缺陷之美：自然、科技與生存之鑰

技術(shù)缺陷實例  
第 1 節(jié)  從不完美中誕生的文明 
燧石的生長與破碎  
從缺陷中誕生的技術(shù)：石器時代是否已離我們遠(yuǎn)去？  
缺陷的利與弊  
第 2 節(jié)  金屬材料的發(fā)展 
早期的青銅制造  
合金中原子排列的特點  
初窺鋼鐵  
武士刀的利刃  
鋼的熱處理與改進(jìn)  
第 3 節(jié)  19 世紀(jì)以后的鋼鐵 
合金與鋼加工  
鋼的成分與溫度問題  
將雜質(zhì)注入極薄的表層  
冶金與烹飪的相似之處  
加熱與加工中的“調(diào)味品”  
雜質(zhì)帶來的意外收獲  
材料中的雜質(zhì)與缺陷  
半導(dǎo)體技術(shù)  
正常的純度是多少？  
常見材料中的雜質(zhì)  
認(rèn)識非標(biāo)準(zhǔn)情況  
缺陷的經(jīng)濟(jì)價值  
關(guān)于木材的技術(shù)  
第 1 節(jié)  木材的重要性  
為什么木材有多種用途？  
歷史悠久的鑲嵌工藝  
石斧和弓箭中的早期木材工藝  
射箭是否有益身體健康  
樹木生長期發(fā)生變形的好處  
第 2 節(jié)  森林中蘊(yùn)藏的資源  
寶貴的樹木寄生生物與樹皮損傷  
藏在樹木生長過程中的歷史與氣候記錄  
年輪與小提琴  
第 3 節(jié)  木材紋理中隱藏的其他信息  
使用放射性物質(zhì)精準(zhǔn)測年  
考古學(xué)家與碳十四測年法  
未來木材利用的新想法  
與木材技術(shù)相關(guān)的缺陷小結(jié)  
放射性碳定年法的物理基礎(chǔ) 
關(guān)于人和自然的思考  
第 1 節(jié)  觀點并非一成不變  
一些令人困惑的表述  
人口與氣候變化相關(guān)數(shù)據(jù)的表述  
誰在解讀信息方面存在困難  
我們能否看到事實  
第 2 節(jié)  大氣中二氧化碳濃度的相關(guān)數(shù)據(jù)及解讀  
預(yù)測氣候變化的程度  
科學(xué)討論中的缺陷與偏見  
理解微妙的影響  
化學(xué)物質(zhì)與固體的主要特征  
第 1 節(jié)  離子大小與化學(xué)鍵的背景  
化學(xué)符號  
第 2 節(jié)  玻璃——不完美結(jié)構(gòu)的典范  
玻璃的特性  
制作玻璃的材料  
玻璃制作技術(shù)  
從糖漿到黏稠的玻璃  
黏度極高的液體有何用途  
雜質(zhì)與玻璃著色  
玻璃中的粒子夾雜物  
第 3 節(jié)  假如生活中沒有玻璃  
玻璃冷卻產(chǎn)生應(yīng)力的利與弊 
通過偏振光觀察應(yīng)力效應(yīng)  
4000 年來的玻璃制造是否取得了進(jìn)步？  
第 4 節(jié)  材料科學(xué)之外的話題  
恒星內(nèi)部的缺陷  
新型玻璃技術(shù)案例  
第 1 節(jié)  為什么玻璃會成為高新技術(shù)產(chǎn)品？  
浮法玻璃技術(shù)的利與弊  
摻錫玻璃表面的應(yīng)用  
改變玻璃的表面性質(zhì)  
堅硬的表面  
有色玻璃  
多層涂層  
玻璃表面著色的簡單方法  
第 2 節(jié)  離子束注入與玻璃表面處理  
鏡子與太陽眼鏡  
光電學(xué)中的離子束注入  
第 3 節(jié)  玻璃加工與癌癥的光學(xué)檢測  
第 4 節(jié)  光致變色玻璃與攝影過程  
光致變色太陽鏡的科學(xué)原理  
玻璃的未來是否明朗？ 
光纖通信  
第 1 節(jié)  用光發(fā)送信號  
在拐角處彎曲的光  
噴泉中的光陷阱  
較短的玻璃棒和玻璃纖維的用途  
一端錯位的光纖束  
第 2 節(jié)  弓弩與首次光纖制造的嘗試  
更長的光纖  
早期光纖中的光損耗  
光散射  
硅基纖維與利用雜質(zhì)取得的進(jìn)步  
光纖科學(xué)中的缺陷小結(jié)  
缺陷之美  
第 1 節(jié)  礦物與寶石的吸引力從何而來  
合成寶石  
加熱對寶石顏色的影響  
金剛石——最佳寶石  
特大天然水晶  
是否存在如此大尺寸的金剛石？  
第 2 節(jié)  決定天然礦物尺寸與形狀的因素  
原子結(jié)構(gòu)以及由此產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)  
電子如何決定化學(xué)反應(yīng)？  
構(gòu)建鹽晶體  
增加結(jié)構(gòu)復(fù)雜性
蜜蜂與蜂巢  
珍貴的晶格缺陷  
第 1 節(jié)  晶格的形成  
晶體學(xué)與墨菲定律  
位錯化學(xué)  
紅寶石晶格生長中的雜質(zhì)和應(yīng)變  
生長缺陷與非標(biāo)準(zhǔn)的組合方式  
第 2 節(jié)  鈮酸鋰——一種重要的工業(yè)材料  
制造缺陷，形成光波導(dǎo)  
雜質(zhì)與半導(dǎo)體生長  
第 1 節(jié)  改變世界的雜質(zhì)  
都是好消息嗎？  
電子技術(shù)的爆炸性沖擊  
電子設(shè)備的尺寸  
電傳導(dǎo)  
半導(dǎo)體傳導(dǎo)  
第 2 節(jié)  通過缺陷控制半導(dǎo)體中的電子流動  
電子學(xué)的發(fā)展——摩爾定律  
能否預(yù)測并保持增長率？ 
微小的異常與長遠(yuǎn)的后果  
第 1 節(jié)  直覺與缺陷結(jié)構(gòu)  
如何找到缺陷？  
年代與重復(fù)導(dǎo)致錯誤永存  
光學(xué)材料中有價值的缺陷  
第 2 節(jié)  輻射劑量測定中的冷發(fā)光  
對雜質(zhì)格位的實驗方法與猜測  
古代陶器有多古老？  
你花園里的寶藏  
原子彈爆炸或核事故的輻射暴露  
瑕疵帶來的晶體色彩
21 世紀(jì)的光子學(xué)  
第 1 節(jié)  光子的相關(guān)概念  
光纖所需要的光子元件  
光開關(guān)和光路由  
產(chǎn)生穩(wěn)定的光脈沖  
直列式光纖激光放大器  
半導(dǎo)體中的光波導(dǎo)  
第 2 節(jié)  光波導(dǎo)傳感器與缺陷  
光子晶體結(jié)構(gòu)  
隱形斗篷  
第 3 節(jié)  醫(yī)學(xué)中的光子學(xué)  
光吸收、探測器與視力提升 
化學(xué)與催化  
第 1 節(jié)  化學(xué)中的雜質(zhì)和缺陷  
催化作用  
催化劑  
人造黃油  
石油與汽車工業(yè)中的催化作用  
制作塑料的催化劑  
微量金屬和酶  
第 2 節(jié)  催化作用與窗戶清潔  
具有結(jié)構(gòu)化表面的自清潔玻璃  
微量元素的開采和回收  
第 3 節(jié)  同位素性質(zhì)的差異  
光化學(xué)  
同位素效應(yīng)的分析與法醫(yī)學(xué)應(yīng)用  
第二次世界大戰(zhàn)中的原子彈制造  
化學(xué)中的缺陷與微量元素小結(jié)  
音樂中的缺陷  
生命系統(tǒng)與非生命系統(tǒng)  
缺陷與音樂的樂趣  
黑膠唱片、磁帶、激光唱片和流媒體的熱潮  
作曲與演奏之間的差異  
技術(shù)的變化  
彈奏一個音 
聲音的定向性與座位選擇  
一些對音樂的思考  
通過缺陷實現(xiàn)進(jìn)化  
第 1 節(jié)  物種變異與進(jìn)化  
語言的演變  
連續(xù)的代際變化  
教科書中有關(guān)變異與進(jìn)化的案例  
人類試圖控制進(jìn)化  
孟德爾和豌豆  
第 2 節(jié)  用脫氧核糖核酸（DNA）編碼信息  
代際變化  
為什么復(fù)制過程會出現(xiàn)缺陷？  
第 3 節(jié)  病毒與流行病  
發(fā)病率  
科研事業(yè)成功指南  
第 1 節(jié)  從科研事業(yè)中獲得滿足感  
給年輕科學(xué)家的職業(yè)建議  
自我推銷與會議  
討論缺陷的問題 
第 2 節(jié)  論文發(fā)表與資金申請  
為他人評分  
能否量化科研表現(xiàn)？  
新觀點難以被接受  
第 3 節(jié)  科學(xué)進(jìn)步的模式  
區(qū)分科學(xué)和偶然發(fā)現(xiàn)  
識別意外收獲  
一孔之見能否取得成功？  
小科學(xué)與大科學(xué)  
計算機(jī)制圖與期刊論文  
科學(xué)與媒體  
輿論界的科學(xué)  
第 1 節(jié)  應(yīng)對病毒和流行病  
第 2 節(jié)  接受人類進(jìn)化的現(xiàn)實  
第 3 節(jié)  天文學(xué)以及我們在宇宙中的位置  
改善未來的生活  
第 1 節(jié)  人類行為的弱點  
難以發(fā)揮人類缺陷的正面價值  
第 2 節(jié)  不同世代的態(tài)度 
第 3 節(jié)  行為中的缺陷  
自尊心與外貌  
文身  
第 4 節(jié)  巨額財富的利與弊  
溝通的困難  
缺點與熱力學(xué)  
第 5 節(jié)  未來人類的缺陷以及如何預(yù)測  
年輕群體  
為孩子創(chuàng)造更加美好的世界  
人類面臨的挑戰(zhàn)  
歷史的弱點  
長壽的新模式  
解決人口過剩問題  
對人類生存構(gòu)成威脅的自然事件  
緊急危險與應(yīng)急計劃  
衛(wèi)生服務(wù)  
提升政府能力  
真實而準(zhǔn)確的信息  
如何推動全球態(tài)度的改變  
一線希望  
致謝