打造高质量科普助力中国式现代化

2023-10-24 11:02阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/2978546557

随着站起来、富起来到强起来的步伐，我国的科学技术也在突飞猛进地发展。数字技术、智能手机、移动支付等一系列高、新科技成果以极快的速度融入市场，走近百姓生活。人们在这些变化中，常常感到目不暇接、不知所措。国家的许多科技成果和重大决策急需让百姓了解（如垃圾分类、碳排放、碳中和），许多新的科技产品需要让公众迅速掌握使用方法（如微信、支付宝），百姓也急需学习许多新知识、掌握许多新技术以适应新的生活方式（如电子导航、网约车、预约挂号）。时代呼唤着高质量的科普产品。
在党中央鼓励下，近年来科普事业取得突飞猛进的发展。国家对科普事业的投资力度空前加大。科普实体如雨后春笋般涌现出来。中国科协提出的现代科技馆体系建设10年来呈现自上而下全面推进、各级科技馆协同发展的良好局面，为推动科普公平普惠、全民科学素质提升、经济社会发展发挥了独特作用。中国科协倡导成立的“中国科技文化场馆联合体”，则开启了科技类场馆与文化类场馆的跨界合作，有力地

推动了科技与文化的融合发展，标志着多年来泾渭分明的自然科学与社会科学回归自然，体现了科普工作的新思路，引领科普工作迈上了一个新的台阶，是一个具有里程碑意义的创举。
随着科学技术的不断进步和综合国力的不断增强，科普展品的研制能力有了明显的提升，科普形式和手段也得到了长足发展。互联网以其高效、便捷的特点迅速成为科学传播的有力工具。数字化技术快速发展又为科学传播插上了腾飞的翅膀。“科普中国”、“科普博览”、“中国数字科技馆”等一批优秀的专业科普网站应运而生，有力地促进了科普事业的发展。不少地方或民间的科普机构也利用网络平台，推出一些科学知识的小视频或图文并茂的短文。其中有些还被腾讯、优酷等大型视频网站收集推广。科普事业正在新的赶考路上展翅翱翔。
党的二十大提出，从现在起，中国共产党的中心任务就是团结带领全国各族人民全面建成社会主义现代化强国、实现第二个百年奋斗目标，以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴。
为了实现这一伟大目标，党中央从国家发展的战略高度对多个领域提出了明确具体的奋斗目标。在谈到推进文化自信时特别提出要加强国家科普能力建设。
这是科普二字第一次正式出现在党中央的政治报告中。标志着科普工作已成为建设中国式现代化强国的战略需求。
这里提出的是“国家科普能力”。它不是单一的科普行业、科普体系、科普机构，而是国家的、综合的、全面的科普能力。这就涉及众多行业、众多部门、众多系统。
“科普能力”包括科普创作、科技传播、科学教育、科普人才队伍以及政府对科普工作的宏观管理等诸多方面。
“加强建设”，说明现有状态还不能适应需要。
怎样落实党中央对科普工作的要求，从哪些方面加强建设呢？
中共中央办公厅、国务院办公厅2022年9月4日印发《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》中已经对新时代科普工作做了全面部署。2007年1月26日科技部等八部委《关于加强国家科普能力建设的若干意见》中已就加强国家科普能力建设作出了具体安排。
这里只是从微观角度、就事论事地探讨几个与“科普能力建设”相关的小话题。
一．加强从业人员责任心，为打造高质量科普夯实基础。
案例：一个不该发生的故事
个别科技馆已经被观众“打脸”（图1）

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图1
这条消息很快被多家媒体转载（图2，图3）。

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图2

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图3
一个专业的天文馆，几个大众熟知的航天常识，却频频出错。其实，在天文馆建设过程中，有许多机会可以将这些错误制止，如：展品制作单位责任心强一点，业主单位的责任心强一点，监理单位责任心强一点，验收时稍微认真一点……
看来，科普能力建设不仅仅是传播能力、创作能力的提高，更重要的是责任心和事业心的坚守。这是搞好科普工作的基础。
二．守好科普工作底线，把好科普产品准入门槛。
由于国家要求把科普作为一种社会责任，因此许多行业逐渐加入到科普工作中来，其中绝大多数人没有科普专业背景，不了解科普产品的特殊要求。
科普作品、科普产品，最重要的是它的科学性。它所传播的科学知识、科学概念，应该是正确的。在解读科学原理时，用语应该是准确的。科普工作的底线就是不能出现科学性、知识性错误，不能出现误导误传。
如果某个作品对某个科学概念的解释出现偏差，而且这个带有缺陷的作品来自专业的科普网站，它就会被其他大型网站一次次反复推广，这无疑起到了一个“放大镜”的作用。这个带有偏差的科学概念会以几何级数的速度迅速扩散到各个角落，贻误众生。更可怕的，是我们对这个有缺陷的作品熟视无睹，无人过问，任由它堂而皇之地挂在那里长时间岿然不动。
这是科普工作的“盲区”。我们不应该对这种情况无动于衷。
案例一．一只“大闹天宫”的风车
物理学中有两个风马牛不相及的概念：“热辐射”和“光压”。
由于光和热形影不离，人们常常把它们搞混。甚至物理学家也不例外（见“真伪“光压风车”之辨析”一文，作者：中国科技馆潘伟）。这种混乱甚至经常发生在中学的物理课上、实验室里，互联网上。
目前，两个特殊的科普展品由于名称中都有“风车”两字，又都是玻璃泡里装有4个叶片，每个叶片又都是一面黑、一面白，就像一对“双胞胎”，在网上引起一片混乱。它们就是——“热辐射风车”和“光压风车”（图4）。

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图4
其实，只要弄清原理，“光压风车”与“热辐射风车”是很好区别的。“热辐射风车”的玻璃泡内装有稀薄气体，学名应该叫“克鲁克斯辐射计”，它因热而动。黑白两面中，黑面更容易吸收热能，因而黑面附近气体分子内能更多，压强更大，因此“热辐射风车”是黑面推着白面旋转。“光压风车”的玻璃泡内是高度真空，用激光器作为光源，它因光而动。黑面将光子全部吸收，转化为黑面的内能，白面因反射光子而获得动能，因此“光压风车”是白面推着黑面旋转。“热辐射风车”的热源通常采用白炽灯光，由此造成错觉。
由于光压风车需要激光器，高真空度，技术要求较高，所以目前市面所售均为克鲁克斯辐射计，即“热辐射风车”。
然而许多商家可能自己也没弄清该怎么叫，索性把两个名称都给了热辐射风车。还有的干脆就叫成了“光压风车”。
以下是几张百度搜索的截图（图5、图6）。

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图5

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图6
图6是爱采购网一家店铺的商品展示，“光压风车”成为展品名称。
目前这种混乱情况铺天盖地（图7）。

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图7
名称的混乱源于对原理的无知。大部分厂家是按照热辐射原理解释的，除名称弄错外，原理解释基本正确。

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图8
上面这个截图（图8）源自百度文库，属于文不对题，标题是“光压风车”，正文是解释“热辐射”。
还有少数解释为空气对流，这就离谱了（图9）。

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图9
还有下面这个视频（图10）

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图10
显然，有些科普网站也已经把“光压风车”与“热辐射风车”在名称上混为一谈了。

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图11
图11中这个小朋友可能是“小志愿者”，正在向观众解释展品原理，他的话说明他已经把光压与热辐射概念混为一谈，而不仅仅是名称。
更可怕的是这些科普产品的去向：中小学探究实验室、科学课、社区、青少年活动中心甚至幼儿园，还包括农村中学科技馆，流动科技馆，大篷车以及各地中、小型科技馆。就是说，它们会随着科技馆体系的延伸而撒向全国（图12）。

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图12
现在科普展品一般通过政府采购解决。展品的说明书、说明牌及相关的知识背景资料，应该作为展品附件与展品同时交付。在上述群体中能够发现说明牌中知识性错误的人不多。他们会把厂家提供的说明牌当做真理来接受。多数厂家对展品效果十分重视，而对展品的说明牌、说明书、知识背景介绍等资料性附件重视不够，甚至自己也囫囵吞枣。
这种情况继续下去，会让一批又一批孩子们从小把这两个重要的科学概念混为一谈。我们的科普就会变味。
案例二．张冠李戴的小视频
这个视频是解释科普展品“反重力镜”的原理（图13）。
首先，视频中参与者的站位显然不对。反重力镜参与者应该站在一面镜子边缘，不是站在两面镜子中间。

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图13
其次，它使用的原理图（图14）无法解释人为什么能“飞起来”。这个原理图是网上光学学习资料中的插图，它是解释两面相互垂直的镜子为什么能出现三个像。它可以解释科技馆另外一个名为“多像镜”的展品原理。放在这里，会把观众弄得一头雾水，看完视频依然不知道人为什么会“飞起来”。

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图14
“反重力镜”展品的光路图应该如图15所示。黑色圆圈代表参与游戏的观众，S代表他在镜前的脚，S1、S2、S3分别为他在镜中的像。

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图15
显然，图13这个视频实际上解释的是展品“多像镜”原理。
这是典型的“张冠李戴”，居然被评为“优秀科普视频”并原封不动地在网上已留存至少三年有余。
案例三．下面这个解释同样文不对题（图16）。这个展品展示的应该是人在镜子里“飘浮”起来，好像违反了物理规律，不是“跳起来”。物与像关于镜面对称，这是平面镜反射规律，但不能解释“反重力”现象。效果图本身也存在严重缺陷，由于缺少一条两面镜子的竖直交线，镜面亮暗处理失当，看起来怪怪的。

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图16
案例四．画蛇添足
下图是科技馆展品“隐身术”的介绍（图17）。

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图17
这个展品就是利用了平面镜反射原理，包括台前观众看到的结果也是平面镜反射造成的。其光路图和原理示意如图18。

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图18
上图，左边墙上的K区和地面上的L区被平面镜成像到左边镜子后面；右边墙上的F区和地面上的E区被平面镜成像到右边镜子后面。观众看到的是完整的墙和完整的地面。实际上，在两面镜子后面围出了一个方形空间（虚线部分），效果如图19所示。

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图19
这里没有“漫反射”什么事儿。不加这个括号，原理介绍基本正确。加了这个括号，会让观众晕头转向！这个括号反映出编者自己对展品原理没搞清楚。
三．增强文化定力，规范使用汉字汉语。
二十大报告提出，“增强中华文明传播力影响力。坚守中华文化立场，提炼展示中华文明的精神标识和文化精髓，加快构建中国话语和中国叙事体系，讲好中国故事、传播好中国声音，展现可信、可爱、可敬的中国形象。”
案例一．

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图20

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图21
图20“Battle” 一词应理解为“斗争”。于是问题来了，这里一定要用英文吗？其实这是一篇很好的科普文章。“人类与病毒的斗争与共存”国人都能看懂。加个英文单词可能不少人看不懂，或者现查词典（图21）。
同样的问题也出现在央视媒体中（图22）。这是介绍一批退休老科技工作者发挥余热的视频，内容很好。但是在视频最后的字幕中，却出现了瑕疵（图23）。

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图22

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图23

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图24
这里的“young'可能是英文（图24），即'年轻'的意思；如果理解为汉语拼音，则无法拼出这个字。这句话应该是'他们虽然头发白了，但他们的心是好年轻的'。虽然语法上有些毛病，但是国人都能看懂。同样的问题来了，给中国人看的视频里为什么非要加上一个让许多中国人看不懂的洋文呢？！
案例二．

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图25

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图26
图25中“蛤”字，在这里只应发ha音，否则与文不通（图26）。因此这肯定是别字。按文章原意应该是“哈”。这肯定是拼音输入时错按了按钮，之后又没有认真检查，匆忙发表的结果。
目前我国社会广泛出现了中英文混用、拼音与汉字混用（也有称“字母词、缩略词”）的现象。我们不得不面对的现实是，报纸新闻越来越难看（听）懂，总有铺天盖地的中英文混用的概念和信息，让我们无法马上透彻地理解其含义，给人们阅读理解造成了诸多的不便。
汉字是传承中华文明的重要载体，是中华文化的根，是最具代表性的中华优秀传统文化标识。加强文化自信，规范使用汉字，传承汉字之美，需要全社会共同努力。教育、新闻、出版、科普等部门责任重大。科普教育应保持中华文明的定力，不随大流，不赶“时髦”，坚持母语书面表达的规范性、纯洁性，不要随意中英文混杂，不伦不类。
四．坚持创造性转化、创新性发展

案例．一件带有先天缺陷的展品——混沌摆
不少科技馆有“混沌摆”这个展品。它是模仿国外科技馆同一展品制作的。它的目的显然是向公众介绍混沌现象。
混沌现象宏观上看起来是无序的，但微观上是有序的，其运动规律可以用非线性方程描述。非线性方程的解，对初始值十分敏感。初始值有一点偏差，其解的偏差就会随时间呈指数增加；这种对初始条件的极端敏感性，是混沌系统的一个重要特征。我们向公众介绍混沌现象时，应该突出这一特点。
“混沌摆”存在的问题：
目前见到的“混沌摆”展品，一般由一个主摆和1—3个副摆组成（图27）。操作时，观众用手轻轻旋转手柄到某一位置时放手，观察主、副摆的运动情况。

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图27 几个不同来源的混沌摆操作要求
质疑1：观众来到这个展品时，并不了解混沌现象，也不知道“混沌摆”是干什么的。在一无所知的情况下，要求观众看摆的运动情况，眼花缭乱的摆动得到的印象只能是茫然无措一片空白。这种情况下要求观众去“预测”摆的运动，是否强人所难？这样的操作之后，观众能了解“混沌现象”吗？
质疑2：如果要求观众要连续做两次实验，并把两次的观察结果进行比较。而观众第一次把主摆放在12点位置放手，第二次把主摆放在9点位置放手，两次的结果肯定不同。观众会根据以往知识认为，由于初始条件明显不同，所以结果也应该不同。观众的结论是我们预期的效果吗？
如果要求观众两次都把主摆放在12点位置再放手，结果却明显不同，观众就会感到奇怪，出于好奇，他会再做一次。如果第三次仍然从12点位置开始，结果却与前两次完全不同，他就会想，这是为什么？而这正是我们期待的效果。
这时我们通过说明牌或讲解员告诉观众，你认为三次实验的初始条件是相同的，实际上不可能绝对相同，每次之间都会有微小的差异。正是初始条件这个微小的变化，造成了结果的巨大差异。你再做多少次，每次的结果都会不同。这种现象就是混沌。
因此，展品的关键是让观众每次都从同一位置开始放摆。这样观众会对“每次的初始条件都相同”有起码的信心。做到这点其实不难，只要在玻璃护板上适当位置刻一条明显痕迹作为《参考线》。要求观众每次都把主摆转到这个位置再放手。
混沌概念的关键是在“初始条件”“微小变化”上。首先应该把观众的注意力引导到“初始条件”上来。其次应该把“微小变化”这点强调到位。“微小”，小到什么程度？就是让观众自认为每次的初始条件相同。实际上，由于手的触觉误差、眼的视觉误差，每次初始条件都会有人所感觉不到的“微小变化”。
质疑3：由于副摆很长时间不能停下来，观众等不及，便开始第二次实验，连他自己也吃不准两次实验的初始位置是否一致，结果很容易造成错觉，以为本来初始条件就不相同，所以运动情况也不一样。因此，应着力解决刹车机构问题，使每次实验后，三个副摆能够在观众控制下很快停下来，以便观众重复上一次的初始条件，进行下一次实验。尽管同时刹住几个副摆很难，这个问题必须解决。
质疑4：要让观众看清每次实验结果，以便他们进行比较和总结。即使只有一个主摆、一个副摆，想要观众能够记住每次的运动状况，并与下次进行比较，也是强人所难，绝大多数人没有这种能力。因此，应该采取一些辅助手段，帮助观众记录并方便地进行比较。
问题的严重性
目前所见到的混沌摆展品（图28），包括部分国外同一展品，都没有这条参考线。于是观众随意转动把手，两次位置差别很大，观众会得出这样的结论：初始条件本来就不同，结果也应该不同。这完全不是展品要表达的“混沌现象”的含义。甚至使观众把“决定性现象”与“混沌现象”混为一谈，从而造成误导。

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图28 国内几个不同科技馆的《混沌摆》展品
对“混沌摆”的改进建议
1、在玻璃护板上必须增加一条“起始线”，并在操作说明牌上明确要求观众连续做两次。观察并比较两次实验中摆的运动情况是否相同。
2、副摆尽量少。副摆过多，或过于复杂，对观众理解“混沌现象”没有任何帮助，而且会分散观众注意力。材料尽量轻，便于观众扭动（这是一个费力杠杆）。
3、垂直摆平面放置一台数码相机，每次实验开始1秒后拍一张照片（观众放手开始计时），并在大屏幕上显示出来。如果做了三次，屏幕上就有三张照片。这样，观众就可以比较三次实验的同一瞬间不同结果。或者在副摆自由端安装一个LED灯，用摄像机记录它的轨迹并进行比较。
4、关于刹车问题，这是科技馆特殊环境的特殊要求。南沙科学馆的混沌摆（图29），虽然有些简陋，但是，它的摆杆很轻且没有护罩，观众可以用手指很方便地让它停下来。更好的办法有待集思广益。

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图29 南沙科学馆的《混沌摆》展品
二十大报告提出要“坚持创造性转化、创新性发展”。国内的“混沌摆”是国外引进而来。在经验不足、时间紧迫的情况下，“拿来主义”不失为上策。但是，“拿来”的过程是“移植”，绝不是“克隆”。移植过程实际上也是一个创新过程。要敢于质疑。现有展品（包括国外科技馆的展品）不一定没有缺陷，尽管它的创意是好的，在表达方式、展品结构、材料使用等方面，都有应该改进的地方，在引进时应该加以解决。
目前展示混沌现象的展品已经衍生出许多不同类型，但是共同的缺陷都是一个，观众看得眼花缭乱，却对混沌现象一无所知。展品创新首先表现在它能够让公众在很短时间里对一个科学原理或者科学概念有一个大致了解。目前就《混沌摆》这个展品来说，创新中出现重视新形式、新结构，力争“独一无二”的趋势，而对如何准确描述混沌现象缺乏认真研究。这种现象反映出展品设计中的一种浮躁情绪，值得警惕。
以上所述，并不是要指责或追究什么。我们不能要求每个作品都完美无缺，也不能要求每个网站没有一点瑕疵。但是，面对这些问题，我们也不能熟视无睹，任其误传。
尽管现在我们的科普内涵已经从简单的知识传播转向科学理念、价值观方向，然而知识传播依旧是大众科普的重要内容，尤其对中小学生和青少年。因此，上述这些基础知识传播中的问题，依旧需要给予高度重视。不能让孩子们从小形成对这些科学概念的错误理解，不能容忍在科普中误传误导。这应该作为加强科普能力建设的一个重要任务加以解决。
五．目前在打造高质量国家科普过程中出现的这些问题，不是一个系统、一个行业单打独斗能够解决的。从国家角度来看，科普工作急需设立一个统筹全局、跨界协调的工作机制，及时发现和解决问题。
随着强国梦的脚步逐渐加快，国家对科普工作越来越重视，不断出台相关法律法规，为科普事业的发展创造了空前大好形势。我们要抓住机遇，以国家战略需求为导向，不辱使命，在“增强科学传播的专业性和权威性”上多下功夫，把工作做得更细、更好，打造高质量的科普，为实现中国式现代化做出新贡献！
【作者】中国科技馆刘锡印（2022.11.20）

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