2021-11-27 17:22 |個人分類:科技5|系統分類:觀點評述
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從自然界中動植物展現的有趣現象，到文化習俗中的美食的烹饪方法，都較難通過文字形式生動地表達；反而圖檔、視訊等多媒體方式可以更加直覺地傳達自然與生活的優美。類似的，科研工作者需要考慮如何采用多媒體的方式更加有效地傳播科學現象與先進研究成果。相比知識性的科普，科幻具有更廣的觀衆或讀者基礎，也可以更有趣地激發起好奇心，産生餘音繞梁的科學印象。
相比體育與藝術，科學的普及是更加困難的。科學發展推動了學科的專業化與細分化；深奧富于藝術手法的電影曲高和寡，類似的，過于專業的科技知識也很難吸引閱聽人（讀者、聽衆、觀衆等等，因為本文側重多媒體，以下簡稱觀衆）。如果誰能在博士論文的答辯中，邀請到像明星演唱會一樣多的觀衆（不收門票費），或許能直接獲得科技傳播方向的榮譽學位了。科學普及的過程中，往往需要平衡知識的專業性與觀衆人數這兩個方面。
科研前沿成果的普及是困難而又重要的，因為科學家的研發基金源于納稅人，科學家需要對公衆負責。美國自然科學基金申請中，有一個關于更廣泛影響力（broader impacts）的評價名額，鼓勵前沿科學家與更廣大人群的交流[1]。雖然有些納稅人空閑時可能更喜歡看娛樂節目，但是還有不少關心科研進展的人，科學家需要盡力去溝通，讓大衆去了解。前沿成果的科普，如果通過文字的方式，需要借助于類比與比喻，依舊比較困難，但是引入圖檔、視訊、計算機模拟，計算機圖形學等可視化方法，科普可以更加有效。
一畫勝千言（A picture is worth a thousand words），是科技寫作或者報告時常常強調的，因為圖檔提供視覺支援，能夠比文字更加有效地傳達資訊。介紹藝術的書卻沒有圖檔，講解動植物分類的書卻沒有插圖，會讓人感覺作者在跟讀者開玩笑。對稱、排列與色彩等視覺藝術的運用，可以激發美的感受。梁琰的《美麗的化學結構》與《美麗的化學反應》都展現了化學之美的藝術表現，而該團隊的網站更是提供了不少化學反應的影片，展現動态的美[2]。在2018年，《自然》舉辦了“工作中的科學家”主題的圖檔競賽，邀請科學工作者們送出照片[3]，這些照片展現了不同領域科學家們所感受到的科學的美[4]。
科學前沿的普及可以考慮結合多媒體技術手段的展示，比如每個月以一個科學成像技術為主題，介紹不同的成像技術與對應圖檔，從光學顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM），透射電子顯微鏡（TEM），到醫學成像技術大類等等。當然，地質、動植物、星空宇宙等研究領域的圖檔展示，或許比實體、計算機等方向更容易吸引觀衆。正在從事科研的研究所學生、教授可以送出或上傳圖檔，也可以制作一個3-5分鐘的短視訊，進一步解釋自己的工作與意義。相比學術論文與報告的幾十到上百次左右的科技同行的閱讀量，這些多媒體展示可以更多與大衆交流。流行與娛樂行業通常采用的音樂排行榜，電影票房等競争方式，科學圖檔展也可以通過社交媒體的使用者的投票與轉進行推廣。在不同學科領域可以評選出年度分區優勝圖檔，當然最好分區的評選截止日期均勻分布在一年中。最後，通過一些分區科普難度的權重調節，評選出年度科學優勝圖檔。不少人并不對歌唱娛樂等節目感興趣，但是也找不到有趣的科學内容，這些學術前沿的多媒體材料可以豐富與擴充觀衆的需求。這種衆包（crowdsourcing）的方式，也可以生成一些動植物的網絡版本的可視詞典（visual dictionary）,比如動物分類、植物分類的基礎，甚至牛肉的各部位名稱、人體肌肉、骨骼名稱等等，配上合适的檢索與目錄，比普通詞典中文字叙述更容易了解，也利于更廣大人群的搜尋與查閱。
相比學術前沿，一些日常的科學的觀念，也可以利用多媒體的視覺沖擊力，加強資訊傳播的有效性。在愛護自然、環保意識的培養中，多媒體具有更加生動強烈的影響力，更能使觀衆共情。地球與自然之美的紀錄片，提供了有關動物遷徙活動，植物生長等等的細節，比起文字，能給人更多的審美感受。描繪環境污染、垃圾堆積等環保的紀錄片中有鮮活的場景，比如人類丢棄的塑膠吸管插入海龜鼻子中的痛苦，鲸在沙灘上的擱淺，海豹被塑膠糾纏等無助的鏡頭，震撼觀衆，可以加深觀衆對環保觀念的實踐。筆者國小的時候，由于不具備多媒體裝置，關于衛生環境保護的措施主要通過文字方式學習，像小和尚念經一般死記硬背。現在時代發展了，這些視覺影像都遠比簡單的文字直覺，可以讓學生們明白保護環境的重要性。學生也可以與父母共同學習觀看，這樣一些讨論的課程，就比簡單的說教（didactic）的課堂有意思得多。當然圖檔等多媒體也可能有自身的局限，一些抽象的概念或許難以用圖檔表達，比如分段函數f（x）=1當x是有理數，f(x)=0當x是無理數，便無法作圖。文字與多媒體作為資訊交流的媒介，可以互相補充，揚長避短。
如果在街上随機提問路人，你能說多少個21世紀獲得諾貝爾科學獎得主嗎？除了屠呦呦研究員，與名字有趣的約翰·古迪納夫（John Goodenough，“夠好”）以外,路人或許難以說出其他人名字。諾貝爾科學獎得主像是為現代化大樓建設地基的人，日常遠離聚光燈，不為大衆所熟知；反而科技行業的企業家，比爾·蓋茨與喬布斯等更加著名。諾貝爾化學獎得主彼得·阿格利在一次采訪中談到，“可悲的是，科學家們并不善于溝通交流，甚至向其他科學家解釋自己的工作也不容易。他們傾向于過多表達細枝末節，而丢失話題的重點。”[5]
科學的确是優美、精妙、客觀的，但是科學家不需要擔心自己的個性會影響到科學的客觀性，科學家可以是富有激情與有趣的。實體學家的流行系列教材有不同風格：朗道的理論實體教程富有洞見，以數學的形式展現抽象之美；《費恩曼實體學講義》聯想豐富，流露出作者的熱情。費恩曼在電視機前用O形環的實驗，直覺地解釋了美國挑戰者号航天飛機的災難[6]。因為好奇于為什麼意大利面被掰時往往斷成三段而不是兩段，費恩曼與自己的學生做了好幾個小時的實驗與思考，但依舊無果[7]，在2005年，法國科學家提出了滿意的理論并進行實驗驗證[8]。費恩曼的傳記中記錄的有趣的科學故事，在科技傳播中吸引了大衆。十多年前，清華數學系教授于品（ukim）大學期間在bbs發表的《heros in my heart》講述數學家們的小故事，依舊在網絡中流轉，也讓大衆感受到數學家平易近人和有趣之處。科技傳播者，可以通過自身的魅力與有趣的表達方式，吸引觀衆對科學的關注。
《棋魂》、《足球小将》等動漫激發了青少年對圍棋、足球等體育項目的興趣，雖然感興趣的青少年觀衆很少最終成為頂尖運動員，但是不少人能保持觀看體育比賽的愛好，重視體育的态度。類似的，對科學興趣的普及，也不必拘泥于書本的形式，科幻電影《星際穿越》、《流浪地球》就是很好的科學、想象力與多媒體結合的方式，促進了觀衆對科學的關懷、了解與認可。科幻并不采用屈尊般的說教方式，反而通過有趣的叙事，更加平等地與觀衆交流想法，對中國小生非常友好。
在看似平凡的日常生活中，科幻可以提供有趣的思考角度。科幻電影《K星異客》中主角提了一個非常有趣的問題：如果地球上存在外星人或外星生物，他們會采用什麼樣的形态呢？該電影中的對白進一步解釋道：由于能量最低原理，肥皂泡會自然采取球形，減少暴露的表面積；是以如果外星生物生存地球，也會采用地球生命體的形式，來隐藏自己。如果外星人在地球，不采取僞裝形态，很容易被發現捕捉然後作為實驗對象進行研究，而不堪其擾。這種隐藏技能，好像“大隐隐于世”，也好像變色龍通過變色與環境融為一體，防止天敵的獵殺。在道家的哲學思想中，“《莊子》裡有一些話贊美無用之用。《人間世》篇中講到一棵很大的栎社樹，是不材之木，無所可用，是以匠人不砍它。”[9] 勒龐在《烏合之衆》裡講到一個關于時間穿越的假設問題：受現代思想洗禮的人，如果穿越到歐洲的中世紀，會批評當時的黑暗的宗教思想嗎？[10] 布魯諾因為維護日心說的真理，被文藝複興時期天主教迫害了。科幻故事中，撒謊的能力也是人工智能達到高階演化程度的一個衡量。
從這些不同科幻的假設中，不難看出，智慧的生命體大緻具有适應環境的能力，是以家長也可以更加了解孩子為什麼會撒謊了。孩子知道自己犯錯以後，面對龐然大物的父母，誤以為采用撒謊的方式能夠掩蓋；變色龍顔色選擇錯誤與環境格格不入，很容易被父母揭穿。如果父母希望孩子減少撒謊的習慣，那麼就需要減少對孩子的暴力懲罰，才能鼓勵有效的溝通交流。
科幻中有不少有趣的話題可以培養中國小生的人文素養與引導他們的道德教育。中國小生或多或少都幻想過自己具有飛行、隐身、刀槍不入、超速運動等等的超能力。科幻叙述中，有錢人往往想要得到長生不老的超能力[11]，但是平民出生的超級英雄們往往會利用刀槍不入的超能力，去打敗反派的陰謀詭計，這種常見的情節卻是培養孩子正義感的很好的材料。更進一步，如果不存在反派，自己擁有超能力，又應該怎樣合适地使用呢？ “據說，牧羊人裘格斯發現了一枚魔戒，戴着的人如果轉動戒指，就可以隐形。假如有這樣一枚戒指，會怎麼做？……如果你知道自己可以違反規則，但不受懲罰，卻還是遵守道德規則，這是理性的嗎？”[12] 蜘蛛俠的回答“能力越大，責任越大”,是最終的答案，但是家長與孩子共同觀看電影以後，經過讨論與思考，卻能使這些看似平常的人文道德思想更加深刻地記在心中。這或許便是科幻的魅力之一，以科學為載體，輔以想象力，最後傳遞人文關懷。當科技成為世界上最強大的武功時，我們需要培養學生“俠之大者，為國為民”的情懷。
多媒體與文字形式的科學材料，通過更加有效的方式普及科學概念與思想，讓大衆感受到科學的優美。科幻因為富于想象力，貼近大衆的興趣愛好，更是傳達科學知識與人文關懷的有效途徑。期待未來更多優秀的科幻與科普作品的不斷湧現。
引用文獻：
[1] Natural Science Foundation, Broader impacts
[2] 梁琰團隊拍攝提供了很多優美的化學圖檔與影片，建立了美麗化學網站與重制化學網站，
[3] Nature Editorial, Visual science, Nature, vol. 556, p. 408 (2018)
[4] Leeming, J., Behind the scences, Nature, vol. 556, p.525(2018)
[5]Agre, Peter, Mario Molina, and Steven Chu. "The real climate debate." Nature vol. 550, (2017): S62.
[6] Space Shuttle Challenger disaster, Wikipedia,
[7] C. Sykes, No Ordinary Genius，W. W. Norton & Company Ltd., New York, 1996), pp. 180–181
[8] Audoly, Basile, and Sébastien Neukirch. "Fragmentation of rods by cascading cracks: why spaghetti does not break in half." Physical review letters 95, (2005): 095505.
[9] 馮友蘭，塗又光譯，中國哲學簡史，北京大學出版社，2013.p.65
[10] Gustave Le Bon, The Crowd: a study of the popular mind, Dover Publications, 2002, p.121
[11] 這樣的科幻電影很多，為了不劇透，本處引用嘉靖後期專注于煉丹，《西遊記》等也有妖精吃唐僧肉為了長生不老。黃仁宇，萬曆十五年，生活讀書新知三聯書店，1997年,p.9
[12] 喬納森·沃爾夫，李鵬程譯，道德哲學，中信出版社，2019年，p.126-127