眼下，公众获取知识的途径前所未有的便利，但许多信息鱼龙混杂，真伪难辨。本书由南方科技大学组织一批博学多才的科学家编写而成，院士领衔，众多学术名家参与，作者阵容强大、权威，内容深度与广度兼备，所选题材瞄准科技热点、贴近大众生活。因此，本书集科学性、原创性和趣味性于一体，不但对广大读者认识高科技，了解高科技很有帮助，而且对激发读者的科学兴趣，增强公众科学素质也有着非常积极的意义。可以说，这是一本只要翻阅就会有收获的科普书。
高科技具有鲜明的时代特色，是科学、技术与工程最前沿的技术群。它代表着一个国家在国际上的竞争力，也是人类文明和社会进步的强大动力。它与我们的日常生活息息相关，滋养着我们每一个人。
然而，时至今日，在不同专业及不同学科层面，高科技与大众之间还隔着一道鸿沟。《十万个高科技为什么》丛书紧跟当代科技发展的脚步，瞄准时代前沿的高科技问题，以生动有趣的语言，对电子信息、航空航天、先进制造、生物与医药、材料与能源、资源与环境等领域人们关注的前沿科技问题作了科学、权威的回答！
近年来，媒体经常报道“卡脖子”“科技战”等热点话题。围绕这些话题，芯片、集成电路、半导体成为被频繁提到的科技热词。那么，究竟什么是芯片？芯片是怎么发展起来的？它为什么很难制造？我们在芯片制造的哪些环节被“卡脖子”了呢？
芯片的英文名叫chip，与我们平常爱吃的薯片是同一个单词，指的是一种有特定功能的薄片状器件。微电子芯片是一种封装好的集成电路（integrated circuit，IC），里面包含了大量的晶体管、二极管等有源器件和电阻、电容等无源器件。它们按照给定的电路设计，集成在半导体材料（如硅、砷化镓、氮化硅等）晶片上，实现特定的电路功能。在大部分场合，芯片可以等同于集成电路，而半导体是制造芯片的一种基础源材料。
晶体管是芯片的核心单元。1947年，美国贝尔实验室的约翰•巴丁（John Bardeen）和沃尔特•布拉顿（Walter Brattain）利用半导体锗材料，发明了世界上第一个晶体管。随后，威廉•肖克利（William Shockley）发明了PN结晶体管。这三人因此共同获得1956年诺贝尔物理学奖。晶体管的诞生开创了集成电路发展的先河。1958年，美国德州仪器公司的工程师基尔比（Jack Kilby）提出并实现了集成电路的设想；几个月后，美国仙童半导体公司的诺伊斯（Robert Noyce）申请了基于硅平面工艺的集成电路专利。这两项发明标志着集成电路的诞生，基尔比也因这一伟大创造获得了2000年诺贝尔物理学奖（诺伊斯于1990年去世，因此未能共同获奖）。
01科技热点篇
人类为什么要探测火星 002
为什么芯片很难制造 007
人工智能真的安全吗 012
疫苗研发为何要这么久 016
金融科技是什么 022
博弈论：一个美丽的智慧 026
什么是科幻小说 030
科技发展应该往哪里走 035
02电子与信息篇
5G为什么这么重要 040
电子设备中的数据安全吗 046
机器人神奇在哪里 050
足式机器人如何行走 055
什么是3D打印 061
为什么量子点能“小”材大用，大“显”身手 066
是什么让激光如此特殊 073
神奇的“隔空充电”是如何实现的 078
03材料与化学篇
人工养殖硅藻可以做成哪些新材料 084
纳米材料膜如何为我们带来洁净水 088
加热就能跑的机器人怎么做 093
如何利用量子力学原理设计新材料 098
人类如何看到原子在微观世界的排列 103
揭开“海豹儿”的神秘面纱 107
蛋白质如何“抓取”药物分子 112
化学反应中的多米诺骨牌效应是什么 116
分子视角下的磁行为有何不同 120
芳香性化合物都是香的吗 125
04生物与科技篇
北极熊是怎样保暖的 130
为什么古菌能在100℃沸腾的热泉里生存 135
什么是微生物水泥 139
服用中药会有重金属中毒的风险吗 144
光诱导力显微镜：光如何轻抚感知微观世界 149
谁在突破光学显微镜的极限 153
光流控技术学是什么 158
超声波怎么听 163
什么是湍流 168
飞机能“静音”飞行吗 172
为什么组合结构可以实现“1+1＞2” 178
05地球与环境篇
南海是怎么形成的 184
如何用物理方法解密海洋 188
大洋钻探可以获知地球的哪些秘密 193
地磁场要倒转了吗 198
磁细菌体内为什么生长磁小体 204
什么是范艾伦辐射带 210
候鸟往哪里飞 215
自然界的水为什么五颜六色 220
全球气候变化是真的吗 224
