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出版者:上海科学技术出版社

作者:方俊鑫

出品人:

页数:348

译者:

出版时间:2003

价格:10.30

装帧:平装

isbn号码:9787532302291

丛书系列:

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蔚蓝之境：深海探险与海洋生物图鉴 内容简介 《蔚蓝之境：深海探险与海洋生物图鉴》是一部集科学考察、生态描绘与人文关怀于一体的海洋学巨著。本书摒弃了传统教科书的枯燥叙述，以极富感染力的文字和大量珍贵的一手摄影资料，带领读者深入地球上最神秘、最广阔的领域——深海。 本书共分为四个主要部分，层层递进地揭示了海洋深处的奥秘与生命奇迹。 第一部：光线消逝之境——深海环境与地质构造 本部分详细描绘了深海的物理与化学特性，探讨了地球海洋系统的复杂性。 1.1 海洋分层与水团动力学 我们将从海表开始，逐步向下探索各个深度区域的特征。重点分析了温跃层、盐跃层的形成机制及其对全球海洋环流的影响。深入解析了深海平流（Thermohaline Circulation）如何作为全球“传送带”调节气候的至关重要的作用。读者将了解“海洋温盐指数”的测定方法，以及不同水团（如南极底层水、北大西洋深层水）的起源、路径和化学指纹。 1.2 海底地形与板块构造 深海并非一片平坦，而是充满史诗般地质活动的疆域。本章详细介绍了洋中脊、深海海沟（如马里亚纳海沟的形成）、大陆漂移的驱动力以及洋壳的生成与消亡过程。通过绘制高清多波束声纳数据图，我们重构了数百万年来海底山脉的隆升与断裂历史。特别关注了海底热液喷口（Hydrothermal Vents）的发现及其对地球内部化学物质循环的意义。 1.3 极端环境下的物理化学 深海环境的极端性是生命存在的最大挑战。本部分详细探讨了高静水压力（每下降10米增加一个大气压）如何影响物质的溶解度、化学反应速率以及生物体内的蛋白质结构。此外，我们还分析了深海的极端黑暗、低温（接近冰点）以及氧化还原电位（Eh值）的变化，解释了这些因素如何塑造了独特的深海化学环境，为下一部分的生物学探索奠定了基础。 第二部：黑暗中的生命之舞——深海生物多样性与生态学 这是全书的核心部分，聚焦于那些在完全黑暗、高压和资源匮乏环境下进化出的非凡生命形式。 2.1 适应性进化与生物形态学 本章通过大量的物种案例，剖析了深海生物为适应环境所采取的惊人策略。我们将探讨“巨型化”（Gigantism）现象（如巨型乌贼、等足类甲壳动物），分析其与低温和代谢率降低的关系。深入研究了深海鱼类（如琵琶鱼、蝰鱼）的生物发光机制——冷光源的产生、光信号的解读以及它们在捕食、伪装和求偶中的应用。对无脊椎动物如深海珊瑚、管虫的结构生物学进行了细致的描述。 2.2 化能合成生态系统：海底绿洲 颠覆传统生命依赖光合作用的认知，本章着重介绍并细致描绘了围绕深海热液喷口和冷泉（Cold Seeps）建立的化能合成生态系统。详细阐述了嗜热古菌和细菌如何利用硫化物、甲烷等化学能作为能量来源，支撑起复杂的食物网。通过对特定热液喷口（如“黑烟囱”、“白烟囱”）的长期监测数据，我们展示了这些生态系统极高的初级生产力和快速的物种更迭现象。 2.3 慢速生活与资源稀缺 在远离热液口的广阔深海平原上，生命以截然不同的节奏进行。本部分探讨了“海洋雪”（Marine Snow）——来自上层水体的有机碎屑——如何成为大部分深海生物的主要食物来源。分析了深海生物普遍存在的低代谢率、长寿命和低繁殖率的生存策略。对深海生物的年龄测定方法（如放射性测年法）进行了介绍，展示了部分物种惊人的存活年限。 第三部：深海科技与人类足迹 本部分转向考察工具和人类活动对深海环境的影响，探讨可持续发展的必要性。 3.1 潜水器技术革新史 从早期的载人深潜器（如“的士鱼”、“阿尔文号”）到现代遥控潜水器（ROVs）和自主水下航行器（AUVs），本章梳理了深海探索技术的飞速发展历程。详细介绍了高精度传感器、高压采样设备以及水下实时成像系统的技术原理，展示了这些“深海之眼”如何突破压力和黑暗的限制，为科学界提供了前所未有的数据。 3.2 深海采矿的争议与生态风险 随着陆地资源的枯竭，深海多金属结核、富钴结壳和热液硫化物的开采前景日益受到关注。本章以客观、平衡的视角，详细分析了深海采矿的潜在经济价值、技术可行性，以及对脆弱深海生态系统的不可逆转的风险。通过模型模拟，展示了采矿活动对沉积物羽流、噪音污染和生物栖息地毁灭的长期影响。 3.3 深海保护与国际法规 探讨了当前国际社会在深海资源管理方面所做的努力，特别是联合国海洋法公约（UNCLOS）框架下的深海区域管理问题。介绍了“深海保护区”（MPAs）的划定原则，以及对深海生物资源进行基线调查和生态系统评估的紧迫性，强调科学研究是有效保护的前提。 第四部：人文视角下的深海想象 最后，本书回归人类的情感与文化连接，探讨深海对人类精神世界的意义。 4.1 深海神话与文学意象 梳理了人类历史上对未知深海的恐惧与迷恋，从古代海怪传说到儒勒·凡尔纳的科幻巨著，分析深海在文化叙事中如何象征着未知、原始力量和潜意识的深渊。 4.2 探险家的精神肖像 通过对几位标志性深海科学家的访谈录和传记片段，展现了投身于深海事业的科学工作者们所面对的孤独、危险以及发现真理时的狂喜，以此激发新一代探索者的热情。 结语 《蔚蓝之境》不仅是一本知识的汇集，更是一次心灵的潜航。它旨在让读者直面地球上最后的蛮荒之地，理解生命的坚韧，并在浩瀚深邃的蓝色面前，重新审视我们赖以生存的星球。本书的配图囊括了顶尖海洋科学杂志的精选影像，为读者提供了一场视觉的盛宴，是一部适合海洋爱好者、地质学学生、生物学家以及所有对未知世界怀有好奇心的人士的必备参考书。

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翻开这本厚重的书，首先吸引我的是它严谨的学术态度和清晰的逻辑架构。作者在组织内容时，遵循了由简入繁、由宏观到微观的经典物理学路径。比如，在介绍晶体结构时，它没有急于抛出复杂的数学公式，而是先用直观的几何图形和晶体学符号，让你对点阵和空间群有一个全局的认识。这种先建立框架，再填充细节的处理方式，大大降低了初次接触该领域的读者的畏惧感。我个人非常喜欢它在处理电子在周期势中的行为时所展现出的那种“物理学家式的优雅”——如何用已知的量子力学原理，巧妙地解释一个宏观上看似矛盾的现象（电子可以在晶体中自由移动）。唯一让我感到略有遗憾的是，有些关于实验观测和先进技术的衔接部分处理得稍显简略，如果能增加一些现代实验技术（如X射线衍射的最新进展）的应用案例，可能会让这本书更贴近当前的研究热点，但瑕不掩瑜，作为核心理论教材，它的地位是毋庸置疑的。

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这本书简直是知识的海洋，我感觉自己像个初学者，第一次接触到这么宏大而又精密的理论体系。从最基础的晶格结构，到后来的能带理论，每一步的推导都充满了数学的美感和物理的直觉。我特别喜欢作者在讲解布洛赫定理时那种循序渐进的方式，仿佛有一位耐心的导师在身边亲自指导，把那些抽象的概念变得触手可及。特别是对于倒易空间的阐述，一开始我真是感到一头雾水，但随着阅读深入，那种“平行宇宙”般的奇妙感逐渐清晰起来，理解了电子在周期势场中的行为，那种豁然开朗的感觉真是无与伦比。书中的插图虽然数量不是最多的，但每张图都恰到好处地解释了关键概念，避免了纯文本带来的枯燥感。如果你对材料的微观世界充满好奇，这本书绝对是一个绝佳的起点，它构建了一个坚实的基础，让你有信心去探索更深层次的课题，比如半导体物理或者磁学，那种感觉就像是拿到了一把开启微观世界大门的万能钥匙。

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这本书的排版和细节处理体现出了一种匠心独运。纸张的质量很好，即便是反复翻阅和标记重点，也不会轻易磨损，这对于一本需要经常查阅的工具书来说至关重要。装帧的坚固性也让人放心，厚厚的篇幅却能平稳地摊开在桌面上，方便对照公式和图表。内容方面，它对凝聚态物理学的基石——晶体周期性——的阐述是极其彻底的。我特别对其中关于磁性理论的初步介绍印象深刻，作者从朗之万理论过渡到海森堡模型的构建过程，简洁而有力地揭示了铁磁性这种宏观现象背后的量子力学根源。这种从现象到本质的探索路径，是真正吸引物理爱好者的核心魅力所在。阅读过程中，我发现作者倾向于使用大量的定义和定理来构建知识体系，这使得全书的论述体系极其自洽，但同时也要求读者必须保持高度的专注力，任何一个遗漏都可能导致后续章节的理解障碍。

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坦白说，我抱着学习新知识的目的入手这本书，但很快就意识到这是一场智力上的“马拉松”。它不是那种可以轻松阅读并获取速成结论的书籍。它更像是一本需要你投入大量时间去“消化”的著作。我花了大量时间去理解费米能级在不同温度和掺杂情况下的变化，那张费米面在k空间中的演化图，简直是视觉化的物理学诗篇。作者在处理晶格动力学和电子-声子相互作用的部分，展现了极高的驾驭能力，将两个看似独立的领域巧妙地编织在一起，解释了金属的电阻率随温度变化的复杂行为。这本书的语言风格非常学术化，用词精准，几乎没有冗余的描述，这无疑提高了信息密度，但也意味着你需要具备一定的专业背景才能领会其精髓。对于想建立扎实理论框架的物理专业人士而言，这是一部不可或缺的经典之作，它提供的不仅仅是知识，更是一种严谨的科学思维方式的训练。

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这本书的阅读体验，说实话，比我预期的要“硬核”得多。它更像是一本为研究生准备的深度参考手册，而不是给入门者准备的通俗读物。我尝试着去跟进作者在处理晶格振动（声子）那一部分的细节，那些德拜模型和弹性散射的推导，简直是数学的盛宴。我不得不经常停下来，翻阅高等数学和线性代数的基础知识，才能勉强跟上作者的节奏。虽然阅读过程充满了挑战，但一旦你攻克了一个难关，比如成功推导出布里渊区的边界条件，那种智力上的满足感是其他任何轻松读物都无法比拟的。我尤其欣赏它对对称性的强调，作者通过群论的视角来审视晶体结构，这让原本静态的晶格仿佛活了起来，充满了内在的规律和美感。总的来说，它要求读者有很强的自我驱动力和扎实的数理基础，对于那些想要深入到理论前沿、搞懂“为什么”的严肃学习者来说，这本书的价值是不可估量的。

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