游识猷等编著的《课本没有告诉你的有趣科学故事》是一本针对中学阶段青少年读者的科普类图书。书本的内容主要是从那些青少年读者熟知的科学知识点出发，介绍这些知识相关的背景和引申出的新知识点，从而丰富读者的知识面，提高读者的学习兴趣。责编通过网络手段，约到了大量国内科普界一流作家的作品。同时，责编还通过互联网挖掘到了一些新颖的、原创的、有人气的作品，也放入其中，力求使本书表现出经典性、趣味性和原创性。书中所选文章文字成熟，语言流畅，风格轻松有趣。相信会得到青少年读者的喜爱。

游识猷等编著的这本《课本没有告诉你的有趣科学故事》汇聚了来自科学松鼠会、果壳网、知乎等一流的科普作家，精选了作家笔下丰富生动，能让人对产生科学兴趣的科学故事。

既然昆虫有趋光性，为什么昆虫不齐刷刷地奔向太阳？人眼相当于什么样的相机？你的密码安全吗？数学里的e为什么叫做自然底数？氰化物中毒究竟是什么？这些故事巧妙地将科学知识藏在其中，同读者一道领略洞悉世界的过程，培养科学思维和兴趣。

一滴水中有多少微生物？

病毒的另一面

大病毒

小病毒大能耐

 人类和病毒抗争的历史

 人们是怎么发现病毒的？

 病毒是什么？

 病毒存在的意义是什么？

 如何研究和改造病毒？

 如何将改造过的病毒用于人类疾病治疗？

 用病毒治疗疾病靠谱吗？

 警示

细菌掷骰子吗？

 从投针到掷骰子

 细菌掷骰子吗

 寻找“掷骰子”的真相

 建立“掷骰子”的秩序

中国人学化学以及疯狂的造字

 前言

 化学和造字

玻璃小传

 关于玻璃的传说和一些不靠谱的实验

 烧制玻璃的诀窍

 玻璃的透明特质

 玻璃与科技文明

一氧化碳中毒的罗马士兵

氰化物中毒究竟是什么？

无所不在的酶

 神奇的催化力量

 更快、更高、更强：酶催化的特性

 无所不在的酶

拯救美国板栗

人的眼睛相当于什么样的相机？

 光学系统部分

 感光器部分

 处理系统部分

既然昆虫有趋光性，为什么昆虫不齐刷刷地奔向太阳？

 黑夜里，飞蛾不能看清四周的情况，在找不到合适参照物的情况下，如何不走冤枉路，多快好省地飞行呢？

 为什么指南针在南北磁极时会失灵？

 蛾子飞行不会始终和月光保持一个固定角度吧？

 蛾子为什么不往光源外飞？也可以与光线成钝角啊!

 人类使用火都这么久了，昆虫们为什么不能与时俱进一点？

 生物是何时进化出天空光导航的？

 蜜蜂跳“8字舞”也是导航吗？

 后记

数学里的e为什么叫作自然底数？

 “自然”的发明

 “自然”与美

 “自然”思想的意义

 自然数中的“自然”

 利息中的e

 利息的逆运算

 对数发明的历史

 对数为什么叫对数？

 微积分中的e

 美妙的螺线

 为什么自然界中存在这么多的对数螺线呢？

 为什么对数发明早于指数？

 对数的底数

 为什么e被称为自然底数？

 谷歌公司的恶作剧

 最后的总结

你的密码安全吗？小心那些隐藏的陷阱

 越复杂的密码越安全吗？

 保证密码强度的关键是什么？

 更大的风险所在：万能钥匙

 与黑客的博弈

 用户密码设置使用习惯

 优秀的密码设置策略

人口失控，环境逆袭

 人口：失控中，未完成

 一污染成千古恨

 艰难的孕育

达尔文之前的那些事儿

 神创论保护者的衰落

 自然博物学的奠基与兴起

 当进化论还没遇到达尔文

 主角的出场与故事的结局

病毒的另一面

贝塔一鱼

说到病毒，人们首先想到的是它们所带来的致命疾病。的确，历史上病毒曾多次给人类带来沉重的打击。1918年的大流感横扫全球，死亡人数高达上千万；2003年爆发的非典型肺炎（SARS）至今让人心有余悸；2013年在中国爆发的禽流感和2014年在西非爆发的埃博拉则进一步加剧了人们对于病毒的恐惧。

除了急性致死性疾病，病毒感染导致的慢性疾病也给人类带来了巨大的伤害。目前，全球有超过5亿人感染乙型或丙型肝炎病毒，感染艾滋病（人类免疫缺陷病毒）的人数超过3000万。

在地球上，病毒的数量庞大得惊人。在一个普通玻璃杯中装满海水，你大约就握着上百亿个病毒，而整个大海里面病毒的数量更是多达10*30个。如果把地球上所有的病毒首尾相接连成一条长链，那么每秒能跑30万千米的光也需要花费2亿年才能从长链的一端跑到另一端。不过我们并不用担心，在这个病毒的“海洋”里，能对人类造成危害的仅占极小一部分。

病毒在特定条件下具有一定的生命特征，但自己却无法完成任何生命过程。它们不能代谢养料，不能产生能量，也不能作为其他生物的食物。对于病毒本身来说，它们存在的唯一目的就是感染宿主，然后利用宿主细胞的资源不断地扩增自己的数量，病毒就是一群彻头彻尾“懒惰”的寄生物。不过，我们却绝对不能忽视它们的存在。

在病毒的“海洋”中，人类能够保持健康要归功于拥有一个完善的防卫系统。它不断地监视和清除来袭的病毒等病原体，如果这个系统出现问题，人体就会变得弱不禁风。这个防卫系统就是免疫系统。在生命起源的初期，免疫系统还没有完善地建立起来。免疫系统的进化是整个生命系统进化的重要基础，而这一进化则是在病毒等各种病原体的刺激下完成的。

生命在进化过程中要经历自然选择，也就是达尔文提出的“适者生存”。病毒感染对于生命来说就是一种选择压力，在病毒面前弱不禁风的个体会被淘汰掉，病毒因而成了生物进化的强大驱动力，它们筛选和保留下免疫力强大的个体，由此推动生命的演化。

除了免疫系统和生存压力，病毒还在不同物种之间担任起了基因传递员的角色。据科学家估计，仅在海洋中，病毒每年就能在不同物种之间传递一万万亿个基因，这些基因的传递也是生物系统进化的重要方式。有一些基因进入新宿主体内后，能够给新宿主带来有利的生物学功能，这样的基因在进化过程中就有可能在新宿主的基因组内保存下来，并不断地传递下去。病毒促进了不同物种之间的基因交流，而这正是生物进化的重要途径之一。另外，病毒世界的基因多样性远远大于所有其他生物的基因多样性之和，病毒也因此成为地球上基因库重要的保存者。在现代测序技术的发展下，人类基因组已经得到破译，科学家惊奇地发现，在人类的基因组中竟然有高达10万条片段来自病毒，这些病毒基因片段占据了人类基因组的8％。

病毒在生态系统的平衡中也起着举足轻重的作用。在海洋里，每秒钟大约会发生10*23次病毒感染，这些感染是导致海洋生物死亡的主要原因之一。除了动物，细菌也是病毒感染的重要目标。据估计，病毒每天会杀死海洋中几乎半数的细菌，释放出数十亿吨碳供其他生命体使用，这个过程也是大自然碳循环的重要组成部分。

另外，海洋中还生活着大量的聚球藻，它们承担了地球上约1／4的光合作用的任务，为地球制造大量的氧气。科学家发现，在这种藻类里，编码进行光合作用的蛋白质的基因中有一些来自于病毒。而据科学家估计，地球上10％的光合作用都有病毒基因编码的蛋白质参与。除此之外，地球上的藻类和细菌在维持地球大气中氧气和二氧化碳等气体的平衡上起到重要的作用，通过控制它们的数量，病毒也在间接地影响着气候。

对于我们自身来说，病毒所发挥的作用同样不可小觑。在我们的肠道里大约栖居着超过10万亿个细菌，它们构成了人们常说的肠道菌群。这些细菌对人体的健康非常重要，它们不但帮助人体消化食物，参与能量代谢，还影响着人体免疫系统的功能。有研究表明，人类肠道里病毒的数量比细菌还要多，它们除了帮助人类控制肠道菌群的平衡，可能也具有直接的益生作用。

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科学与知识是两码事

许多人相信我们的祖先曾经洞悉过生命的奥秘，只是因为种种原因，只留下了只言片语或者一些“经典古籍”。当现代科学苦苦攀登到半山腰，我们的祖先早已等在山顶——只是祖先留下的信息太过神秘，总是要等到现代科学有所进展，不肖子孙们才能“恍然大悟”，对祖先留下的“禅语”做出“正确”的解读。

我一贯对这种祖先崇拜不以为然。经常有人问：你怎么就肯定远古的祖先掌握不了现代人所无法理解的知识呢？

知识，是人类认识自然的总结。这种总结的过程是连续的，由浅入深，由简单到复杂。杰出的人物，只是把这种认识的过程大大向前推进，但他们也并不能跳过连续的认识发展过程而前进。比如说，没有人体解剖和血型的知识，就无法有成功输血；没有细菌和感染的知识，就不会有无菌操作的概念；如果没有人体解剖、输血和无菌操作技术，就无法进行内科手术……所以，在远古的先人们对人体的物理结构都缺乏正确认识的前提下，指望他们洞悉生命的奥秘，完全就是成人的童话。

科学是人类探索自然并把这种探索总结为知识的一种方式。它不是唯一的方式，只是更为合理的方式——它有意识地进行“总结观察——提出假说——设计实验——总结数据——归纳结论——验证结论——应用结论——再进一步观察……”的过程。在这样无休止的轮回中，人类对自然的认识不断修正，获取的“正确知识”也就越来越多。

我们从小学到大学的整个教育中，所接收的基本上是成型的“知识”。也就是说，它们作为一个完善的知识体系被灌输到我们的头脑中——我们拿着它们去解决问题，或者考完试之后把它们忘掉。对我们来说，这些“知识”，几乎就是“科学”和“正确”的同义词。我们也就很容易相信，既然我们有着这样一套“科学教科书”，那么远古的先人们自然也可以有一套更先进的、失传的教科书。

然而科学实在并非如此。实际上，科学是过程和方式，知识是结果和总结。任何一项具体的知识，都只是人类认识自然过程中的一个点，都有着一个“过去、现在和将来”的系列故事。教科书中的“科学”是精炼的、简要的，去掉了旁枝末节的，因而也就是冷冰冰的、甚至枯燥无味的。

这一本《课本没有告诉你的科学故事》，固然是要讲解许多“知识”。但在我看来，与这些知识相比，它所叙述的“故事”更加重要。这些故事涉及的科学领域相距甚远，不同作者的语言叙事风格也千姿百态，但它们都有共同的特质：用鲜活的语言，告诉你一个科学话题的来龙去脉。读完这些故事，你记住的，可能不仅仅是知识本身——甚至或许，那些知识你本来就已经完全知晓——更重要的是，你将知道，这一知识是如何一步一步地形成的。它的成型，是科学发展的必然——差别只在于什么时候、由什么人、通过什么样的契机来推动它的完成。

2015年9月