超能力科學百科：認識創造現代世界的超級科技

DK《超能力百科》系列新作，亞馬遜讀者全體五星評價！全球百科權威DK編輯團隊帶領小讀者進入驚奇的科學世代，激發孩子探索科學的興趣。
․百科形式的參考書，生動、豐富、平易近人的文字內容，介紹最新的發現與科學研究
․高品質的照片與電腦繪圖，搭配一目了然的資訊、簡明清晰的圖表，精準解析最新科學
․科展靈感必備，世界最新科學研究：新冠肺炎的治療、無人機的應用、海洋廢棄物的處理、新能源(New Energy)的開發、人工智慧的進階運用。科學如何改變我們的生活！

親眼目睹科學的驚人力量，發現各種隱藏的科技與創新，了解人類如何運用科學來塑造我們的世界。本書跳脫基礎生物與基礎理化等純理論的範疇，介紹最先進、最前瞻性的應用科技，從生物辨識、超級疫苗、無人機、綠建築，到海廢處理、新能源、人工智慧等等，探討科學如何協助我們讓今日生活變得更加輕鬆便利，並改善從氣候變遷到全球流行病等21世紀面臨的新問題。

傑克．查隆納是科技作家，著有超過40本科技類書籍，曾經開發科學電視節目，也是英國解釋科學出版社（Explaining Science Publishing）創辦人。
凱特・戴伊是化學博士，擔任科學與小說類的編輯與作者。

【前言】
前言
科學領域
現代的科學家都是專家，專攻眾多領域當中的一個。有些落入生物、化學、物理這些大科目下，有些則結合跨範疇的知識。一個領域的科學進展可能影響其他的領域──例如基因編輯（科學家改變生物的基因）如今就引領了醫學和農業的進展。

日常生活中的科學
科學是了解我們周遭世界的一種方式。科學家針對這個世界如何構成與運作提出疑問，並研究科學的三大領域──物理學、化學、生物學。但科學不只是理論──我們現代世界依賴的的許多事物（例如我們家裡的燈光、我們吃的食物和穿的衣服），背後都是科學。這本書說明了運用科學知識來解決問題、讓我們的生活更輕鬆的一些方式。

物理學
物理學研究的是能量和力。了解物理學，我們就能設計出一些方法來到處移動，例如騎單車、搭飛機。我們的資訊能在網路上傳送，靠的也是物理學家對光的了解。

生物學
生物學研究的是動物、植物和其他生物運作的方式。科學家了解人體，才能研發關鍵的藥物，而理解樹木的生長則能幫助我們對抗氣候變遷。

化學
化學研究的是不同物質如何發生作用。化學家可以運用他們的知識創造新物質，例如合成纖維，也能發展出萃取關鍵資源（例如鹽）的方式。

科學方法
科學分成很多領域，不過大部分科學家致力於理解世界時，都會遵循特定的方法。科學方法中最重要的是實驗，科學家會經由實驗來檢驗他們的假設。

觀察
科學方法的第一步是仔細觀察世界的某些面向──那些至今還無人徹底解釋的事物。科學家可以在實驗室裡或在周遭世界觀察。

假設
接下來，科學家針對他們觀察到的現象，想出可能的解釋──這就是假設。假設應以現有的科學知識為基礎，且必須可以用實驗來檢驗。

實驗
科學家必須小心設計實驗，確保盡可能控制各個層面。一般來說，科學家會預測實驗結果，如果結果成真，就會支持或推翻他們的假設。

分析與理論
如果實驗結果支持假設，假設就可能成為理論的一部分。理論是受到普遍接受的科學，可以解釋許多不同的現象。經過妥善檢驗的理論包括演化論和大爆炸理論。

目錄
日常生活中的科學 6
科學的各個領域 8

第一章　生活與工作 10
水耕 12
自動化機器人 14
中和酸性 16
食物中的微生物 18
基因改造食品 20
低重力環境下栽培植物 22
冰佛塔 24
捕霧器 26
分離混合物 28
遮陽球 30
廢水處理 32
電力供應 34
核能 36
太陽能 40
大型電池 42
風力發電機 44
生質燃料 48

第二章　建造與創造 50
生態建築 52
住宅隔熱 54
吊橋 58
吊車 60
水下焊接 62
鑽石鑽頭 64
雷射 66
疏水材質 68
反光材料 70
潛水衣 72
製造玻璃 74
生物可分解材質 76
回收鋁 78
乾冰 82
印刷 84

第三章　旅行與聯繫 86
電動車 88
磁浮列車 92
熱氣球 94
無人機 96
風洞 98
隔熱罩 100
火箭 102
毅力號探測車 104
信號火炬 106
飛機彈射系統 110
光纖纜線 112
無線電通訊 114
生物辨識技術 116
網路遊戲 118

第四章　保護與生存 120
抗生素 122
疫苗 126
捐血 128
心律調節器 130
外骨骼 132
醫療設備 134
耳蝸植入器 136
刀鋒義肢 138
撞擊測試 140
紫外線 142
氧氣瓶 144
浮油回收機 146
生物群系園區 148
生態岩石 150
阻燃劑 154
碳捕集 156

第五章　學習與發現 158
水下載具 160
預測火山爆發 162
天氣偵察機 164
聲納 166
冰芯 168
氣象氣球 170
望遠鏡 172
顯微鏡 176
化石年代測定 178
斷層掃瞄 180
化石重建 182
熱成像 184
相機機器人 186
DNA分析 190
磁振造影 192
人工皮膚 194
追蹤遷徙 196
自動相機 198

名詞解釋 200
索引 204

【內文試閱】
第一章　生活與工作
我們的日常生活中處處都有科學。透過科學技術和方法，我們可以栽種更多的食物、節約和淨化飲水。現代世界要持續運轉，靠的也是科學家開發出來的各種獲取能量的方式，包括風力發電機和核子反應爐。

室內農業
水耕法
不用土壤或陽光來栽培植物聽起來也許很奇怪，但許多大型農場都透過水耕法這麼做。這些室內環境中，幼苗的根部浸在含有水和營養的溶液裡，由特製的燈具提供光和熱。何任地方都可以蓋水耕農場，全年運作。最常見的水耕作物是沙拉用的生菜，像是萵苣、番茄和軟皮無核水果。

魚菜共生
魚菜共生結合了水耕和水產養殖（養殖魚類）。植物栽培在養魚、甲殼類或軟體動物的水缸裡。這些動物的排泄物裡含有氨這種物質，對自己有害，卻是植物的重要養分。植物會吸收氨，讓水保持乾淨。

會自我學習的機器
自動化機器人
許多現代機器人是自動化機器人，能自己做決定。有些機器人（例如自動駕駛車、果樹栽培機器人）藉著AI（artificial intelligence，人工智能）協助，會移動、和環境互動。AI能幫助機器學習，讓機器根據現有的資訊做出預測或決定，因此能在人類不太監督的情況下進行任務。

漢堡機器人
機器人很擅長重複性的工作，例如製作速食。一個名為「阿翻」的機器人用感應器監控漢堡和其他食物的烹煮過程。阿翻可以判斷食物什麼時候需要翻面、什麼時候完全煮好。

人工智能
機器人如果能模仿人類學習、做決定，就算是擁有人工智能。要達到這一步，機器人靠的是「機器學習」的技術。機器人收集資訊（例如影像），分析這些資訊，然後得到結論。農用機器人拍下一種水果的新影像，就能應用分辨水果的知識採取行動。機器人拍攝的影像愈多，就擁有愈多資訊，準確度也會跟著提高。