近代科學自誕生之日起，不僅持續地催生了令人炫目的技術，而目極大地改變了我們的生活方式。科學無疑是技術的源頭，但卻不能僅僅是為了發展技術而去從事科學研究。因為科學是人類智慧的結晶，是現代文明的代表，科學不僅提供了令人賞心悅目的審美價值，而且已經成為改造文化的巨大力量。作為理性精神的集中代表，近代科學的內在精神瓦解了眾多在傳統上由宗教、皇權、習慣與風俗所統治的諸多領域，不斷地改變著人們的思維方式，并且取代它們成為思想和行動的指南。人們往往忽視了科學的這個更為重要的功能，即文化再造的功能。

　　我們不得不痛苦地承認，在我們的傳統文化中，最缺乏的是理性精神和演繹邏輯學的方法，直到五四運動，先賢們力圖請進“賽先生”和“德先生”。但是，按照楊振寧先生的說法，直到1949年中華人民共和國成立,近代科學才真正開始在中國這塊土地上扎根。所幸的是，歷史表明，作為現代文明的科學文化可以通過外部植入任何一種現存文化中，但這是需要長期的，在某些領域甚至是需要幾十年乃至上百年的不懈努力方可實現。但是,若是沒有改造文化的努力，就難以提升全民的科學素養。當然，在科學之內和之外的任何領域，只要研究者想達到精確、嚴密和系統的理論化的境界，那么科學精神和嚴密的邏輯思維就是不可或缺的。同時，大眾的科學素養極其重要。因為，很難想象在大眾科學素養很低的情況下，科學可以得到健康的發展。因此，科學教育和科學普及不僅僅是為了培養未來的科學家，更應該是作為一種文化來開展，要讓科學文化植入中華文化，讓科學知識作為強化科學精神和確立邏輯思維方法的載體。這項任務任重而道遠。其中，科學普及則是連接科學與公眾的橋梁，是訓練科學思維、傳播科學精神、普及科學方法的重要載體，從而促使大眾樹立求真、求實的作風和嚴密的邏輯求證思維方式;更能夠激發讀者的探索欲和好奇心，引發讀者的思考;當然，它也將喚起年輕人對科學的興趣，吸引他們投身科研實踐。這是科學普及工作的要義。

　　當前，人類正經歷百年未有之大變局，諸多技術的運用幾近極致。就基礎科學而言，諸多學科領城也正孕育著突破，因此催生的新一輪技術革命和產業變革蓄勢待發。在此形勢下，我國的科學與技術事業適逢巨大的發展機遇，也面臨著嚴峻的挑戰。與此同時，我國科普事業發展兼程并進，越來越多的公眾體會到了科學的樂趣，觸摸到了科學普及的溫度。在科學發展日新月異、重大技術突破層出不窮之際，面對新時代的新需求。如何更有效地普及科學和前沿問題，傳播科學精神、科學思想和科學方法，值得廣大科技工作者關注和思考。

　　優秀的科普作品根植于科學研究的沃士之中，科普離不開科技工作者的主動作為和深度參與，科技工作者不僅要成為科學傳播的開路者，更要成為全社會科學文化的堅守者。歷史上享譽國際，影響一代又一代人的科普著作，比如達爾文的《物種起源》、法拉第的《蠟燭的故事》、愛因斯坦的《物理學的進化》、竺可楨的《向沙漠進軍》、華羅庚的《統籌方法》等，都是科學大家結合自身科研實踐所創作的與自身研究領域高度相關的作品。近年來，在國家科學技術進步獎、全國優秀科普作品獎等評選中脫穎而出的優秀科普作品，大多也是廣大科學家從“科研”向“科普”的踐行。

　　“科學與未來:院上科普叢書”正是在這樣的時代背景下誕生的，它是由中國科學院學部科學普及與教育工作委員會策劃，并號召組織各領域院士專家創作的。該叢書強調前沿引領、科學嚴謹和通俗易讀，注重規范原創、思想價值和創新體驗?？傮w有如下特點。

　　一是強調從“科研”向“科普”的轉變，打通學術資源科普化“最后一公里”。而且，作者們將所述領域置于整個科學史的宏大背景之下予以考察，并特別注重與歷史、哲學、思想、藝術和社會的結合。大多采用講人物和故事的形式，增添閱讀興趣，進而逐步引導讀者形成自己的思考。

　　二是強調科學精神的弘揚與引領，不再停留在簡單的知識普及層面，而是以特定的科學知識為載體，激發公眾的科學熱情，弘揚科學精神，倡導培養邏輯思維。樹立基于科學的價值觀，從而形成有別于互聯網內容的具有獨特價值的圖書內容。

　　三是強調科普主陣地由實用技能科普向科學素養科普的轉變，也就是從實用技術普及向對科學本身理解的轉變，激發讀者自己去探索科學知識的興趣，引導讀者建立自己的科學價值觀。

　　2018年5月，習近平總書記在兩院院士大會上強調:“當科學家是無數中國孩子的夢想，我們要讓科技工作成為富有吸引力的工作，成為孩子們尊崇向往的職業，給孩子們的夢想插上科技的翅膀，讓未來祖國的科技天地群英薈萃，讓未來科學的浩瀚星空群星閃耀!”

　　“科學與未來:院十科普從書”的創作和出版是一次順應時代發展潮流的實踐探索，不僅希望更好地傳播傳統科學知識，更希望將科學知識、科學精神、科學思想和科學方法內化為公眾的信念、思維、行為與習慣，希望將“永遠好奇、敢于質疑、探求真理、勇于創新”的科學精神在中華民族心靈深處落地生根，希望不斷吸引一代代年輕人走進科學、奮勇向前，為建設世界科技強國、實現中華民族偉大復興而努力!

　　在面朝大海感受春暖花開的時候，在仰望星空思索日月之行的時候，在跋山涉水感嘆生命脆弱的時候，你可曾有過瞬間好奇腳下的地球在這悠遠寥廓的時空中的命運——它從何處來，又歸于何處，遭遇了什么，發生了什么變化，留下了什么，又將帶走什么？本書就是專門獻給你的，獻給還有著好奇心的、熱愛地球、關愛家園的你。

　　這是一本不太一樣的地球科普書。它從頭到尾都在講述地球的“動”，講我們的地球是活潑、充滿生命力的，而且是跨越時空的，從里到外、從古到今、生生不息地運動著的。這不是一本單純講述知識的書籍，更多的是通過講故事或場景再現的方式，讓你去了解每個發現背后的契機和原因，和歷史上的學者們零距離對話，身臨其境地去領會科學發現過程中曲徑通幽和撥云見日的快樂。讀懂它，你不需要有很高的學歷，只需要有十分之一孩童般的好奇心和想象力，然后會心一笑即可。

　　這是一個由六個時空穿梭的章節構成的地球演化大舞臺。第一章，你將被賦予遁地八千里的本領，駕馭地震波這一高速專列來趟從地表到地核的旅行，逐層揭秘地球深不可測的內部，在路過的驛站中各國大咖們會興奮地和你分享偵破地核地幔的線索；第二章，你會搭載時光機器回到地球誕生的最初年，也就是46億年前，微縮成太陽系里一個小小的原子經歷一場驚心動魄的大撞擊事件，從涌動的巖漿洋里解密地磁場神秘的能量來源；第三章，你會身臨其境般體驗地球的幼年時期、青年時期和壯年時期不同的歷程，經歷氧氣的突然出現、冰蓋包裹的地球和生命的大爆發等一系列傳奇事件；第四章會帶你去20世紀地球科學最熱鬧的領地，追尋板塊構造的來龍去脈，從拼圖中感知的大陸漂移，到磁異常條帶證明的海底擴張，再到大陸生與死的旋回，探索地球“美景層層出、奇峰高萬丈”的原因；第五章將帶你去傾聽地球表面最常見的巖石背后的故事，親歷巖漿桀驁不馴的一生，追尋它們率性塑造和改變地球表面、恣意創造礦物資源的足跡；第六章將把鏡頭切換到地球內部脈絡中始終運移著的“流體”，從特寫的角度講述地球中水的存在和作用、地球內部“隱藏的海洋”之謎、碳的行蹤，以及流體與生命和人類文明興衰的關系。各章內容既相互關聯又相對獨立，不需順序閱讀。

　　“科技創新和科學普及是實現創新發展的兩翼”，這本科普書正是應著這句話而誕生的。本書由中國科學院地質與地球物理研究所的翟明國院士領銜牽頭，南京大學倪培教授統籌執行，其間有過多次對稿件內容的熱烈討論。六章分別由李娟（第一章），張毅剛（第二章），彭澎、張志越和翟明國（第三章），肖文交、李睿、張繼恩和宋帥華（第四章），范宏瑞、胡換龍、劉雙良和佘海東（第五章），倪培、陳莉莉和王璐璐（第六章）執筆。各章內容和諧統一，卻又風格各異。有時詼諧幽默、語言風趣，讓你忍俊不禁；有時深入淺出、環環相扣，讓你燒腦的同時又欲罷不能；有時仿佛置身交響樂中，起伏跌宕，氣勢磅礴；有時錯落有致，娓娓道來，仿佛在聆聽遠古的故事；有時別具匠心，集科研感悟于一體，高屋建瓴……書中的很多精彩片段都是科學家們從大量參考文獻背后挖掘出來的，其間也不乏對地球前沿科學問題的討論，雖然尚無定論，卻正凸顯了科學探索的迷人之處。

　　在完成書稿的過程中，要特別感謝祝禧艷副研究員的辛勤付出，以及科學出版社科學人文分社侯俊琳社長和朱萍萍編輯的鞭策和鼓勵。

　　愿本書在這個每天都有幾十萬億吉字節（GB）數據產生的年代，帶給你一絲別樣清涼的風，讓你能夠了解并熟悉地球的秉性，讀懂地球活力的密碼，為了一個“不被流浪”的地球夢，為了一個藍色持久的星球夢而敬畏并愛上我們的地球！

第一章 地球內部結構大探秘 

一、序曲：地球科學舞臺 — 已知和未知的

二、開篇：探測地球內部結構的利器 — 地震波

三、快板：地球內部結構大揭秘

四、行板：再看地球內部

第二章 地球初年大事件 

一、地球形成初年都發生了哪些大事件

二、大撞擊如何影響地核成分

三、從大撞擊獲得的神秘能量

四、來自地磁場的保護

第三章 生機盎然的地球 

一、地球歷經生命

二、地球孕育生命

三、地球有“生”有“死”

第四章 滄海桑田與洋陸轉換 

一、大陸漂移與魏格納

二、地球內部結構與地幔對流

三、地球科學革命：“海底擴張學說”與“格洛瑪·挑戰者”號大洋鉆探

四、轉換斷層的發現

五、板塊構造和威爾遜旋回

六、熱點和地幔柱

七、俯沖帶：洋殼俯沖

八、洋殼殘片在陸地上的記錄 — 蛇綠巖

九、大陸碰撞與俯沖

十、“聯合古陸”和板塊運動的初始與動力學探討

第五章 桀驁不馴的巖漿 

一、巖漿的宿命

二、巖漿改造地殼

三、巖漿創造財富

第六章 無處不在的流體 

一、水帶來了“生機勃勃”的地球

二、地球上水的存在形式

三、地球的水循環

四、地球碳的“輪回”

五、無盡的寶藏

六、地球流體給人類帶來的災難