啊乒乓球拍???hhhh
?虽然在赛璐珞发明之前就有类似塑料的材料问世，但一般公认赛璐珞是最早的商业塑料材料。?
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?我只会为了爱而结婚，比尔。我想挽着你一起散步，跟你坐马车到果园溪旁野餐，要你喂我吃葡萄……?
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?我想要尊重与自由，这是我对婚姻的期望。?
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?赛璐珞产业在19世纪70年代突飞猛进，各种颜色、形状和质感的产品五花八门。?
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?新兴的中产阶级渴望拥有富人的物质享受，却又负担不起。由于塑料造价便宜，因此贩卖塑料梳子、项链和珍珠给这些中产阶级，可以赚取丰厚的利润。?
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?仲夏时分，天气炎热又潮湿。?
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?很有趣，海厄特真的曾尝试用赛璐珞制作假牙。但赛璐珞并不适合，主要因为赛璐珞加压遇热会变形，而且会散发强烈的樟脑味。不过，它的竞争对手橡胶牙也是半斤八两，橡胶假牙在嘴里会有硫磺味。要到20世纪，丙烯酸塑料问世后，佩戴假牙才比较舒服、无味，感觉也比较自然。?
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?：十个，最多十五个。照相底片实在太笨重了，得带一头驮兽才背得动，或至少雇一两位挑夫。摄影非常贵，是有钱人的游戏。?
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?伊士曼设计了赛璐珞软片以取代玻璃制的硬片，是他发明的柯达轻便相机能掀起摄影革命的关键。?
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?现在我们很少人会买胶卷底片了，因为传统摄影已经由数字科技取代。但赛璐珞软片的发明依然是视觉文化史上的转折点。?
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?赛璐珞促成了胶卷的发明，胶卷则催生了电影科技。?
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?人类数百年前就已经知道，连续呈现小幅变化的影像可以创造影像“在动”的效果，但在透明柔软的材料发明前，我们只有滚筒状的跑马灯能用。赛璐珞改变了一切，它可以把连续的影像留存在同一卷胶片上，然后快速播放，创造出动态的效果。这不仅能让电影播放更长的故事，而且可以把影像向外投射，让一群人同时观赏。这就是鲁米耶兄弟的灵感，也是戏院的起源。?
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?要不是年那部由保罗·纽曼饰演卡西迪、罗伯特·雷德福饰演日舞小子的电影太卖座，这帮匪徒的行径早已被人遗忘。这部电影是用赛璐珞软片拍的，和许多西部片一样永远记下了（也浪漫化了）赛璐珞问世前的那个风云时代。?
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?塑料家族在赛璐珞之后又出现了电木、尼龙、黑胶和硅胶。这都有赖于赛璐珞带来的创造力，而塑料也对我们的文化产生了深远的冲击。?
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?没有塑料，《虎豹小霸王》不会存在，所有电影都不会出现。?
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?虽然我也讨厌过度包装，但我希望各位读到这里已经明白，就算糖果包装纸在别的地方都不是那么无害，也都不被欣赏，但它在戏院里应该受到好好的对待。?
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?我开车经过当地四处可见的橄榄园，树木从我两旁飞逝，我不停瞥见成排低矮的橄榄树排成完美的直线，有如陈年默片从我眼前闪过，感觉就像那些古老的橄榄树对我施了魔法，让我忘记旅途的无聊与闷热。?
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?无数次惊鸿一瞥中，那树木成排延伸到天际的景象让人沉迷。我看看前方的道路，看看两旁的魔幻景象，看看路，又看看两旁，结果撞上了一辆拖拉机。?
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?玻璃应声碎裂，我突然定格，宛如撞到一堵透明的姜饼墙。?
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?棕色在化学上是不好的预兆，表示含有杂质。颜料也一样，随意混色不会得到纯色，只会产生棕棕灰灰的色调。?
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?沙子虽然富含石英，却也含有风吹雨打带来的各种物质，实在可惜。?
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?这些玻璃柱色如焦炭，状似闪电，令人想起雷神托尔发怒射出的雷霆，因此硅管石的拉丁字源（fulgur）意思就是闪电。?
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?闪电熔岩生成瞬间会锁住空气，形成气泡，使得远古的闪电熔岩成为很有用的史料，让研究全球暖化的科学家可以通过这些气泡，掌握沙漠过去的气候变化。?
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?古埃及图坦卡蒙王木乃伊上的圣甲虫首饰就有一块这样的沙漠玻璃。?
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?由于利比亚沙漠在2万年前没有核爆，而生成如此纯净的玻璃需要极高的温度，因此目前认为应该是陨石撞击产生的巨大能量所致。?
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?虽然古埃及人和古希腊人都对玻璃制造有所贡献，不过真正让玻璃走入日常生活的还是古罗马人，是他们发现了“助溶剂”的妙用。?
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?古罗马人非常喜欢玻璃，从各种充满创意的使用方式可以看出他们热爱的程度，例如玻璃窗就是他们发明的。?
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?古罗马之前，窗户都是直接开着（英文的窗户window愿意是“风眼”），?
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?玻璃发明之前，酒杯都是金属、兽角或陶瓷做成的不透明容器，欣赏美酒完全得靠味觉。玻璃酒杯发明后，酒得色泽、透明度和亮度也变得重要起来。?
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?这一点颇令人意外，因为在罗马帝国瓦解后，中国人的材料技术发展领先了西方世界足足一千年。他们在纸、木材、陶瓷和金属的发展上都是专家，却独独忽略了玻璃。?
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?相较之下，西方由于酒杯曾经风骚一时，使得西方人对玻璃始终带有一分尊敬与欣赏，导致其文化深受影响。?
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?彩绘和花窗玻璃成为财富和文化的象征，更彻底改写了欧洲教堂建筑。为教堂制作花窗玻璃的工匠，逐渐获得和石匠同等的地位，备受敬重，新的上釉技术也在欧洲蓬勃发展。?
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?当时中国工艺技术遥遥领先，实在无法判断，是否因为少了这两项关键的光学仪器，才未能如17世纪的西方般更进一步发生科学革命。?
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?因此，真正的问题其实并不是“玻璃为什么是透明的”，而是“为何不是所有物质都是透明的”。?
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?电子必须取到恰到好处的能量，才能在不同排的位子（称为能级）之间移动，这是原子世界的基本法则，称为量子力学。?
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?这就是为什么玻璃能防晒，因为紫外线根本无法穿透玻璃碰到我们。?
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?这个速度差会让光折屈，也就是折射。?
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?牛顿就这样一举破解了彩虹的秘密，成为提出彩虹原理的第一人。?
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?塑料不仅味道不同，而且热传导系数较低，使它在口中的感觉比玻璃温暖，降低了畅饮冰啤酒的快感。此外，塑料还比玻璃柔软许多，因此很快就会失去光泽、布满刮痕、不再透明，不仅会遮住啤酒的两眼色泽，还会影响我们对杯子干不干净的观感。玻璃的一大魅力就是它外表晶莹剔透，就算有脏污也看起来彷佛很干净，让我们愿意接受集体催眠，不会去想这酒杯可能一小时前才碰过别人的嘴。?
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?这种安全玻璃需要精密技术，因此造价昂贵不少，但越来越多人愿意花钱买心安，使得胶合玻璃开始随处可见，不仅装在车上，更出现在现代都市的各个角落，让都市越来越像玻璃宫殿。?
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?没有橱窗的店面根本不算店面。?
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?你或许在光滑的金属表面或池塘边见过自己的倒影，但对我们大多数人来说，玻璃镜子才是自我形象最后、最亲密的裁判。?
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?强力显微镜会带你进入另一个世界，里头充满各种稀奇古怪的微生物，而望远镜会带你一窥宇宙和其中蕴含的无限可能。?
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?蚂蚁在蚂蚁的世界构筑城市，细菌在细菌的国度造桥铺路，人的世界、城市与文明一点也不特别，只有一点与众不同，就是我们拥有的一种材料，可以让我们超越人的尺度，那就是玻璃。?
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?人类更喜欢色彩丰富、细致、精巧或奇形怪状的玻璃，只是这种玻璃往往中看不中用。?
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?最有用的玻璃，是我们用来建构现代城市的玻璃，它总是又平又厚，而且完全透明，却也最不讨喜、最难认识，因为它最隐形。?
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?玻璃不仅在光的世界潜行匿迹，也在我们的文化中隐而不现。?
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?纯金是金属世界里的全脂奶油，我没想到色泽这么晦暗，?
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?碳原子有很多选择，最简单的就是把四个电子跟另一个碳原子分享，形成四个化学键。这可以化解四个电子的活性，每个电子都有来自另一个碳原子的电子与之配对，形成非常稳固的晶体结构，也就是钻石。?
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?我小时候经常被拎去博物馆，参观国立某某馆或某某院，而我不管去哪一馆哪一院，都觉得很无聊。我试着模仿大人的动作，带着若有所思的神情在馆里默默走动，或站在某一幅绘画或一尊雕塑前沉思，可惜没用，一点感觉或收获都没有。?
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?但去参观加冕珠宝就不同了，我一进去就迷上了，感觉就像进了阿拉丁的宝库。金饰和珠宝彷佛在对我说话，比艺术更基本、更原始，一股虔敬之情在我心中油然而生。事后回想起来，我觉得震慑我的不是金银财富，而是那纯粹的物质性。?
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?在场有印度妇人也实在巧合，因为我后来看我父亲的百科全书时才发现，印度过去时钻石的唯一来源地，直到18世纪中叶其他地区（尤其是南非）也发现钻石才失去独占地位。?
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?事实上，每颗钻石都是一整块单晶。一颗钻石通常含有大约一千万亿亿（1，，，，，，，，）个原子，排列组合成完美的金字塔结构。就是这个结构让钻石拥有如此特别的性质。电子在这个结构中被牢牢锁住，非常稳固，因此钻石才会以硬度著称。钻石很透明，但色散率高得出奇，所以会让入射光分解为七色，产生耀眼的器材光辉。?
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?人类早在远古时代就直到钻石是世界上最坚硬的材质。钻石的英文diamond，源自古希腊文adamas，意思就是“不可改变”和“不会碎裂”的。?
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?钻石大盗的形象就和他们偷窃的东西一样，优雅、纯净又有教养。?
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?钻石虽然价值不菲，却从来不曾像黄金一样成为全球货币体系的单位。它不是流动资产，而且确实如此，因为钻石无法熔解，所以也无法货币化。巨钻除了引发赞叹之外毫无用途，最重要的功能只有展现地位。?
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?对他们来说，如何把钻石推销到更大的市场，却又不会贬损其价值是最大的难题。?
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?这家公司靠着高明的营销手腕克服了这一点。他们发明了“钻石恒久远”这句广告词，灌输世人唯有钻戒才能表达坚贞的爱情的观念。凡是希望爱人相信自己真心诚意的男人都应该买一只钻戒，而且越贵越能带包真心。?
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?然而，钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。?
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然而，钻石并不久远，至少在地表上无法达到永恒。它的同胞兄弟石墨其实更稳定，钻石最终都会变成石墨hhhhhhhhh
?碳是地球上所有生物的生命基础。?
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?木头加热会变成黑炭，面包也是，我们人类遇到火也会变得焦黑。?
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?这种煤炭又称为黑琥珀，因为它和琥珀一样能因摩擦而产生静电，让头发竖直。不过，黑玉才是它更广为人知的名字。?
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?19世纪，英国维多利亚女王为了悼念夫婿亚伯特王子的辞世，决定终生服丧，从此黑衣素服并佩戴黑玉首饰，立刻让黑玉蔚为时尚。?
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?其次，钻石的价值主要来自它的“纯正”。求婚钻戒虽然跟人造钻石构造相同，却是在地底深处酝酿十亿年而形成的。?
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?飞机早期多由木材制成，因为木材质轻而硬。?
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?第二次世界大战期间，速度最快的飞行器其实是名叫“蚊式轰炸机”的木造飞机。然而，使用木材制作飞机骨架问题不少，因为很难做出无缺陷结构。?
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?虽然碳纤维日后确实取代了铝成为制造飞机的材料（几年前问世的波音，机体的七成是使用碳纤维复合材料），但这中间耗费了不少光阴。?
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?体育用品制造商可是立刻就爱上了这个材料。它一举提升了球拍的效能，使得死守铝和木材等传统材质的球拍，很快就被超越了。?
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?20世纪90年代，工程师开始用碳纤维制造更符合空气动力学的单车，从此改写了自行车竞赛。?
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?简单来说，石墨烯是世界上最纤薄、最强韧和最坚硬的物质，导热速度比目前已知的所有材料都块，也比其他物质更能载电，导电更快、电阻更小。此外，石墨烯还允许克莱因隧穿效应。克莱因穿隧效应是一种奇异量子效应，物质内的电子可以自由通过（隧穿）势垒，彷佛障碍完全不存在。这表示石墨烯很有潜力成为迷你发电厂，取代硅芯片成为所有数字运算和通信的核心。?
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?石墨烯纤薄、透明、强韧又易到店，因此也可能成为未来触控界面的首选材料，不仅能用在我们已经习以为常的触控屏幕上，甚至连在物品和建筑上也能应用。不过，?
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?石墨烯是构成石墨的基本单位，厚度只有一个原子。你用铅笔写字，有时在纸上留下的就是它。石墨烯可以单纯的用来表达艺术，不过它的功用远大于此。石墨烯和卷成管状的纳米碳管将成为人类未来世界的重要推手，从微观到宏观，从电子到汽车、飞机和火箭，甚至（谁晓得？）太空电梯，统统都将与这两种材料有关。?
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?没有石墨就没有石墨烯。?
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?钻石或许不再是最坚硬和强韧的物质，我们也知道它并非永恒，但大多数人依然不这么想。钻石依然是坚贞爱情的见证。钻石和真爱的联结或许源于高明的营销手腕，但对我们已成为真实。?
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?婚礼已经计划就绪，邀请函也已寄出，犹太男子和天主教女子联姻的宗教指导也在进行，所有人神经紧绷，嬉皮士倡导的自由之爱或许还没开始，但要给年轻人的礼物已经订好了，其中一件就是骨瓷茶具组。?
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?当然，木杯很有乡村风，它的色泽美丽天然，自然淳朴的感觉对于向往田园生活的人也很有吸引力，但拿来喝东西实在不合适。不仅木头味很重，表面的细孔还很容易吸收气味，让之后的饮料喝起来味道不对。?
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?不过金属导热太快，无法用来喝热饮，而且声音又大又吵，有损红茶的优雅形象。?
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塑料瓶子
?这些杯子色彩鲜艳、坚固耐用，非常适合盛装小孩爱喝的饮料。这些饮料的甜度和果味通常都比茶高出许多。塑料质地较软，放在嘴里感觉温暖、舒服又安全，且外观活泼讨喜，跟童年的感觉很像。要是塑料果汁杯放久了能变成骨瓷茶杯，年岁越久越坚强、有个性，那就好了。可惜塑料杯老化得太快，禁不起太阳紫外线得折腾，每次带出去野餐就会折损几年寿命，不断降解，最后变得泛黄易碎，终至四分五裂。?
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?陶瓷就不同了。它完全不怕紫外线降解和化学攻击，而且比其他材质更耐磨耐刮。油料、油脂和大多数污渍都沾不上它。单宁以及少数分子确实会附着在陶瓷上，但用酸性溶液或漂白水很容易就能去除。这些因素都使得陶瓷能常年保持原貌。事实上，我桌上那个茶杯要不是从边缘到把手有一条小裂缝，而且也被丹宁弄脏了额，看起来和五十年前没有两样。能做到这一点的东西不多。?
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?纸杯似乎很环保，是永续材料，因为纸能回收。但为了防水，纸杯必须上蜡，所以根本不能回收再利用。?
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?真正的永续材料非陶瓷莫属。?
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?喝茶不只是吞饮液体，更是一种社会仪式，一种理念宣扬，而瓷杯是其中不可或缺的成分，因此也是有教养的家庭的必备物品。?
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喝茶????
?陶瓷的崇高地位由来已久，比纸、塑料、玻璃和金属都要久远。?
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?黏土是矿物微粒和水的混合物。?
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?一般常见的砖头便是陶瓦的一种。?
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?然而陶瓦有一个大问题，它永远无法去除孔隙，永远无法完全密实。?
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?东方的陶匠最先解决了陶器多孔和易碎的问题。?
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?瓷结合强韧、轻盈、优雅和无比光滑的特质，成为它最强有力的条件，很快就和皇室连上了关系，成为财富和高雅品味的象征。?
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?但瓷还有另外一层意义。由于造瓷需要丰富的知识与技术，要能找到适当的矿物比例并建造可以产生高温的陶窑，瓷成为技巧与艺术完美结合的象征。瓷很快边从中国的骄傲变成了中国的图腾，成为国力的展现。自此之后，中国历朝历代都会有自己的官窑。?
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?中国各朝努力制作精美绝伦的器皿和礼器来装点皇宫，以彰显自家陶艺。不过他们深知要让宾客真正惊艳，不仅得让宾客看见瓷的轻盈与透明，还要亲眼和亲手体会，而品茗正是最完美的机会。于是以瓷杯奉茶待客不仅成为精湛陶艺的展现，也是雅致的文化活动，最后更成为一种仪式。?
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?由于中国瓷器远优于其他陶器，使得中东和西方的商人一眼就晓得这些瓷器是多么有价值的商品。他们不仅引进瓷器，连品茶文化也一并引入中东和西方，使得瓷器和品茶成为宣扬中国文化的代表，所到之处无不风靡。?
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?当时欧洲人还在使用木杯、锡杯、银器和陶杯，瓷器充分显现出中国在工艺技术上超出其他文明甚多。用上等瓷器招待客人品尝上等中国茶，立刻让你身价不凡。于是这个称为“白金”的精巧白瓷很快就成为庞大的生意。?
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?冬天的斯托克市英国烟雾弥漫，数百座红砖瓶形窑吞云吐雾，致使当地成为英国陶瓷重镇。当年的烟雾应该带着浓郁的硫磺味和几分酸气，而且或许和我7年暂居当地时一样乌云低沉，使得天空跟烟囱融为一体，整座城市因此显得很不真实，有如幻梦。?
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?工厂里的空气被窑火烤得干燥温暖，感觉很舒适。?
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?艾伦叔叔还用其中一个杯子偷偷畅饮伏特加，结果在花圃跌了一跤。?
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?这些瓷杯是备受珍视的结婚礼物，只见过米奥多尼克家欢庆的一面，只在特殊场合端出来献宝，从未用在日常生活里。它们没有待过床边，也没去过菜园的围墙上，更没有跟着孩子一起去足球场。这些家居时刻是属于马克杯，属于品质较低的釉瓷杯或陶杯的。这些杯子都很厚，因为材质太软，必须够厚才能支撑。它们便宜又讨喜，随兴的形状与尺寸正是它们如此居家的原因。用它们喝茶也觉得廉价和开心。?
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?茶虽然源自中国，却成了英国的国民饮料，不过两者的角色大不相同。茶在汉朝是财富与教养的象征，在英国却是用茶包装着最廉价的混合研磨茶叶冲来喝。我们喜欢茶是深棕色的，看到麦芽色就觉得这是一杯好茶。其实比起纯种茶，我们喝茶的口味相当清淡。我们会加牛奶和苦味，在冷天和雨天喝茶抚慰自己。茶的味道基本、质朴而谦逊，用马克杯品尝更是如此。?
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?时代变了，茶具组不再是新婚夫妻家中的必备用品，因为细致的瓷器和茶品不再是教养与文雅的象征，瓷器必须改头换面才能变得新潮和实用。现在瓷器还是结婚礼物，只不过通常改送白色瓷盘，甚至是马克杯，外观强调时髦，而且一定要能用洗碗机清洗。?
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?这只米奥多尼克家仅存的婚礼瓷杯，我知道天天用它终究会害它丧命。每注入一次红茶，水温就会在杯子内部造成应力，拉大裂缝，而茶的重量则会让更多原子键断裂。裂隙会缓缓变长，有如蛰伏在杯里的小虫向外蚕食，最终让瓷杯四分五裂。也许我应该把它束之高阁，好保存我父母亲婚礼的纪念。但我宁可相信天天用它喝茶是一种致敬，敬我父母亲彼此相爱，而这正是这只瓷杯存在的意义。?
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?医生说我的脚的确断了，但骨骼有自愈功能，会修复创伤的。?
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?虽然骨骼会不断重塑，修复断腿仍然必须把断骨完美接合在一起。医生跟我说这代表我得接受治疗，让腿固定不动几个月。这套疗法源远流长，古埃及人和古希腊人都曾用过，一点也不高科技，就是用硬固的绷带把腿缠住而已。?
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?古埃及人用亚麻和制作木乃伊的技术来固定腿，古希腊人用布料、树皮、石蜡和蜂蜜来处理，但我用的却是熟石膏，这是来自19世纪土耳其人的发明。?
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?熟石膏是石膏脱水而成的陶土，跟水泥一样掺水后会硬化。但熟石膏非常易碎，无法单独使用，用个几天就会碎裂。不过只要加上绷带，绷带的棉质纤维会强化石膏，阻止裂隙蔓延，熟石膏就会强韧许多，可以包扎短腿长达数周。?
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?比起古埃及和古希腊的做法，上石膏最大的好处是我不必在床上躺三个月，等腿自我修复。石膏模够硬够坚固，能承受人的体重和使用拐杖走路时的撞击，同时让腿顺利康复。石膏绷带发明之前，断腿往往会让人的一辈子不良于行。?
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?我还记得石膏涂到缠着绷带的腿上的那个时刻，混合着热与瘙痒，感觉很怪。热是石膏掺水后的反应，痒则是因为柔软的绷带开始慢慢变硬。我突然感觉腿的中段瘙痒难耐，我很想抓，却只能拼命克制，简直难受极了。?
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?接下来几个月，瘙痒会不时发生，而且往往在三更半夜，我完全束手无策。我妈说这就是接受无敌金刚大改造的代价。我反驳说我根本没有被改造，虽然我很想，但医生只是让我的身体自行复原。我不会变得更好、更快、更强，还是和之前一样，跟快和强壮完全沾不上边。我妈叫我闭嘴，我想也是。?
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?我的嘴巴仿佛变成了禁飞区，我脑中一片空白，只想赶快止痛。?
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?那块补牙现在还在，我用舌头还能感觉到它光滑的表面。它让我从身心受创的小男孩再度变回了活泼调皮的捣蛋鬼。?
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?韧带是人体的橡皮筋。?
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?人体对置入体内的物质非常敏感，绝大多数都会发生排斥，而钛是少数能被接受的材质。?
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?我希望当它们重现天日时，我的家人能心怀感念，因为少了它们，我就不能做许多我爱做的事情了，像是跑步、陪孩子踢足球、爬山，等等。钛螺丝和外科医生让我的身体恢复矫健，为此我由衷感谢。?
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?就活动力而言，人体最先耗尽的不是肌肉也不是韧带（算我倒霉），而是关节内面。?
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?关节的磨损和撕裂会造成慢性骨关节炎，让人长期疼痛。另一种关节炎叫类风湿性关节炎，是人体免疫系统攻击关节所致，也会产生同样的症状。?
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?但无论是关节自行毁损，还是出车祸或剧烈运动造成关节损伤，只要臀部、膝盖、手肘或任何部位的关节耗损殆尽，再多休息与静养也回天乏术。?
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?关节内面和骨骼不同，无法自行修复，因为它们根本不是有骨骼构成的。?
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?髋关节置换手术已经问世一段时间了。?
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?我们还在子宫里时，臀部就成形了。?
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?所谓的关节炎其实就是软骨受损，而软骨一旦受损就不可能复原。?
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?软骨是复杂的活体组织，它的内骨架和凝胶一样由纤维组成，主要成分是胶原蛋白。?
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?人体主要器官的重建步骤似乎都到位了，等我到了98岁时，或许换了一刻新的心脏、几个人工器官和新关节，让我依然健康由活力，看来也不是不可能的事。但我能像奥斯丁一样，变得“更好、更快、更强”吗？?
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?因为老化不是由于细胞老了，而是因为制造细胞的系统退化了。?
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?心血管系统也是一样。英国有将近三分之一的人死于循环系统疾病，是最主要的死因。?
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?我很可能会活到98岁。到时我到底是会身高缩水一半，跟我外公一样得靠拐杖才能慢慢前进，还是能跟孙子玩网球和足球，不仅得看尖端生物材料研究的进展，也得看药物的价钱消长。但我衷心希望我和哥哥多年前齐声高唱的那句歌词“我们能改造他，让他更好、更快、更强”会成真。我想长生不死我应该还能应付得来。?
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总结来啦????开始总结啦
?我在这本书中考察了物质与材料的世界，希望让各位明白我们周遭的材料虽然看起来只是五颜六色的东西，其实远非如此。这些材料都是人类需求与欲望的细致展现。为了创造这些材料，满足我们对衣装服饰和蔽身之处的需要，以及对巧克力和电影的喜好，我们被迫做出了一件了不起的大事：我们掌握了这些材料复杂的内在结构。这套理解世界的方式称为“材料科学”，到现在已经有数千年了。它的重要性和“人味”不下于音乐、艺术、电影与文学，却没那么为人所知。?
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?这个涵盖一切的概念是：就算某种材料看起来只有一种颜色，摸起来只有一种感觉，就算它外表只有一个模样，那也是幻觉。任何材料其实都是由许多不同实体组成的，而这些实体会在不同尺度上展现。就像俄罗斯套娃一样，材料的结构都是一层套着一层，几乎每一层肉眼都看不见，没一层都比外层小，并紧密贴着外面那层。这个多层结构不仅让某种材料成为某种材料，也让我们成为我们。?
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?原子是最基础的材料结构之一，但不是唯一重要的结构。一些更大的结构也很重要，如（我只举本书提过的）位错、晶体、纤维、支架、凝胶，等等。?
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?这些结构个个就像小说里的不同角色，共同塑造了材料的形状。有时某个角色主导了小说，但只有让所有角色各归其位，才能完整解释材料的性质。?
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?从这个角度来看，很快我们就会发现所有材料其实拥有一组共同的结构。最简单的例子就是所有材料都由原子构成。?
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?你很快就会发现，金属和塑料有许多共同点，而塑料又和皮肤及巧克力等有许多雷同之处。为了呈现所有材料的共同点，我们需要挥之一张材料的俄罗斯套娃结构图。这不是以单一尺度描绘各种地形的普通地图，而是以多重尺度表达一种地形：材料的内在世界。请见下图：?
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????上面说的就是这张图啦下面也会提到????
?生物细胞、铁结晶、纸的纤维素纤维和混凝土原纤维也属于微观尺度。?
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?介观尺度含纳了原子结构、纳米结构和微观结构，是肉眼可见的临界点，手机的触控屏幕就是很好的例子。?
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?袖珍尺度由原子结构、纳米结构、微观结构和介观结构组成，是肉眼刚巧可见的大小。?
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?最后是人的尺度。这个尺度是之前所有结构的集大成者，我们握在手上、放进嘴里或位于我们体内的东西都属于此类。?
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?这是雕塑和艺术品的尺度，也是管送工程、烹饪、珠宝和建筑的尺度。?
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雕塑～
?设计不同尺度的结构让我们有能力发明新材料，但21世纪真正的难题在于结合所有尺度的结构，形成人的尺度的物体。?
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?然而，第页的尺度表告诉我们，生命体在概念上其实和五生命体没有区别。两者最大的差异在于生命体内部各尺度的联结更深，不同尺度会彼此沟通，主动组织生命体的内在结构。?
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?而科学的重大问题之一就是：不同尺度间的联系加上主动回应，是否足以构成生命现象？这个假说并不是要贬低生命体，而是想抬高无生命物质，它们比外表看上去复杂多了。?
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艺术之美真的很重要啊调动心情和情绪～
?从古至今，无论人类科技的发展是快是慢，地球上物质的基本结构方式始终没有改变。?
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?但随着我们更了解物质，迎来材料的新时代，生命和无生命的界限也模糊了起来。拥有人造器官、骨骼甚至人造大脑的仿生人将变得稀松平常。?
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?不过，不管我们拥有的躯壳是不是人造的，肉身都不是人的全部。我们还活在非物质的世界里，一个由心灵、情感与知觉构成的世界。物质世界虽然不同于心灵世界，却不是毫不相涉。所有人都知道物质世界对心灵的影响有多强烈。坐在舒服的沙发上和坐在木椅上给我们的情绪感受完全不同。这是因为对人类来说，物质从来都不只是实用品。上古考古证据显示，人类移动的制造工具，就开始制作首饰珠宝、胭脂、艺术与服装。这些材料的发明是为了文化与美感，而文化与美感始终是材料科学发展的强大推力。正是由于材料和社会功能关系密切，我们喜欢的材料和出现在我们身旁四周的物质才会那么重要。材料拥有意义，诉说着我们的理念，让我们成为我们。?
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?人们购买衣服，通过身上的衣服成为自己希望成为或被迫成为的人。时装设计师是操作这些意义的高手。?
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?其他人也会在工作处、都市和机场把他们的价值展示给我们。?
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?这是一个持续反思、吸收与表达的过程，它不断重塑身边物质对于我们的意义。?
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?因此，材料确实反映了我们，以多尺度的结构展现了人类的需求与渴望。?
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?但我们都爱烹饪，而这本书是为她而写的。?
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?可惜她在年12月离开了我们，无法亲自读到这本书，这是我莫大的遗憾。?
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?伦敦大学学院制成研究中心是很特别的地方，也是知识的殿堂。?
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?在我写作期间，有些朋友不仅提供建言，更一路鼓励我。我衷心感谢我的挚友BuzzBaum，还有我亲爱的老爸、老哥、嫂嫂、侄子和侄女，以及年EnricoCoen在佩鲁贾办的科学工作坊所有成员。?
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?最后，我在写这本书的时候我儿子正好即将诞生。他和他母亲是我写作时的灵感泉源。?
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这一篇基本没有表情包也只有很少很少的配图谢谢大家观看到这里呀祝你开心??
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布娃娃Sally