深度盘点 | 北美顶级高校必读STEM教材（二）

Editor's Note

昨天，我们与师生读者们分享了在北美顶级高校广受欢迎的普林斯顿经典教材。本篇我们将继续向大家介绍信息科学、生物学、环境科学、地球科学等领域的必备教材。它们延续了普林斯顿大学出版社教科书严谨、平易、极具启发性的独特风格。

本期介绍的书目包括被全球50余门课程选为教材的Bitcoin and Cryptocurrency Technologies，生态学领域奠基之作Stability and Complexity in Model Ecosystems，PBS 自然频道纪录片原著The Serengeti Rules 等。这些作品中所呈现的学科基础知识和交叉学科的研究视角使得普林斯顿的教材成为启发一代又一代研究者的名作。

 信息科学

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Bitcoin and Cryptocurrency Technologies: A Comprehensive Introduction

比特币和区块链的运作机制是怎样的？加密货币的安全性和匿名度如何？本书是该领域的入门级教材，由多位来自普林斯顿大学和斯坦福大学信息科学专业的学术新星共同编著。教材从加密货币的基本结构、使用方式、监管政策和未来趋势等方面进行了深入浅出的解读。

使用院校：本书已被全球超过50门课程选为教材，授课高校包括康奈尔、斯坦福、加州大学伯克利分校等知名学府。

配套资源：本书提供由作者在普林斯顿大学亲授的Coursera在线课程，附有适配每个章节的授课讲义和课后习题，使用本书的教员可以获得电子习题详解手册。

获奖信息：本书荣获2017年PROSE计算机与信息技术学科杰出学术奖荣誉提名。

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A Student's Guide to Python for Physical Modeling: Updated Edition 

Python 是目前美国顶尖大学里最受欢迎的计算机编程入门语言。本书是一本实用的 Python 自学手册，旨在帮助编程零基础的人们实现 Python 的编写和应用，包括数据可视化、建模和仿真分析等。本书提供大量代码示例、练习题及参考答案，在新版中添加了关于 Python 语言、Spyder 开发环境和 Anaconda 发行版的最新讨论。

使用院校：普林斯顿大学、加州大学伯克利分校等

适用人群：信息科学专业新生、希望使用 Python 进行量化研究和建模的理科及社科研究者、任何对用 Python 助力数据分析感兴趣的职场人士。

配套资源：本书为有意向使用本书为教材的教员及院校提供电子赠阅本。本书提供示例代码、数据库及习题。

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What Can Be Computed? A Practical Guide to the Theory of Computation

本书聚焦计算机科学的理论基础，通过考虑如何使用计算机程序来解决实际问题，重新塑造了传统关于计算机科学的概念。书中涵盖了计算概论的标准主题，包括图灵机、库克-列文定理等。本书专为学习计算科学导论的本科生编写，也是一本理想的自学手册和参考书。

适用人群：信息科学专业新生、信息科学竞赛班选手

配套资源：本书官方网站 whatcanbecomputed.com 提供书中的课堂幻灯片和 Python 程序

 生物学

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Stability and Complexity in Model Ecosystems

本书通过数学模型对种群的复杂性与稳定性展开了分析，从而得出结论，复杂性和多样性并不会带来更大的稳定性，而种群复杂性的提升则会导致生态系统不稳定性的增加。本书是生态学领域最有影响力的著作之一，收录于“普林斯顿生物学里程碑（Princeton Landmarks in Biology）”系列丛书。

适用人群：生物学、人口学、复杂经济学等领域的学生

学者推荐：本书获北京大学国家发展研究院教授陈平推荐

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The Neuroscience of Emotion

我们该如何理解人类和动物的情感？本书介绍了神经科学在情绪研究中的应用，两位该领域的权威学者在书中讨论了现代神经科学情绪研究的技术和成果，并对未来人工智能中情绪的添加进行了展望。

适用人群：神经科学、心理学等领域研究者

学者推荐：本书提供了有关人类和动物情绪的神经科学和心理学研究的卓越分析，并以一种极富原创性和引人入胜的方式将两个领域进行连结。本书为该领域内的讨论提供了精细的概念和前沿的技术。——Kent Berridge，密歇根大学

配套资源：本书为有意向使用本书为教材的教员及院校提供电子赠阅本。

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Introduction to Social Neuroscience

本书是一部讲述社会神经科学奠基性理论的教材，从交叉学科的角度探索了大脑与人类感知的关系。本书为理解心理、神经、荷尔蒙、细胞和基因组机制提供了基础，便于人们进而研究孤独、共情、信任和合作等心理学机制

适用人群：神经科学和心理学高年级本科生及研究生

获奖信息：本书荣获美国出版商协会 PROSE 心理学类杰出学术著作奖

配套资源：本书为有意向使用本书为教材的教员及院校提供电子赠阅本

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The Serengeti Rules

在如此广阔的草原上，生命是如何运作的？拥有神奇力量的大自然是如何让非洲大草原上的狮子和斑马，海洋里的鱼类们在数量上保持平衡的？我们的身体又是如何创造出刚好适应我们器官和血液流动所需的细胞的呢？

在这本书中，获奖众多的生物学家 Sean Carrol 为我们讲述了那些先驱科学家们是如何探索和回答这些如此简单但是又极其重要的问题的。他认为这些发现对我们的健康以及我们赖以生存的地球家园的健康有重要意义。

配套资源：由本书改编的同名纪录片已在美国 PBS 自然频道上映

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The Princeton Guide to Ecology

本书是一部简明权威的生态学指南，由著名生态学家 Simon Levin 领衔主编。本书汇集了环境生态学、种群生态学、群落和生态系统、景观和生物圈、保护生物学、生态系统服务、生态管理七大领域的90多篇前沿文章。书中收录了200多幅插图以及详尽的术语表和年表。

适用人群：生态学本科生和研究生

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The Princeton Guide to Evolution

本书是一部简明权威的教学参考书，全面地涵盖了进化生物学的主要主题和关键概念。本书汇集了领域内的七大主题：种系发生学和生命史学、物种选择和适应、进化过程、基因组和表型、物种形成和大进化、行为进化和社会进化、进化与现代社会。

适用人群：相关领域本科及研究生

配套资源：本书提供100余个插图和关键术语的词汇表

读者评价：本书笔法客观，对领域内的最新进展都设有专题介绍。

 环境与地球科学

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An Introduction to the Global Circulation of the Atmosphere

本书是大气环流领域最全面的研究生教材，由领域内顶尖专家、Journal of Climate 前主编 David Randall 教授编写。本书叙述了大气环流中的许多现象，从流体动力学和热力学的角度对其进行解释。作者对学科史进行了回顾，帮助具备一定基础的研究生为领域内深造做出准备。

适用人群：地球科学、大气科学领域研究生

配套资源：本书提供试读样章，为课程教师提供电子插图集。

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Timefulness

相较于地球的漫长历史，人类的历史短如须臾。著名地质学家 Marcia Bjornerud 在本书中展示了从地质学视角对自然历史的认知。她解答了造山和侵蚀等地质运动的现象，并将其与海洋和大气的运动节奏进行对比，从而强调了时间观念对人类认识地球所产生的重大影响。

适用人群：地质学领域本科生、科普爱好者

配套资源：本书提供试读样章

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The Planet Remade

本书探索了地质工程的历史、政治和前沿科学。作者 Oliver Morton 权衡了这些有争议的战略前景和风险，并把这些议题放在了更广阔的语境中。

适用人群：地球科学本科生、气候议题研究者等

学者评价：The Planet Remade 一书是对气候学和气候工程的探索，也是对人类本身和人们对待气候议题的态度的探索，值得一读。——Jane C.S. Long, Nature

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