序

林建华

我们大家都已经习惯了现代技术提供的舒适生活，也很难想象在现代科学和技术出现之前，人们是怎么生活的。实际上，人类享有现代生活方式的时间并不长。上个世纪的大多数时期，通信和交通工具并没有现在那样先进和普及，人们等待很长时间，才能得到家人的信息。那时也没有现在充足的食物和衣物，很多地区的人们都在为生存而痛苦挣扎。我们应当感谢现代技术提供的富庶和便捷的生活，也不能忘记这一切背后的科学，正是人们对自然界不懈的科学探索和知识积累，才奠定了现代技术的基础。

人们对自然界的探索源于与生俱来的好奇。自然界是由什么构成的？为什么会有日月星辰？各种生物为什么都会生老病死？这些古老的问题一直激励着人们的想象力和好奇心，也引发了人们对大自然的科学探索。从对自然界零星的认知，到分门别类的系统科学研究，从少数人茶余饭后的个人爱好，到千百万科学大军的专业探索，经过了数百年的努力，我们已经构建了像数学、物理学、化学、生物学、地球科学与天文学等众多学科领域，人们对自然界的认知已有了系统的知识体系，形成了各自的科学思维方法和理论体系。正是基于科学的发现和认知，我们才有可能创造出各种各样的新技术，来改变世界、改善人们的生活品质。

现代科学和技术已经深深地嵌入到人们日常的生活和工作中。当我们用微信与朋友聊天的时候，手机和通信系统正在依照数理的逻辑，发生着众多的物理和化学过程。虽然我们不一定直接看到正在发生的科学过程，但它所带来的便捷和新奇，足以让我们对科学和技术的巨大威力感到震撼。通常我们能够直接感知的是由众多技术汇集而成的产品或工程，如雄心勃勃的登月、舒适快捷的高铁、气势宏伟的港珠澳大桥，当然还有舒适温暖的合成衣物、清洁安静的电动汽车和令人眼花缭乱的电子产品。这些琳琅满目的基于科学和技术的产品和服务，支撑了现代人的生活，也使人们对未来充满了期待和遐想。

在带来丰富多彩的物质资源的同时，科学和技术也在深刻影响着人们的思维方式。每个现代人都应当掌握一定的科学知识和科学思维方法，否则将很难适应未来的挑战。我们每天都会遇到很多统计数据，有关于国家和地方社会、经济发展状况的，有介绍人们健康保障的，还有很多产品广告、高回报金融产品宣传等。我们应当知道，真正可信赖的数据必须遵循科学的调查和分析方法。比如，任何科学研究方法都有随机和系统误差，缺少了误差分析，数据的可信度将大打折扣。

科学和技术是双刃剑，在给人们带来福音的同时，也会造成很多新的问题和挑战。资源与能源的过度消耗、环境与生态的持续恶化、对健康和医疗保障的过度需求等，这些都是人类将要面对的重大挑战。举一个简单的例子。人工合成的包装袋、农用地膜、一次性餐具、塑料瓶等塑料制品仍然在广泛使用，这些用品的确为人们的生产生活带来了很多便利。但我们可曾想过，这些由聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的用品要经过上百年，甚至更长时间才能降解。如果我们长期使用并随意丢弃，人类的地球家园将被这些白色污染物所覆盖。这些问题的解决，不仅需要科学家的努力，还要使全社会都行动起来，更多地了解科学和技术，共同为子孙后代留下一个美好的家园。

过去几十年，中国的社会、经济、科学和技术都取得了长足进步，科学也从阳春白雪进入了寻常百姓家。面向未来，科学和技术在人们的生产生活中将发挥着越来越重要的作用。这要求我们的科学家不仅要探索学科前沿，解决人类面临的重大挑战和问题，还要积极传播科学知识，让社会公众更加了解科学，了解科学的分支和思维方式，了解科学的成就和局限，使科学和技术更好地造福人类。北京大学出版社推出的这套“未名·自然科学是什么”丛书，是一批卓有建树的科学家为普及科学所做的努力。这套书按照自然科学主要领域，深入浅出地介绍了相关学科的基本概念、发展历程及其与我们生活的关系。我希望大家都能喜欢这套书，也相信这套丛书将对普及自然科学知识、提高全民科学素养起到重要的推动作用。