第一章 物质元素
实体之结构，微观之构成
1.从哲学原子论到原子的分割
2.狭义相对论与量子物理：物质既是能量也是波
3.分子、原子与核的量子结构
4.基础粒子与基本相互作用
5.自不变的决定论原子至模糊的非局域性物质
第二章 物质宇宙
宇宙之基石，万物之起因
6.量子真空与万物初开
7.遗传与物质权变
8.宇宙与生命：令人惊异的调谐
9.暗物质与暗能量
10.自必要永存的物质到历史偶然的物质
第三章 物质科技
存在之功用，应用之局限
11.物质、形式、能量与熵
12.饮食：从大地之母到食品工程
13.从原材料到全球污染
14.材料科学：从半导体到智能材料
15.自物质之轻重至形式之细微
第四章 物质生命
生命之因果，意识之无穷
16.分子与生命之策谋
17.生命起源、人工生命与合成生物学
18.生命的演变与多样性
19.大脑、心智与计算机
20.自怠惰且无机的物质，到丰饶而智慧的物质
总结：物质之交响曲
术语解释：七十条定义及其与物质间的关系
参考文献

原子间聚集与离散的组合，成就了我们所观察到的大千世界的多样与变化。不论是细菌还是植物，动物还是人类，我们都使用相同的DNA密码语言与20种蛋白质字母。并非是某种文学比喻，现代宇宙学已经揭示了，我们都是由货真价实的星尘所组成。深层意义上，我们即为物质，但我们却是一种能够辨识自身、意识到存在之惊奇与脆弱的物质。……对物质所产生的反思，可以构成一种纯粹而真实的精神运动、一种绝佳的内省途径。从微观量子物理，到宇宙天文奥妙；从日常生活起居，到思维感官意识，物质可说是无处不在，随处可闻。它催生哲学家们关于存在与虚无的思考，一次次引发着理念与科学的革命；它触动艺术家们的敏感神经，既从内容又从技术上提醒着艺术创作的无数可能性；它可化为具体的语言，或成为客观的取材对象，飞入一代代诗人的文字中……而科学发展至今，物质的概念不再如曾经那般清晰，物质世界也远比想象中更为复杂多样，也更具不确定性，由此派生出的问题亦令人不知疲倦地投身其间，既在形而下，又从形而上。
本书着眼于“物质”，旨在从科学哲学的角度综述对物质的研究，并静观其结果如何影响诸多形式的唯物主义。作者撇除了冗余的专业技术性数据与细节，几乎涉及科学、人文及日常生活的方方面面，既是一次对自然科学发展的梳理，亦是一场由物质出发最终回归人类自身的哲学漫谈。