精华笔记

树木是独居生物吗？树木之间如何沟通协作？树木如何“教育”子女？树木对全球气候有怎样的影响？树木森林背后藏着哪些小心思，与人类社会应该形成怎样的命运共同体？

作为一位资深科普作者和林业管理人员，作者彼得·渥雷本将在《树的秘密生命》这本书中，用优美恬静的笔触与自身的实际经验，用人性化的视角讲述森林中不可思议的精彩故事，带我们科学的认知“自然状态下如何生长”“树木和邻里之间的关系”以及“树木对生态的影响”，帮助我们更深入的感受树的生命的华丽精彩，和来自树木灵魂深处的智慧。

自然状态下如何生长？

树木生长需要通过光合作用，吸收光能转换成为碳水化合物。光合作用离不开两个关键因素：水分和阳光。

树木的正常生命活动就是通过水分的吸收、输送、利用和蒸腾这四步进行的。空气中的水汽通过降雨过程降落到地面，并储存在土壤中，树木通过根部从土壤中吸收水分；通过树干中木质部的导管，树木将水分从根部快速输送到叶片；水到达树木的全身各处之后，水中的无机盐和营养物质也就被相应的细胞吸收利用；蒸腾是水分从植物表面以水蒸气状态释放到大气的过程。树木中的水分就在吸收到蒸腾的循环中达到动态平衡。

阳光不仅仅为光合作用提供能量，还直接影响了树木的发芽、开花。每逢春回大地，万物复苏，树木也吐出了新芽，蓄势待发。树木具备某种形式的“视觉”能力，通过接收并记录光照信息，结合温度的变化，来确认春天的到来，并计算出合适的发芽时机。

在整个森林生态中，它们之间依靠地下的“因特网”和散发气味进行交流。植物的“因特网”靠真菌建立连接，菌丝体和树木是相互依存的关系，菌丝体寄生于树木而存活，树木则靠菌丝体来扩张根部面积，从土壤中吸收更多的水分与养分，并将同种树木相互连接在一起。

树木会通过“因特网”自动调节强者及弱者间的差异，不管树干是粗壮还是细弱，只要是同一树种，那么每片叶子在光的助力下都会制造出几乎等量的糖分。同种树木的根部通过菌丝体连接，并且通过菌丝网络共享自己的养分，帮助那些老弱病残的同类共度难关，来维护生命共同体。

树木在遇到危险或病菌时会分泌特定的化学物质，向自身其他部位和临近的树发出警告。通过气味传播信息，虽然可以快速大范围传播，但是仍有缺点，气味很容易被风吹散，而且处于逆风区的同伴接受不到信号。聪明的树木，还留有第二道防线，那就是通过底下根部与菌丝体建立的链接，释放特定的化学物质产生电信号，将危险信息告知给周边同伴，以为即将来的危险做准备。

作者希望我们能够更全面的认识树木在维持生命中，所表现出来的团结互助，维系整个生态化的平衡。

树木和邻里之间的关系

树木在不同高度会形成独特的微环境，吸引其他物种生物安家落户。最受小动物欢迎的是树冠层，这里有更充足的光照以及绿叶葱葱。在树冠层上，树干分叉的地方会形成独特的湿润型群落环境。因为树干分叉处在降雨时会拦截一部分雨水，这个超级迷你湿地就会变成蚊子幼虫的家，而这又会吸引以蚊子为食的甲虫来安家。

树冠层下面就是树干层，粗壮的树干可是极受小动物欢迎的公寓住宅，很多鸟类会选择在树干主分叉的地方筑巢，高处的温馨小窝在树冠层的遮挡下不容易被发现，可以躲避天敌。而且树干能提供强有力的支撑，在面对暴风雨的袭击时，鸟窝不容易被破坏。

啄木鸟则把目标瞄向了树干的内部，它们利用自己细长坚固的嘴巴，准确而稳定地在树干上凿击，快速搭建好自己的新家。

树木不仅仅为其他生物提供住所，同时也是互帮互助的关系，树木通过开花吸引蜜蜂的昆虫采蜜的同时，帮助自己完成授粉，完成传宗接代。

在自然生态环境中，树木是生物多样性的重要基石，通过光合作用之转化能量，并利用自己的躯干为各种各样生物提供居所，和其他物种互利共生，维持整个生态的平衡稳定。

树木对生态的影响

水循环不仅可以维持树木正常的生命活动，对于生态环境也有极大的影响。树木对生态环境更直观的作用是净化空气，长期以来，森林被人们冠以“地球之肺”的美誉。

树木在吸收二氧化碳进行光合作用的同时，释放人类赖以生存的氧气。此外，树木本身还是功效绝佳的空气过滤装置，表面积巨大的叶片，不单能够吸收二氧化碳转化为氧气，还能不断地从流动的空气中拦截下大大小小的花粉、灰尘、煤灰、有毒的碳氢化合物、氮化物等悬浮粒子。

树木也是整个生态水循环的核心和关键。陆地上每隔一段时间都会形成降雨，来保持气候的湿润。这些雨水其实大部分来自海洋，由于海水的蒸发，海面上会形成大片的云，这些云被风吹送到陆地上空后形成降雨。然而，被云携带的水汽会随着降雨逐渐减少并最终消失，树木是将水汽持续带往内陆的关键，森林是一台“绿色的抽水泵”。

首先，雨水会被森林中的树木截留，雨水被叶片和树干挡住，没有直接到达地面，渗透到土壤中。在雨水穿过树冠层层叶片的过程中，有很大一部分降雨会被树叶截留，随后立即蒸发回到空气中，这个过程会极大减缓空气湿度降低的速度。

其次，森林的土壤就像一座巨型的地下水库，勤快地收集着雨水。储存在地下的水通过树木的蒸腾作用散发到空气中，提升空气中的水分含量。

漂浮在空气中的水汽会再度聚集成云，随风往内陆深处移动，并再次带来降水。如果在内陆地区遇到森林，水汽又会再次回到空气中，就在这种反复循环下，森林通过持续的“接力赛”，使得即使很偏远的内陆地区也有降雨的可能性。如果森林被砍伐一空，或者森林与森林之间的间距太大，整个水循环作用就会受到影响。

树木不仅仅吸收二氧化碳释放氧气，净化了空气中大量的有害物质，同时也是维持全球水循环的关键，对生态有着无可替代的关键作用。

科学仍在不断的探索，我们对树木的了解会越来越多，但是毫无以为，树木是整个生态中至关重要的参与者之一，我们应该用更科学的眼光来看待每一棵树，去体会其生命的华丽灿烂。

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一、怒从何来：忽必烈征伐日本的动机

1、忽必烈未经蒙古贵族推举，以不正当的手段夺取政权，在合法性上有所缺失。

2、忽必烈任用儒家士大夫，吸取中原王朝统治经验，蒙古贵族指责其背离草原传统。

3、为转移内部矛盾，决定攻打日本。

二、老皇帝的闹剧：两次东征的过程。

1、战前准备存在严重缺陷

1.1 实力不足：元军主力正在与南宋交战，忽必烈只能东拼西凑出一支东征军。将领也多为难堪重任的平庸之辈。

1.2 队友拖后腿：元军以高丽为前进基地，责成高丽人打造船只、供应军需，还要出兵相助。这给高丽人造成了沉重负担，所以他们积极性不高，采取敷衍了事的态度。

1.3 对手准备充分：日本镰仓幕府早就得到消息，着手应对。其在元军最可能登陆的日本九州地区，配置了强大武装，严阵以待。

2、第一次东征日本（1274年）

1.1 东征军从高丽启航，先占领对马岛和壹歧岛为进攻日本九州的跳板。因行程拖延，导致日本早就听到消息，进行准备。

1.2 东征军先头部队约4000人在博多湾登陆，对阵2万名日本武士。战况胶着。因主将受重创，元军退到船上。

1.3 当夜狂风大作，撞沉了不少元军船只，元军决定撤回高丽。这被认为是“神风”第一次显灵。

3、第三次东征日本（1281年）

1.1 忽必烈放下征伐日本的念头，全力对付南宋。1276年攻破南宋首都临安，1279年的全歼宋军残余力量，元朝统一天下。东征之事再次提到议事日程。

1.2 忽必烈组织了两路军队：东路军约42000人、900艘舰船，从高丽出发；江南军约10万人，3500艘船，从中国东南沿海出发。

1.3 东路军率先从高丽出发，因求胜心切，没有按计划同江南军会师，即进攻日本，以至于陷入困境。

1.4 江南军赶到，元军士气大振。八月一日午夜超级台风突然降临，滔天巨浪吞噬了军舰，元军主力几乎被摧毁。残余元军逃回高丽。这是“神风”第二次显灵。

三、神话与真实：是“神风”拯救了日本吗？

1、元朝两次东征日本失败是综合因素导致的，“神风”是原因之一，但不应夸大。

2、第二次东征后元朝面临内忧外患，忽必烈不得不终止征伐日本。1294年忽必烈驾崩，元朝对日本的威胁彻底解除。

在全球化时代，我们需要什么样的伦理观？

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本书作者：彼得·辛格，他出生于澳大利亚，毕业于剑桥大学哲学系，是当代最有影响力的哲学家之一。

全书观点：我们要站在全球命运共同体的立场上，超越狭隘的民族主义与主权国家的限制，重新思考怎样做才符合全人类的利益。作者通过四个问题来讨论。

第一个问题：面对日益严峻的气候变化，各国该如何承担各自的责任？

1.气候变化问题严峻，各国必须共同努力，控制碳排放。在碳排放问题上，富国与穷国排放水平不同，应对气候灾害的能力也不同，需要公平合理分配碳排放额度。

2.四种分配原则：

2.1分配原则一：历史原则。东西是谁弄坏的，就要由谁来修好。发达国家对大气造成了更多破坏，就要主动负担更多来矫正和补偿。

2.2分配原则二：当下原则。不管过去发生了什么，从抽象的权利看，大家的地位都是平等的。在碳排放的资格上，所有国家都是平等的。

2.3分配原则三：帮助最弱势群体原则。人无法为自己的出身负责，分配排放额度时要考虑各国的实际能力，给穷国一些照顾。

2.4分配原则四：最大幸福原则。通过一番功利的计算，我们看怎样分配额度才能使所有人获得的幸福总量最大，付出的痛苦最小，允许让超过排放目标的国家和低于排放目标的国家进行碳排放交易。

2.5作者认为在解决气候问题上，在制定措施限制碳排放时，可以将这四种原则综合起来考量。

第二个问题：经济全球化让我们生活得更幸福，还是带来更多不平等？

1.世界贸易组织一直存在争议，作者承认，当前全球资本主义在许多方面都存在缺陷，但并不意味着要阻止经济全球化，而是应当寻求改善这些问题的办法。

2.对世贸组织的谴责及作者的回应。

2.1谴责一：世贸组织将经济利益摆到最高位置，忽视了环境、动物和人的福利。

回应：实际上，世贸组织允许成员国采取措施来保护动物，只要做法公平，而不是打着保护动物的幌子来组建贸易壁垒。

2.2谴责二：经济的全球化践踏了国家主权，成员国必须遵守世贸组织的规则。

回应：贸易协议确实有力影响政府的重要决策，但比起加入世贸所带来的好处，受到一些约束是应该且值得的。

2.3谴责三：经济全球化影响了所有人，却总是由富裕国家构成的一个极小的集团在主导，他们促成的贸易只对他们有利。

回应：随着全球化的推进，世贸组织已经不再由“四大国”控制，当然，要保证所有发展中国家的利益，还有很长的一段路要走。

2.4谴责四：经济全球化助长了不平等，甚至有劫贫济富的趋势。

回应：我们应该首先着眼于人类总体福利的提升，在此基础上尽量缩小贫富差距。经济全球化不仅让富者更富，也水涨船高地也帮助到了穷人。

第三个问题：发生在某一国家内部的反人类暴行，其他国家是否应该去干预？

1.人类历史上不乏战争杀戮，必须有法律来保卫人类免遭屠杀之类的罪行。

2.国际法对反人道的界定：破坏和平罪、战争罪和反人类罪。只要犯下这些罪行，不管一个国家内部通行的法律怎么规定，国际法庭都可以进行审判。

2.法律威慑下依然有反人类罪行发生，当罪行发生时，就需要别国干涉阻止，保护受害者。

3.他国的干涉需要通过合法程序。

3.1联合国规定，国家有责任保护其居民免遭四种特定罪行的侵害，包括种族灭绝、战争罪、种族清洗和反人类罪。

3.2如果这些国家没有能力，联合国要帮助培养他们履行责任的能力。

3.3如果一个国家实在没办法为居民提供这种保护，那么联合国的成员就有责任采取行动，进行人道主义救援。

3.4干预行动未必需要使用武力，如果要进行军事干涉，需要经过安理会的投票批准。

第四个问题：为什么援助素不相识的外国人，也跟帮助身边的人一样，具有同样的伦理价值？

理由一：如果我们只关心自己同胞，就会忽视其他国家更需要帮助的人群。

理由二：如果我们只偏爱与自己有血亲关系，或种族相同的人群，那么很容易就会落入种族主义的倾向。我们关爱某个群体时，要看它是否尊重了更多人的权利。

理由三：如果说帮助本国人有助于减少社会内部的不平等，那么当我们更加公正博爱，能援助素不相识的外国人，则有助于减少社会之间的不平等。

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在教育领域里有个观点很深入人心，叫“赢在起跑线”。这是说想在某个领域比别人出色，就要尽早专注于特定领域，开展大量的练习，许多父母也都是按这个方式培养孩子的。

但本书作者大卫·爱泼斯坦认为这种尽早专业化的教育方式，有很大的局限性。许多精英都不是只专注一个领域的“专才”，他们是擅长跨界的“通才”，会在不同领域进行多样化学习和广泛尝试，多样化学习带来的好处，会让他们取得更出色的成就。

第一，为什么尽早专业化适用性有限？

1. 尽早专业化适合友好学习环境：

友好学习环境的特点是规则明确，问题的模式不断重复，而且反馈及时准确。在友好学习环境里，人们可以通过大量练习来熟能生巧，提升应对重复问题的技能，从而成为专业高手。

2. 尽早专业化不适合恶劣学习环境：

恶劣学习环境的特点是规则模糊不清充满变化，在不同规则下，人们可能需要应对之前从未出现过的新情况新问题，过去应对问题的经验和技能也不会一直有效。所以尽早专业化就失去了优势，可能还会阻碍了人们解决新问题的灵活性。

在恶劣学习环境中，相比精通具体的技能，人们更需要宽广的视野和创造力，以灵活开放的心态应对新的挑战，而这些特质都可以从多样化学习中获得。

第二，**多样化学习能带来哪些好处？**

1. 多样化学习在友好学习环境中的好处：

通过多样化学习，人们会认识自己的能力特点以及个人喜好，最终他们会选择自己更擅长或更有兴趣的领域进行专业化练习；

在其他领域里掌握的技能会为将来的专业化练习打下良好的基础；

多样化学习会用到交叉练习，这会加深人们对技能的理解和掌握。

2. 多样化学习在恶劣学习环境中的好处：

提高创造力，通过类比思维解决之前没见过的新问题；

整合不同视角的观点，对事物做出更准确的预测；

在不同的人生阶段，找到最适合当下自己的职业。

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《数学的语言》这本书讲述了数学各个分支的发展历史，以及它们如何描述这个世界。

这本书的作者齐斯•德福林，是美国斯坦福大学的教授，因为他在科普方面的造诣，曾获国际毕达哥拉斯奖和卡尔•萨根科普奖。

第一部分：数学是什么和数学为什么那么牛？

德福林说：“数学是研究模式的科学。”数学家的所作所为就是研究抽象的模式——数值模式、形状模式、运动模式、行为模式、投票模式、重复机会模式，等等。数学是研究世间万物之规律的科学，它可以让看不见的东西看得见。

数学很牛，一方面是因为，数学是一门有用的、有趣的和有着悠久历史的科学。另一方面，数学的结论都是经过证明的，经得起考验。

说到证明，必须提到亚里士多德最有名的证明逻辑，那就是“大前提—小前提—结论”这种“三段论”式的推理模式。亚里士多德从最经典的“三段论”演绎出其他18种推理规则，只要前提正确，那么根据这些推理规则得到的结论都一定是正确的。

数学被称为是一门公理化科学，公理充当最原始的前提。公理是一组独立的、不需要证明就正确的命题。对公理的要求不在于它的真实性和客观性，而在于自洽性和实用性。欧几里得几何学就是建筑在5个公理基础之上。判断是不是数学的一个新模式，就看它的公理系统与已知的公理系统是不是等价。如果不等价，那它就是新的。

既然公理系统那么重要，在1900年的世界数学家大会上，德国数学界的领袖人物希尔伯特根据过去特别是十九世纪数学研究的成果和发展趋势，提出了23个最重要的数学问题。其中之一就希望世界数学家一起，努力建立一个适用一切数学理论的统一的数学公理系统。后人将这个号召称为“希尔伯特纲领”。

然而，1931年，奥地利的年轻数学家库尔特•哥德尔证明了一个奇怪的定理：对任意一个自洽的数学公理系统，一定有一个不能被证明的结论，换句话说，一定有一个命题是既不能被证明、也不能被否定的。

这个定理被称为哥德尔不完备定理，他给希尔伯特纲领带来了灭顶之灾，同时也给数学界带来了恐慌。很多数学家顿时萎靡不振，不断地质问自己：“这个问题会不会是不能证明的啊？”

1963年，美国年轻数学家保罗•柯亨提出一种方法，这种方法又称力迫法，它要构造比谈论范围更大的一个偏序集合，探讨在这个更大的范围中考虑的问题是不是“可以证明的”，从而用来判别一个问题在现行的集合论公理系统下是不是不能求解的。保罗•柯亨简直成了救世主，数学家纷纷用力迫法构造自己问题的扩域，来验证正在上下求索的问题到底能不能求解。

第二部分：数学的模式

首先要讲的是微积分。

17世纪后半叶，英国物理学家牛顿和德国数学家莱布尼兹，彼此独立地发明了微积分。微积分的基本概念是导数。

牛顿在研究运动中速度和加速度时提出了流数法，流动的流，数量的数，就是现在所谓的导数。

有一辆汽车在1点整路过了A点，问题是要求正好经过A点的速度，也就是汽车在一点钟时候的瞬时速度。由于速度无法直接测量，人们用路程除以时间获得速度，求得在这段时间内的平均速度。如果求平均速度的时间区间越短，就越接近于1点整的瞬时速度。牛顿称这个过程为极限，得到的数值为流数。

尽管牛顿与莱布尼兹引入导数的方法各有特色，但基本思想是一致的，导数就是分母和分子都趋于零时产生的数值。微积分是以函数为研究对象，而在此之前，数学的研究基本以数作为对象，因此德福林称微积分是一种新的模式。

第二个是关于几何的故事。

说起经典几何，有三部书必须要提到的，第一部便是古希腊数学家欧几里得的《几何原本》，成书约在公元前350年。这本书被称为公理化数学的鼻祖，全书一上来就是23个定义，也称为公设。

接着欧几里得给出公理系统，一共只有5个，在证明中它们是最原始的前提。比如：两点之间可以作一条直线，它是唯一的；一条直线两端可以无限地延伸；给定一个点和一个半径可以作一个圆，这个圆是唯一的。根据亚里士多德的推理规则，欧几里得利用以上5条公理，推理得出465个结论。

第二部书是古希腊数学家阿波罗尼斯写的《锥线论》，共8卷，成书于公元前200多年。阿波罗尼斯第一个将椭圆、抛物线和双曲线统一地称为圆锥曲线。这本书几乎覆盖了我们今天知道的圆锥曲线的性质。

第三部书是法国数学家笛卡尔在1637年出版的《方法论》，这部书讲的是解析几何。

解析几何的最大贡献是沟通了形和数，从欧几里得的无度量几何到笛卡尔的度量化几何，数字进军到几何中，研究形状的工具一下子强大了几百倍。很多悬而未决的难题得到了解决。

数学的第三个主题是群论。

对称是一种自然的美。天安门城楼左右对称；道家的太极双鱼图给人和谐的感觉，以圆心为中心旋转180度，两边图形重合。我们将这些形象的对称现象升华为数学，就可以表现更丰富的内容。

画一个等边三角形，三个顶点分别是A,B,C，用O表示它的中心。以中心为顶点将三角形旋转120度或者240度，尽管顶点A,B,C的位置变动了，但等边三角形还在那个位置；以三条高为轴，沿轴翻转180度，顶点的位置也变了，形状还是不变的，而且和初始的三角形位置重合。在上述5种变换下，尽管顶点的字母会变化，但是等边三角形的位置与形状不变。另外，在数学上，保持原状不动也是一种变换，叫做恒等变换。上面提到的5种变换，再加上恒等变换，这6种变换让等边三角形保持不变，我们就称等边三角形是这6个变换的不变量。一个正六边形有6根对称轴和6种使它不变的旋转，因此它是具有12个元素的变换群的不变量。

有了群的这点基础，我们就可以进入这一章的主题了——伽罗瓦群。

伽罗瓦理论做的第一件事情是扩域。所有的有理数组成一个域，因为有理数可以做加减乘除四种算术运算；所有的实数也组成一个域，因为也可以做加减乘除四种算术运算；但是所有的整数不能构成域，因为两个整数相除不一定是整数。在所有无限个元素数组成的数域中，有理数域是最小的。如果在有理数域上加一个2

第四个主题来讲讲拓扑学。

我们都看过地铁图，使用起来十分方便，这种图只指示沿线的站点和换乘站，不能显示两个站之间的距离，就是说它只表示通不通，不表示近不近，人们称之为地铁拓扑图。据说这种地铁图是英国人在1932年发明的，首先用在伦敦地铁上，当年工作人员穿上印有地铁图的T恤，在站台上和车厢中给乘客指路。

我们将T恤拉拉扯扯叫做拓扑变换，地铁图在拉扯下依然具有指路的功能，称为拓扑不变性。拓扑学研究的主题之一就是在拓扑变换下，哪些性质是不变的。

拓扑变换是指连续的、光滑的、可逆的变化。例如将T恤的一个面顶起，或者抓住T恤的两个袖口朝两边拉，只要不顶破或撕裂布面，都是拓扑变换。

我们将拓扑学的研究对象称为几何对象，一个几何对象通过拓扑变换能变成另一个，那么称这两个对象是拓扑等价的。

靠实验来判别两个对象是否拓扑等价是困难的，“不变量”的概念应运而生。所谓不变量，就是在拓扑变换下不会改变的量。找出不变量，计算两个几何对象的不变量数值，如果相同就可以断定它们是拓扑等价的，不相同就不等价。经过数学家研究，拓扑不变量只有3个，任何两个对象只要这三个量相同，就一定是拓扑等价的。这三个量分别是边的数目、可定向性和欧拉示数性。

第5个主题要讲概率了。

掷一颗骰子有6种不同的结果，就是说掷骰子的结果是不确定的。但我们知道，出现2点的概率是1/6。掷骰子能不能出现2点是个不确定事件，但是它的概率却是一个确定的数。将不确定现象用确定的数描述出来，数学就大有作为了。

现代概率论起源于数学家帕斯卡和费马的一次讨论。他俩当时在研究这样一个问题：“如果俩人在玩一种5局3胜制的游戏，游戏规定只有胜负没有平局，胜者拿走全部1000元赌注。但是玩了3局，由于不可抗拒的原因使得游戏不能进行下去了，应该怎样分配这1000元赌注最合理？”

假设帕斯卡和费马两人进行了3局比赛，因为没有平局，也没有分出胜负，那一定是2胜1负。不妨认为费马赢了两局，帕斯卡赢了一局。剩下还有两局比赛，这两局比赛的结果有4种可能性。有3种情况是费马胜出的，那么整场比赛下来，费马胜出的可能性是3/4，帕斯卡胜出的可能性只有1/4。

之所以说，帕斯卡和费马的研究是现代概率论的起源，是因为他们分析了未发生的、而且结果不确定的情形。

第三部分：用数学的语言读懂宇宙

17世纪初，德国天文学家开普勒提出行星运行的三大定律，它们完全刻画了行星运动规律，因而开普勒被尊称为宇宙的立法者。开普勒原是一位虔诚的地心说拥护者，为了驳倒哥白尼的日心说，他被教廷派去帮天文学家第谷整理观测数据。在整理过程中他发现，如果采用地心说，那么太阳运行的计算结果与第谷的观测结果总相差8分。他尝试采用日心说进行计算，这8分的差值消失了。然后他又用日心说演算了其他行星，得到的结果都与第谷的观测值相符。开普勒果断地抛弃了地心说，开始了以太阳为中心的宇宙规律研究，最后提出了三大定律。可以说，开普勒是历史上第一个用数学来导出自然规律的人。

伽利略第一个提出：物体下落的距离与它的重量无关，这个距离与下落的时间平方成正比。德福林说：“伽利略的思路完全是数学上的发明。”他的结论是对现实的一种理想抽象。

牛顿给出了一个公式，用他的话来说就是：“一物体所受合力为其质量与加速度的乘积。”然后应用他的反流数法，严格导出：自由下落物体落下的距离等于二分之一的重力加速度与下落的时间平方的乘积。牛顿还提出了万有引力定律，这些发明与伽利略一样，完全处于数学的想象中。

迄今为止，物理世界中将数学应用到极致的科学家那一定是爱因斯坦。爱因斯坦在1905年发表的《论动体的电动力学》中提出了狭义相对论。这篇文章的出发点是洛仑兹变换群。爱因斯坦根据他对洛仑兹变换方程的推导预言了时间膨胀、长度收缩、质量与能量关系等等的可能性，这些在当时都是不可想象的。

1905年，爱因斯坦又发表了一篇论文，探讨在狭义相对论中重力和加速度会对光线会产生什么影响，他尝试用黎曼几何描述引力，人们普遍认为这是广义相对论的开端。十年后，爱因斯坦建出了引力场方程，完成了广义相对论的动力学体系。数学不仅是他研究的工具，也是爱因斯坦描述科学发现的语言。爱因斯坦的预言不断地被之后的实验所证实。

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气候问题正在成为全人类最大的威胁。

比尔·盖茨认为“新冠疫情很可怕，但气候变化可能更糟”。如果我们放任不管，那么到21世纪末，由气候变化造成的死亡率，将达到每10万人中75人死亡，致命性是流行病的5倍。气候变化对经济的破坏，相当于每10年爆发一次新冠肺炎级别的全球危机。

要想阻止气候灾难，唯一合理的目标就是实现“零碳”排放。

为什么要零碳排放？

碳排放所引发的恶果，会一步一步让人类陷入困境。

首先，碳排放将导致温室效应增加。如今，全球每年排放的温室气体总量为510亿吨二氧化碳当量。而且，这些气体会在大气中会留存很长时间。所以，温室气体的积累是一条快速上翘的曲线。在相当长的时间内，地球会处于一个暖化的状态。

随之而来，全球暖化会引起一系列自然灾害。全球温度即使只有小幅上升都会带来很大的问题。与升温1.5摄氏度相比，升温2度时，水资源短缺的人口数量将翻一番。此外，异常炎热的天数将大幅增加；特大风暴会成为家常便饭；某些地区的旱灾与山火则会却越来越严重；气候变化也会造成粮食作物大量减产。

最后，气候问题将对不发达地区造成毁灭性打击，而这种打击必将殃及全人类。对于一些不发达地区的人民，他们排放的温室气体最少，但他们受到气候变化的危害却最大。这些地区的基础设施落后，他们对灾害的抵抗力也最弱。更糟的是，每个地区的灾难，都有可能蔓延到全球，没有任何一个国家，能够在气候灾难面前独善其身。

“零碳的挑战有哪些？

在全球范围内实现零碳排放面临着缺少共识、技术转型慢以及政策过时等挑战。

首先，对于推进零碳排放，全人类还没有达成共识。有人认为气候问题并没有那么紧迫，现有技术也足以抵挡气候灾难。对于这种观点，盖茨表示不能赞同。他坚信：除非实现零排放，否则气候灾难会让我们下一代人过得非常糟糕。在应对气候变化上，虽然我们具备了一些方法和技术，但现有方案甚至都控制不住排放量的增长势头。

另一个零碳排放的阻碍是，我们对现有技术存在严重依赖，没动力转向环保技术。现代社会的运转，离不开化石资源。我们已经在化石资源的开发与使用上开发了大量的科学技术，并建立了完善的全球产业链，使得化石资源的使用高效且便宜。然而，我们对化石资源依赖越大，降低碳排放就越困难。

各国要想推进零碳排放也是阻碍重重，因为现有的政策法规落伍了。很多法律法规在制定时，并没有把气候变化考虑在内。如果把美国现有的所有环保政策汇总起来，它们在2030年前能减少的温室气体，只相当于美国总排放量的5%。

如何实现“零碳”排放？

针对上述挑战，盖茨给出的应对之策包括：建立共识，明确评价标准与多角度规划零碳排放路径。

对于共识问题。盖茨建议用“每年消除510亿吨温室气体”作为开展全球合作的最终目标。在此基础上，以绿色溢价作为评价各种新技术或新政策的标准。绿色溢价是指环保技术的价格与现有技术价格之间的差值。使用这一指标，可以把环保方案的成本定量化，从而明确新方案的推广难度和经济代价。此外，绿色溢价还是一个“风向标”，可以帮研究人员和投资者指出最具潜力的发展方向。

确定了总体目标和评价标准后，我们可以从多个角度分析各行业如何实现零碳排放。以电力生产与储存行业为例，这一行业高度依赖化石燃料，其排放的温室气体占全球总排放的27%。对于电力行业的零碳改造，就要从经济、技术、政策这三个角度入手。

首先，以绿色溢价为基础，分析电力行业“零碳化”的经济因素。得益于近年来太阳能和风能等技术成本大幅降低，美国生产每千瓦时电力的绿色溢价只有1.3到1.7美分。然而，推广太阳能和风能的瓶颈是可靠性问题。阳光和风在时间上与空间上的分布是不均衡的，要想提升这些绿色电力的占比，就需要使用电池或建设电网来对电力进行存储或转移，因此会大幅提升清洁能源的成本。

因此，从经济角度进行分析，对于电力行业的零碳化改造，单纯依靠太阳能和风能还不够，需要结合新的技术和政策手段。

在技术领域，需要依靠新的革命性技术。一方面，可以开发廉价的高性能电池，从而把太阳能和风能的发电占比提高。比如，有发明家在研究新型的液态金属电池，有望作为城市电网级别的电力存储。另一方面，要开发推广新型能源，比如核能发电。通过设计新型核反应堆，提升核能的安全性，可以让核能为人类不分昼夜地提供可靠的零碳电力。

在政策方面，政府不能袖手旁观。首先，政府要增加新技术的投资。未来10年，至少需要在清洁能源和气候相关的领域，将研发投入增加4倍。此外，政府要创造更公平的竞争环境。通过对企业或商品带来的碳排放收费，让那些不环保的技术和产品更贵，从而推动企业向环保产品转型。

综合来看，经济分析指明方向、技术创新提供手段、政策倾斜给予支持，三管齐下才能有希望让一个产业实现“零碳”目标。

虽然前路艰难，但我们不必过于悲观。只要我们继续着眼于零排放这个宏大目标，认真制订、执行应对计划，就有望避免气候灾难，为子孙后代保护好地球。

精华笔记

一、断裂与重塑：希腊民族意识的觉醒

1、古今希腊不同

1.1 今日希腊位于欧洲东南角，巴尔干半岛最南端，国土面积明确。

1.2古希腊则各城邦独立，无统一中央政权。

1.3 强大城邦雅典和斯巴达曾掀起战火席卷古希腊世界，他们间没有希腊和希腊人的概念。

2、罗马人和希腊人

2.1 希腊和希腊人均源于拉丁语，为罗马人对古希腊当地人的称呼。

2.2 古希腊人的自我定位是，信仰东正教的罗马人和奥斯曼臣民，并忠于奥斯曼帝国。

3、定义“希腊”

3.1 1789年法国大革命爆发，唤醒希腊人民族意识。

3.2 改革者欲建立“希腊共和国”，重新定义希腊人。

二、革命与阴影：希腊王国的诞生。

1、反抗奥斯曼

1.1 奥斯曼国力衰弱，民不聊生，革命团体起义，统治区人民集体反抗。

1.2 起义日，即3月25日为希腊独立日和国庆日。

1.3 起义虽失败，但希腊民族意识逐渐普及。

2、掀起希腊热

2.1 1822年，临时政府组建，参照美国宪法，实施三权分立。

2.2 领导者借助古希腊文明说服欧洲列强支持希腊独立。

2.3 欧洲掀起希腊热，各界名人纷纷支援希腊独立。

3、希腊诞生

3.1 英法俄组建舰队，重创奥斯曼海军。

3.2 1830年，英法俄签署《伦敦协定书》，希腊独立。

3.3 1832年，德意志巴伐利亚国王的二儿子奥托一世登基，希腊王国诞生。

三、整合与危机：从开疆拓土到财政破产。

1、开疆拓土

1.1 奥托一世提出三大举措：重建雅典、推行古希腊语教育、提出扩大版图的“伟大理想”。理想止于纸面，不能服众，亦无法得到列强支持，奥拓退位。

1.2 丹麦王子乔治一世登基，依靠列强反抗奥斯曼统治，从中获利。在巴尔干爆发的两次战争中，希腊从中收获克里特岛、萨洛尼卡等大片土地。

2、财政危机

3.1 开疆拓土导致军费开支上升，靠增加税收和举借外债维持，政府濒临破产。

3.2 至20世纪初，希腊仍是欧洲最穷国家。

3.3 1913年乔治一世被刺身亡。在任期间，希腊领土扩大68%、人口增长56%，但经济近乎崩盘。

四、战争与债务：无法摆脱的大国阴影。

1、夹缝求生

1.1 20世纪后列强分化，形成以英、法、俄为一方的协约国，和以德国、奥匈帝国为一方的同盟国。

1.2 1914年6月，第一次世界大战爆发，希腊左右为难。

1.3 出于小国自保，临时政府加入协约国，另一半则继续保持中立。

1.4 一战结束，希腊以战胜国身份，参与战后分赃会议：凡尔赛和会，获取小亚细亚西部地区，举国欢腾。

2、抗击法西斯

2.1 在第二次世界大战中，希腊选择抗击法西斯。而国小力弱，军队全线奔溃，国王逃至埃及。

2.2 希腊共产党壮大，通过打游击、建根据地等方式战斗在抗战第一线。

2.3 战争末期，丘吉尔的百分比协定让英美拥有希腊90%控制权，他们帮助流亡政府回国并在内战中获胜，恢复了希腊王国。

3、大国阴影

3.1 战后希腊在经济上极度依赖美国和欧洲，人民生活水平大幅提高，但自身经济潜力有限，反共思想引发国内政变，政府军下台。

3.2 1974年，希腊共和国诞生。

3.3 全球经融危机爆发，希腊财政再一次濒临破产，欧盟援助希腊各国，进一步加强希腊对大国的依赖。

精华笔记

人们时常为道德问题争论不休，也总是坚持“我对你错”。为什么对同样一件事，人们的道德判断大相径庭？是什么决定了我们的道德判断？《正义之心》回答了这些问题。本书作者是当代道德心理学的顶尖学者乔纳森•海特。在《正义之心》里，海特提出道德判断中直觉先于理性，解析了道德的基础来自何方。他提出的道德心理学三大原则，揭示了道德的本质。

道德心理学的第一原则：直觉在先，策略性推理在后

1.道德的起源问题：先天论和习得论；到了20世纪80年代，道德理性主义认为，道德是推理来的。

2.海特认为，道德是先天和后天学习的结合，提出在道德认知的过程中，直觉发挥着比理性更大的作用。人们的很多道德判断，都很难用理性去解释。

道德心理学的第二原则：道德的内涵不仅止于伤害和公平

1.因为道德的基础并不单一，才构筑出许多不同的道德观，而这就会造成冲突。道德判断的基础来自直觉，而直觉来自情感，是情感反应让大脑做出了快速的判断。六大道德基础，它们构建成了不同的道德矩阵。

2.道德的六个基础：

①关爱和伤害：让人类更好地“照顾脆弱的孩子”。

②忠诚和背叛：让人们形成并维持联盟关系。

③公平和欺骗：让我们能从合作中获得报偿并免遭剥削。

④圣洁和堕落：与我们的生存密切相关，在进化上的目的是确保食物安全。“恶心感”的对立面就是“圣洁感”，而圣洁感有两面性。

⑤权威和颠覆：让人们适应各自在等级制中的位置。

⑥自由和压迫：帮助人们适应小群体中的生活。

3. 并不是所有人都具有全套的六种道德基础，人们所处的文化或团体不同，就会具有不同的道德矩阵，而且即使面对同一个基础，不同的人也可能有不同的理解。

4. 不同社会、不同群体的人，还会形成迥异的伦理观，它们各自最重视和敏感的东西也不一样

①自主伦理

②集体伦理

③神性伦理

道德心理学的第三原则：道德凝聚人心，但具有盲目性

1.这条原则的意思是，正义具有相对性，人类的道德往往只针对群体内部，而且会令群体成员盲目。存在这种让人舍生忘死或是非不分的盲目性，这和人类天生的群体归属性有关。

2.激发人的群体归属感的方法：

①融入更大的环境来忘却个体。比如敬畏自然。

②一些化学物质的作用。比如裸盖菇素；催产素。

3.海特建议，如果遇到不属于自己道德阵营的人，不要忙着指责，可以先尝试找找彼此的共性，建立信任；多多称赞对方，真诚地表现出自己对对方的兴趣。

精华笔记

本书作者马修·沃克是世界顶尖的睡眠研究专家，他创立了“人类睡眠科学中心”，专门研究睡眠对于人类健康的影响。在本书中，他结合大量科学研究成果，分析了睡眠的运行机制和功能，以及睡眠不足带来的危害，并介绍了改善睡眠的方法。

第一，我们为什么要睡觉？

1、加强大脑记忆力

2、稳定情绪

3、保持身体健康，睡眠不足会引发：

①心血管疾病

②糖尿病

③肥胖

④降低免疫力

第二，梦有哪些功能？

1、疗愈痛苦情绪

2、提升面部表情识别能力

3、提升创造力

第三，哪些因素会妨碍睡觉**？**

1、灯光

2、室温

3、酒精

4、心理因素

为了获得充足睡眠，相比安眠药作者更推荐非药物的认知行为疗法，通过改变行为习惯，来引发自然睡眠。

12条健康睡眠贴士：

1、坚持固定的睡眠时间。

2、尽量每天锻炼至少30分钟，但要在睡前2-3小时结束锻炼。

3、避免咖啡因和尼古丁的摄入。

4、睡前避免喝酒精饮料。

5、深夜避免大量进食和喝饮料。

6、避免使用会延迟或破坏睡眠的药物，一些常用的心脏、血压或哮喘药物，以及一些治疗咳嗽、感冒或过敏的非处方药和草药都可能破坏睡眠。

7、下午3点以后不要午睡，否则可能会造成夜间更难入睡。

8、睡前可以进行一项轻松的活动，比如阅读和听音乐。

9、睡前洗个热水澡。洗澡会帮助体温下降，也可以帮助你放松和缓解紧张。

10、保持卧室幽暗凉爽，并且不要放置任何电子产品。摆脱卧室里任何会让你分心的东西，比如噪声、明亮的灯光、不舒服的床或过高的室温，并将时钟的表盘转到看不见的方向，这样就不会在尝试入睡时担心时间了。

11、适当晒晒太阳，尽量每天在自然阳光下晒30分钟以上。如果你有睡眠问题，你应该在早晨接受阳光照射1小时，并在睡前调暗室内灯光。

12、醒着时不要躺在床上，如果你躺在床上20分钟后仍然很清醒，或感到焦虑和担心，那就起床进行一些轻松的活动，直到感到困倦。

一部中国麻风病的社会医疗史，从疾病思考社会

精华笔记

麻风是一种历史悠久的传染病，它的致死率不高，但患者往往外貌丑陋，康复漫长，还要遭遇周围人的歧视。因此如何对待麻风病人，不光是医学问题，还是一个社会问题。

一、古人眼中的麻风病是怎么来的？有什么治疗方式？

1. 麻风病的历史非常悠久，在距今两千多年前的《黄帝内经》中，就已经对麻风病有了记载。在古代，引起麻风的原因被认为是“风”，主要治疗方法是通过发汗来把人体里面的“风”驱除出去。因为没有找到麻风病真正的病因，所以古代的治疗方式效果很有限。

2. 既然医学上找不到真正的病因，人们就会从别的方面去思考这些人为什么会得病。比如这些病人是违背了道德规范，或者宗教上的要求，受到了上天的惩罚，才变得这样丑陋。

3. 这个时候的麻风病人虽然已经有了被污名化的迹象，但还没有被主流社会排斥在外，他们可以和正常人一同来往，至可以拿他们的疾病开玩笑。

二、明清时期麻风病人为何变成了不可接触的人？

1.明清时期的医学家对麻风病病理有了更深层的了解，并且发现了麻风病具有传染性，认为麻风病的病因是“杂气”，可以从病人身上发散出来，再通过嘴和鼻孔进入健康人的体内，使其患病。

2.明清时期建立了专门收容麻风病人的麻风院，用来收治麻风病人。尽管依然没有太好的治疗手段，但是通过麻风院进行集中收治和隔离，起到了不错的防治效果。

3.由于认识到接近病人就会被传染，人们对麻风病人就充满了恐惧和排斥，麻风病人的社会地位大大降低。健康人群和麻风病人长期互相排斥，甚至酿成了大量违法案件。

三、近代西方医学传入之后，对麻风病的恐惧会因此减弱吗？

1.近代西方医学家发现了麻风杆菌，找到了真正的致病菌。

2.在这一理论传入中国之后，中国的麻风病防治历经民国和新中国的多次进步，终于在1982年基本消灭了麻风病。

3.在有效的抗麻风药物出现之前，人们对麻风病的恐惧有增无减，由于中国当时国力的落后，西方视麻风病为中国人特有的疾病，并将中国人当作传播麻风病的罪魁祸首。

4.对于麻风病的认识，不仅仅是针对一种传染病的医学问题，也不仅仅是社会问题，还会上升到整个民族和国家形象的高度，这其中的缘由值得我们去回顾和思考。