环球科学杂志社、外研社科学出版工作室编著的这本《大象如何站在铅笔上（超乎想象的科学解读）》选自《科学美国人》专栏“反重力思考”，专栏作家史蒂夫·米尔斯基的科学功力深厚，把科学运用自如，洒脱生动地解读了各种事件。从分蛋糕的学问到饥饿催化剂的脑力劳动，从疯狂的高尔夫到拼字游戏的心理危机，从大象如何站在铅笔上到月球为什么不是绿色奶酪，作者以诙谐幽默的方式，介绍最奇特、最有趣的科学轶事。

这是一本科学家和艺术家都推荐，科技达人和文艺青年都能看懂的科普图书。本书四色印刷，插图丰富，带你在充满乐趣的阅读中培养科学观念。

“《科学美国人》精选系列·专栏作家文集”精选自全球顶尖的科普杂志《科学美国人》，其收录的专栏作家文章视角独特，蕴含着思辨的光芒，有益于启发思想、提供灵感，引导读者从科学的层面看待问题。

由环球科学杂志社、外研社科学出版工作室编著的这本《大象如何站在铅笔上（超乎想象的科学解读）》精选《科学美国人》的专栏《反重力思考》中的文章，以风趣的语言、科学的视角，倡导科学观念，批判、讽刺伪科学，带领读者在轻松的心态下用科学的眼光看世界。

分蛋糕的学问

防忽悠的心理学

汽油知多少

脑力劳动：饥饿催化剂

困于懒惰

恶心的医学

下半身思考

有种就吞下去

百折不挠是冠军

出场停赛

疯狂的高尔夫

噼噼啪啪做研究

骑车去冥界

读不了存着走

140字的研究

每天用“苹果” 一周好生活

拼字游戏的心理危机

小孩子有大智慧

他们年轻 他们干劲十足

吃吃东西跳跳舞

你信吗？你买吗？

遭遇智能马桶

大象如何站在铅笔上

挂羊头 卖狗肉

利润的泪花

无处打喷嚏

寻找征兆

许愿要当心

狗咬狗的故事

剃须未尽 斩草留根

苹果与奶酪

月球为什么不是绿色奶酪

生命奇迹

最胖幻想

有啤酒的美好世界

有画为证

致命的娱乐

啊 硫醇 我的硫醇

厕纸的进化史

最残忍的一割

怎样让指纹消失

控告动物伤害罪

飞鸟投弹

八哥洗冤录

力挺鸟类

喵星人崛起

以“短”取胜

树懒不懒

在消化道一游

拯救香蕉

西红柿为什么不甜了？

拉丁名中的奥秘

混乱的植物界

物种分类新论

人浪动力学

企鹅与官司

你是科盲法官吗？

岁末大派送

生命如赌场

诺贝尔奖得主的可敬面孔

两次天文航海

宅人的旅行

断层有罪断案无理

摸到天的摩天楼

昨天的预言实现了吗？

未来就在眼前

末日之后疯狂依旧

把死人交出来

简而言之

哦 我们已经升空

大象如何站在铅笔上

一个关于石墨烯、大象和铅笔尖的故事。

这是@qikipedia在2011年9月1日发的一条推特（Twitter）全文：“如果有一层保鲜膜那么厚的石墨烯（graphene），那么想把它刺穿就需要一头大象平衡地站在一支铅笔上。”一番侦查工作显示，这个说法源自哥伦比亚大学（Columbia University）的机械工程学教授詹姆斯霍恩（James Hone），他在2008年说过：“我们的研究证明，石墨烯是人类所知最坚韧的物质，比结构钢还坚韧200倍左右。如果有一层赛伦保鲜膜（Saran Wrap）那么厚的石墨烯，那么想把它刺穿就需要一头大象平衡地站在一支铅笔上。”

这位教授的宣言引发了一系列问题，第一个问题：“什么是石墨烯？”微软的Word软件就不知道，它一个劲地在“graphene”底下画红色波浪线，那意思是“你要写的是不是‘grapheme’（字母）？”（当然不是，尽管我的确在这个页面上堆满了各种字母。）

幸好，维基百科总算是收录了石墨烯的定义，它来自安德烈海姆（Andre Geim）和康斯坦丁诺沃肖洛夫（Konstantin Novoselov）合写的一篇论文（这两位就是凭借对这种神奇物质的研究获得了2010年度的诺贝尔物理学奖）。他们的定义如下：“石墨烯是一种紧密组装成二维蜂窝状栅格结构的单层碳原子（原文如此），也是构成其他各种维度石墨材料的基本成分。它可以变成零维的富勒烯，卷成一维的纳米管，或者堆成三维的石墨。”请想象一张铁丝网，再将网上的每个节点替换成一个碳原子，你想象出来的这个怪东西就是石墨烯了。（好吧，是虚拟的石墨烯。）

霍恩教授是宁愿设法将几层石墨烯堆叠成保鲜膜的厚度，也不愿意为我接下来的问题费心的。那么，善良的读者，我就把这些问题都留给您吧，我们这就开始。

首先，那支铅笔是垂直的还是水平的？就权当它是垂直的吧。这样一来，那头大象的全部体重就都集中在石墨烯的一点上了。水平的铅笔在多数状况下都是没有用处的（比如躺在铅笔盒里时），除非是在墙壁上写字。

其次，那支铅笔是用什么做的？普通的铅笔头不可能承受大象的体重。那么答案肯定是被卷成巨大纳米管的石墨烯。（对纳米管来说是巨大的，但对铅笔来说正好。）制笔的时候不妨在石墨烯卷里加入一根较细的石墨柱体，这样就真的可以书写了，可那样又太学究气了一点。（不过话说回来，不能写的还能叫铅笔吗？大概不行吧。有人跟我说过我不能写，而我也显然不是一支铅笔。）  总之，我们现在有了石墨烯保鲜膜和石墨烯铅笔。下一个问题是：那头大象要怎么弄到铅笔上去？且慢，稍等片刻。这大象是体重6,800千克的非洲象呢，还是体型较小、仅重4,500千克的亚洲象？

这两种动物不光是体型不同，性情也大不一样。你或许可以安然无恙地让亚洲象表演这个特技，但我是不会试图让一头非洲象站上一支铅笔的，尤其是一头非洲公象。它或许无法将石墨烯的铅笔压断，但十有八九会奋力抗拒，把整个实验室摧毁。

其实仔细想想，我们对那头大象了解得并不算多。它是一头成年象，还是一头象宝宝？要站上铅笔的话，一头亚洲象宝宝是最容易的选择。另外，大象接近石墨烯的时候，研究人员有没有播放美国作曲家亨利曼西尼（Henry Mancini）的《小象进行曲》（Baby Elephant Walk）？如果没有，是为什么？毕竟这样的机会可不是天天都有的。

当象宝宝的体重集中在铅笔的笔尖上时，产生的压强能将下面的石墨烯刺穿吗？如果实验原本需要的是一头成年非洲象，那么我很怀疑那头100千克的象宝宝是否够重。如果那头可爱的小象把全部重量都压在那支强度卓绝的纳米铅笔上，那么保鲜膜或许没有问题，就怕小象会撑不住，铅笔会在可怜的象宝宝身上扎个洞，并整个陷进它的肉里。这下，就会有一头受伤的亚洲象宝宝在你的石墨烯上血流不止，一头象妈妈在一边气得发疯，一群动物保护组织的人在外面大声抗议了。

我们最终还是得挑选一头完全长成的亚洲象，它的身上要包裹一层保护性的石墨烯，它的象腿站在石墨烯的铅笔上，在石墨烯的薄膜上保持平衡。而且它还不能像这篇专栏文章这样——偏离中心。

P68-70

科学奇迹的见证者

1845年8月28日，一张名为《科学美国人》的科普小报在美国纽约诞生了。创刊之时，创办者鲁弗斯波特（Rufus M. Porter）就曾豪迈地放言：当其他时政报和大众报被人遗忘时，我们的刊物仍将保持它的优点与价值。

他说对了，当同时或之后创办的大多数美国报刊都消失得无影无踪时，近170岁的《科学美国人》依然青春常驻、风采迷人。

如今，《科学美国人》早已由最初的科普小报变成了印刷精美、内容丰富的月刊，成为全球科普杂志的标杆。到目前为止，它的作者，包括了爱因斯坦、玻尔等151位诺贝尔奖得主——他们中的大多数是在成为《科学美国人》的作者之后，再摘取了那顶桂冠的。它的无数读者，从爱迪生到比尔盖茨，都在《科学美国人》这里获得知识与灵感。

从创刊到今天的一个多世纪里，《科学美国人》一直是世界前沿科学的记录者，是一个个科学奇迹的见证者。1877年，爱迪生发明了留声机，当他带着那个人类历史上从未有过的机器怪物在纽约宣传时，他的第一站便选择了《科学美国人》编辑部。爱迪生径直走进编辑部，把机器放在一张办公桌上，然后留声机开始说话了：“编辑先生们，你们伏案工作很辛苦，爱迪生先生托我向你们问好！”正在工作的编辑们惊讶得目瞪口呆，手中的笔停在空中，久久不能落下。这一幕，被《科学美国人》记录下来。1877年12月，《科学美国人》刊文，详细介绍了爱迪生的这一伟大发明，留声机从此载入史册。

留声机，不过是《科学美国人》见证的无数科学奇迹和科学发现中的一个例子。

可以简要看看《科学美国人》报道的历史：达尔文发表《物种起源》，《科学美国人》马上跟进，进行了深度报道；莱特兄弟在《科学美国人》编辑的激励下，揭示了他们飞行器的细节，刊物还发表评论并给莱特兄弟颁发银质奖杯，作为对他们飞行距离不断进步的奖励；当“太空时代”开启，《科学美国人》立即浓墨重彩地报道，把人类太空探索的新成果、新思维传播给大众。

今天，科学技术的发展更加迅猛，《科学美国人》的报道因此更加精彩纷呈。新能源汽车、私人航天飞行、光伏发电、干细胞医疗、DNA计算机、家用机器人、“上帝粒子”、量子通信……《科学美国人》始终把读者带领到科学最前沿，一起见证科学奇迹。

《科学美国人》也将追求科学严谨与科学通俗相结合的传统保持至今并与时俱进。于是，在今天的互联网时代，《科学美国人》及其网站当之无愧地成为报道世界前沿科学、普及科学知识的最权威科普媒体。

科学是无国界的，《科学美国人》也很快传向了全世界。今天，包括中文版在内，《科学美国人》在全球用15种语言出版国际版本。

《科学美国人》在中国的故事同样传奇。这本科普杂志与中国结缘，是杨振宁先生牵线，并得到了党和国家领导人的热心支持。1972年7月1日，在周恩来总理于人民大会堂新疆厅举行的宴请中，杨先生向周总理提出了建议：中国要加强科普工作，《科学美国人》这样的优秀科普刊物，值得引进和翻译。由于中国当时正处于“文革”时期，杨先生的建议6年后才得到落实。

1978年，在“全国科学大会”召开前夕，《科学美国人》杂志中文版开始试刊。1979年，《科学美国人》中文版正式出版。《科学美国人》引入中国，还得到了时任副总理的邓小平以及时任国家科委主任的方毅（后担任副总理）的支持。一本科普刊物在中国受到如此高度的关注，体现了国家对科普工作的重视，同时，也反映出刊物本身的科学魅力。

如今，《科学美国人》在中国的传奇故事仍在续写。作为《科学美国人》在中国的版权合作方，《环球科学》杂志在新时期下，充分利用互联网时代全新的通信、翻译与编辑手段，让《科学美国人》的中文内容更贴近今天读者的需求，更广泛地接触到普通大众，迅速成为了中国影响力最大的科普期刊之一。

《科学美国人》的特色与风格十分鲜明。它刊出的文章，大多由工作在科学最前沿的科学家撰写，他们在写作过程中会与具有科学敏感性和科普传播经验的科学编辑进行反复讨论。科学家与科学编辑之间充分交流，有时还有科学作家与科学记者加入写作团队，这样的科普创作过程，保证了文章能够真实、准确地报道科学前沿，同时也让读者大众阅读时兴趣盎然，激发起他们对科学的关注与热爱。这种追求科学前沿性、严谨性与科学通俗性、普及性相结合的办刊特色，使《科学美国人》在科学家和大众中都赢得了巨大声誉。

《科学美国人》的风格也很引人注目。以英文版语言风格为例，所刊文章语言规范、严谨，但又生动、活泼，甚至不乏幽默，并且反映了当代英语的发展与变化。由于《科学美国人》反映了最新的科学知识，又反映了规范、新鲜的英语，因而它的内容常常被美国针对外国留学生的英语水平考试选作试题，近年有时也出现在中国全国性的英语考试试题中。

《环球科学》创刊后，很注意保持《科学美国人》的特色与风格，并根据中国读者的需求有所创新，同样受到了广泛欢迎，有些内容还被选入国家考试的试题。

为了让更多中国读者了解世界科学的最新进展与成就、开阔科学视野、提升科学素养与创新能力，《环球科学》杂志社和外语教学与研究出版社展开合作，编辑出版能反映科学前沿动态和最新科学思维、科学方法与科学理念的“《科学美国人》精选系列”丛书，包括“科学最前沿”（已上市）、“专栏作家文集”、“诺奖得主文集”、“经典回眸”和“科学问答”等子系列。

丛书内容精选自近几年《环球科学》刊载的文章，按主题划分，结集出版。这些主题汇总起来，构成了今天世界科学的全貌。

丛书的特色与风格也正如《环球科学》和《科学美国人》一样，中国读者不仅能从中了解科学前沿和最新的科学理念，还能受到科学大师的思想启迪与精神感染，并了解世界最顶尖的科学记者与撰稿人如何报道科学进展与事件。

在我们努力建设创新型国家的今天，编辑出版“《科学美国人》精选系列”丛书，无疑具有很重要的意义。展望未来，我们希望，在《环球科学》以及这些丛书的读者中，能出现像爱因斯坦那样的科学家、爱迪生那样的发明家、比尔盖茨那样的科技企业家。我们相信，我们的读者会创造出无数的科学奇迹。

未来中国，一切皆有可能。

作为读者，我们有责任去客观地分析所看到的报道，就像自己在进行调查取证一样。只有这样，你才能更加准确地了解真相。

——【美】史蒂夫·米尔斯基（Steve Mirsky）

我很欣赏《科学美国人》，因为它把世界科学更广泛地介绍给了读者。

——阿尔伯特·爱因斯坦

“《科学美国人》精选系列专栏作家文集”将一些极具个性的专栏作家针对与生活息息相关的热点撰写的优秀科普文章，分门别类结集成册，能帮助业余时间不多而又热爱科学的读者高效地获取自己特别感兴趣的科学前沿新知识。

——中国科学院院士 吴新智

科学和艺术一样，都让我们的世界更加绚丽多彩，愿享誉百年的《科学美国人》传播科学精神，影响更多人。

——著名钢琴家 理查德·克莱德曼

《环球科学》（《科学美国人》中文版）我每期必看，它非常奇妙，让人入迷，它为我打开了一扇通往未来、通往前沿科学、通往想象的大门，它是这个时代非常珍贵而难得的一个奇迹。

——著名科幻作家 韩松