科学是美丽的，科学往往是生活中真善美的现场，好奇、怀疑和智慧运行的疆域。长期以来，那么多人让自己停留在动人的科学探索现场之外，多么遗憾！

喜马拉雅山是怎样形成的？我国是如何研制火箭的？空气湿度对垒球运动员的成绩有影响吗？……天文、地理、生物、物理、化学……尽在其中！

一个科学家，特别是“身经百战”的科学家，对古今科研事例，包括对自身科研经历的体验，梳理一下表达出来，就会是对思想和科学方法很好的普及。本书刊载30篇左右适于中小学教师使用，并适合于中学生阅读的科普短文。每篇讲述一项科学知识和过程，并在正文之外加旁注和跋作为导读，着重阐明其中的科学思想和方法，以引发读者思考和探究。

书中文章各自独立，一事一讲，互不牵制。不同学科之间的篇数上保持大致的平衡。文章分两类，一类是新的创作，是主体；另一类是若干科普佳作的直录。两者的正文均保持作者自己的风格，作者以及编者利用旁注和后跋以实现导读和提示。

创新探索 两弹一星功勋王大珩院士的故事／沈乃激／1

天地奥妙 太阳黑子／汪景跨 张宇宗 姜杰／4

月球掠影／欧阳自远郑永春／12

地球热能的“收支平衡”／滕吉文／16

漫话冰川／潘云唐／23

万家灯火／王谷岩／31

信息与生命／王谷岩／36

探源究理 哪颗星星更明亮／卞毓麟／42

喜马拉雅山是怎样形成的？／张少泉／47

善事之器 地球内部是由什么物质组成的？／周蕙兰／49

人类是怎样步步登天、遨游太空的？／赵定柏／52

发现射电脉冲双星的故事——阿雷西博1974年／吴鑫基／58

用物理学研究生命／王谷岩／67

前瞻溯望 烽火遍地观日食／李元／73

太空城和太空移民／卞毓麟／77

板块构造／张少泉／87

揭示基因化学本质的三个里程碑／邓希贤／94

X“行星”的搜索／李竞／98

我国是如何研制火箭的？／李龙臣／106

科学现在时 21世纪的两朵乌云——暗物质和暗能量／苏宜／111

绿色植物与环境保护／张其德／119

改造细菌为我所用／孙万儒／128

培训“太空尖兵”的科技大比拼／李龙臣／132

警示与反思 人与自然和谐发展——来自环境演化研究的启示／刘东生／137

可持续发展与我们／刘静玲／140

体验与启示 追寻温度传感器／张开逊／145

呵护生命的发明／张开逊／148

漫谈地震／秦馨菱／150

小明求知 空气湿度对垒球运动员的成绩有影响吗？／宋心琦／154

会自动分拣电子垃圾的流水线／宋心琦／158

空气组成之谜／宋心琦／161

牛磺酸与功能饮料／尹冬冬／165

行万里路 南极洲的动物／胡舜士／169

读万卷书 一花一世界，一手一菩提——荐《右手，左手：大脑、身体、原子和文化中不对称性

的起源》／肖凡／176

馆长导游 走进中国航空博物馆／齐贤德程昭武／178

走进中华航天博物馆／翟彬／185

远古以来，月球作为地球的唯一伴侣，一直陪伴着地球的演变与生命的进化，见证着人类的进步与发展。人有悲欢离合。月有阴晴圆缺。自古以来，月球就是团圆美满和纯洁美丽的象征。人类对月球寄予了真情的关注和诗意的赞美。歌颂月球的诗词歌赋浩如烟海，都寄托着人类的无限依恋和憧憬。

嫦娥奔月、吴刚伐桂、玉兔捣药、天狗吃月亮、月老牵红线等民间故事伴随我们长大；中秋赏月、猜月谜、吃月饼、兔儿爷、燃灯等与月球有关的生活习俗历久弥新，时常使我们回想起童年的欢乐；用农历、知农事、观天象、看潮起潮落，在我们的生产和生活中已经深深地打下了月球的烙印。

月球是地球唯一的天然卫星，是距离地球最近的天体，也一直是人类最为关注的天体。人类对月球的探测经历了肉眼观察、望远镜观测、卫星遥感、机器人登月和载人登月几个阶段。由于月球自转周期与公转周期相等，所以，在地球上永远只能看到月球的正面，看不见月球的背面。

月球基本上是一个圆球体，地一月之间的平均距离大约为38万千米。月球的直径大约是3476千米，相当于地球直径的27％：月球质量大约是地球质量的1／81，体积只有地球体积的1／49；表面积为3800万平方千米，是地球表面积的1／14。

地球上每天是24小时，而月球上的1天相当于地球上的27天，13个地球天是阳光普照的白天，13个地球天是寒冷的黑夜。地球上有春夏秋冬的季节更替，有风霜雨雪的天气变化，有动物、植物、微生物，是一个生机勃勃的蔚蓝色的美丽星球；而月球则是一个荒凉死寂的世界，没有大气活动，没有水体，更没有任何生命。

月球上没有大气

月球上的气体浓度大约是地球上的十万亿分之一，是一个超高真空的世界。由于没有大气层对光的散射，如果你在月球上行走，在本该是阳光明媚的日子里仰望天空，看到的却是漆黑天幕中的满天星斗；由于没有大气分子对声波的传播，在月球上听不见任何声响。

事实上，并非单是月球上没有大气，科学家告诉我们，在太阳系各大行星的60多个卫星中，除了土星的第六颗卫星土卫六和海王星的第一颗卫星海卫一外，其他卫星也没有大气。太阳系演化和卫星演化的理论告诉我们，在月球刚形成不久，月球内部通过火山活动曾经释放出大量气体，形成了浓密的大气层，但由于月球的质量太小，产生的引力没有能力俘获和保持这些气体，只能任由它们慢慢地扩散到宇宙空间中去。

由于月球上没有大气层对宇宙射线、太阳风和太阳辐射进行阻挡和过滤，由于月球没有全球性的磁场，难以屏蔽太阳粒子和宇宙射线的长驱直入，使得月球上这些辐射和粒子的强度和种类远远大于地球。所以，你如果在月球上，抹防晒霜可就不管用了，需要穿上专业的防护服才行。由于是超高真空的环境，更没有氧气，还需要佩戴空气面罩，以免窒息。

月球表面的温度

由于月球上没有大气来传递热量，所以白天和夜晚的温度变化很大。白天太阳光直射的地方，温度可以达到110～130摄氏度；到了晚上没有太阳的时候，温度就会下降到零下130～150摄氏度。而且，不管是白天还是黑夜，只要是太阳没有照射到的地方，就和晚上一样冷。所以，月球上山峰的向阳面比火焰山还要热，而翻过山的背阳面却比冰窖还要冷。而地球上最冷的地方也就是零下89摄氏度，那还是在毫无人烟的南极洲最冷的“冰点”上测量到的，实际上，南极洲其他地方的温度要高得多，中国南极中山站冬天最冷的时候也就是零下30多摄氏度。

月球的地形和地貌

月球表面实际上并不像我们肉眼所见到的那样洁白光亮，而是坑坑洼洼、凹凸不平。平常看到的月球上像桂花树一样的暗色斑块，称为月海，实际一滴水也没有，填满了月球内部火山喷发后冷却下来的岩浆，是月球上宽广的平原。绝大多数月海分布在月球的正面，约占正面面积的一半，“风暴洋”是月海中最大的一个，相当于半个中国陆地的面积。

我们用肉眼看到的月球上白亮的部分称为高地或月陆，一般高出月海“水平面”2000～3000米。高地的石头和土壤是浅白色的，所以对阳光的反射率比较高，从地球上看起来比月球上的其他区域要亮许多。

如果你在月球上空环绕一圈，俯视月面全貌，给你印象最深的必定是那密密麻麻、大小不一的圆形凹坑——环形山。据统计，月球上直径大于1千米的环形山有33万多个，总面积占整个月球表面积的10％左右。绝大多数环形山是太阳系中的各种小天体撞击月球后留下的痕迹。

就像地球表面覆盖着孕育万物的土壤一样，月球上也有一层厚厚的土壤，我们称之为月壤。在月球形成后几十亿年的漫长历史中，月球表面的石头遭受了无数次的各种小天体撞击，这些石头被粉碎得像面粉一样，覆盖了整个月球表面。高地的石头很古老，被裸露的时间长。遭受撞击形成的土壤比较厚，大约有10米左右；月海的石头比较年轻，被各种小天体撞击的时间短，形成的土壤就薄，只有5米左右。P12-15

小学、初中学生的科学素质培养，关系到“科教兴国”的基础，是目前我国教育和科普工作中的一项重要而艰巨的任务。

两年前在一次科学家茶话会上，几位科学家提出：面对这样的任务，科学界能够做些什么？自己能够做些什么？经过几番讨论，有了一个构想：编写一套适应高小、初中教师和学生的需要、以阐明科学思想和科学方法为主的科普丛书。

目前，高小、初中阶段的科学素质教育，仍是一个需要积累经验、力求完善的课题。为此编写的教材和以介绍博物知识为主的科普读物，一直得到重视并不断有所增益。而以阐明科学思想和科学方法为主的读物，尽管更加贴近素质教育，却相对薄弱。本套丛书的目的就是尝试使这个薄弱的方面得到一些加强。

科学思想和科学方法，有理念的乃至哲学的一面。而实践体验，则必须结合具体的“一事一物”。这使得这方面的科普不同于系统知识和博物性质的科普。但是，科普的内容归根结蒂是出自科学家的工作，而科学家的工作——研究科学，正是针对着“一事一物”运用其科学思想和科学方法的过程。因此，一个科学家，特别是“身经百战”的科学家，对古今科研事例，包括对自身科研经历的体验，梳理一下表达出来，就会是对科学思想和科学方法很好的普及。

于是我们把编写的方式定为“科学家讲科学”，并以此作为丛书的名称。这种构思得到了北京理工大学出版社的支持。我们陆续组织了不同学科、热心于青少年科普的科学家们草拟结构、分工编写，邀请同行们参加撰稿，并于2004年出版了第一辑作为实验本。现对第一辑进行修订，与其后组织的稿件一同出版，共结成5辑。每辑包括30余篇适于中小学教师使用，并适合于中学生阅读的科普短文。文稿的编撰原则是每篇讲述一项科学知识和过程，并在正文之外加旁注和跋作为导读，着重阐明其中的科学思想和方法，以引发读者思考和探究。

书中文章各自独立，一事一讲，互不牵制。不同学科之间在篇数上保持大致的平衡。文章分两类，一类是新的创作，是主体；另一类是若干科普佳作的直录。两者的正文均保持作者自己的风格，作者以及编者利用旁注和跋以实现导读和提示。

思想和方法都是发展的。我们希望帮助读者领悟，但更重要的是启发读者思考。科学思想和科学方法都是用于科学问题的处理，而处理问题的途径从来都不会是独一无二的，都必须依靠判断和选择。所以我们主张在导读中不但不去回避，而且要尽力表达不同的观点。有了分歧和比较就有了更加宽阔的思考空间，而往往是从思考碰撞出的火花中人们找到了发展的种子。

当前，我国中小学的科学素质教育任重而道远，对教师队伍的科学素养和创造性劳动提出了更高、更迫切的要求。希望这套丛书能够成为奋斗在中小学教育第一线的老师们乐于相携、便于咨询的伙伴。

科学是美丽的，科学往往是生活中真善美的现场，好奇、怀疑和智慧运行的疆域。长期以来，那么多人让自己停留在动人的科学探索现场之外，多么遗憾！

——沈致远