期待我國的“元科普”力作

引言

2017年5月19日，“2017科普產(chǎn)業(yè)化上海論壇暨睿宏文化院士專家工作站揭牌儀式”在滬舉行。這個(gè)工作站由中國科普作家協(xié)會(huì)理事長、中國科學(xué)院古脊椎與古人類研究所所長周忠和院士領(lǐng)銜建立，是全國第一個(gè)致力于科普創(chuàng)作和科學(xué)傳播的院士工作站，工作站駐地為上海睿宏文化傳播有限公司。近10年來，這家公司創(chuàng)制科普電影的成績有目共睹，茲不贅述。

在這次論壇籌備期間，睿宏文化公司的創(chuàng)意總監(jiān)葉劍先生征詢我可否為大會(huì)做一個(gè)特邀報(bào)告，從天文普及的角度談科普產(chǎn)業(yè)化。我表示，其實(shí)我更希望談?wù)勔阉伎级鄷r(shí)而尚未公開論述的一個(gè)問題，即對我國“元科普”力作的期待。這樣，便有了我在論壇上的特邀報(bào)告“元科普與科普產(chǎn)業(yè)化”。

“元科普”一語是在上述論壇上首次提出的，今遵《科普創(chuàng)作》之囑進(jìn)一步擴(kuò)充成文，并祈方家賜教。

什么是“元科普”作品

“元科普”這個(gè)新名詞，人們還不太熟悉。元科普作品，指工作在某個(gè)科研領(lǐng)域第一線的領(lǐng)軍人物（或團(tuán)隊(duì)）生產(chǎn)的一類科普作品，這類作品是對本領(lǐng)域科學(xué)前沿的清晰闡釋、對知識由來的系統(tǒng)梳理、對該領(lǐng)域未來發(fā)展的理性展望，以及科學(xué)家親身沉浸其中的獨(dú)特感悟。

那么，“元科普”的這個(gè)“元”字，究竟是什么意思？

我們先從并非科普作品的《科學(xué)元典叢書》（以下簡稱《叢書》）說起。此《叢書》由任定成教授主編，北京大學(xué)出版社出版。《叢書》從哥白尼的《天體運(yùn)行論》開始，包括哈維的《心血運(yùn)動(dòng)論》、笛卡爾的《幾何》、牛頓的《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》、拉瓦錫的《化學(xué)基礎(chǔ)論》、拉馬克的《動(dòng)物學(xué)哲學(xué)》、達(dá)爾文的《物種起源》、摩爾根的《基因論》、魏格納的《海陸的起源》、維納的《控制論》、哈勃的《星云世界》和薛定諤的《生命是什么》等，已先后推出好幾十種。在每本書的扉頁前面，都印著這樣一段話：“科學(xué)元典是科學(xué)史和人類文明史上劃時(shí)代的豐碑，是人類文化的優(yōu)秀遺產(chǎn)，是歷經(jīng)時(shí)間考驗(yàn)的不朽之作。它們不僅是偉大的科學(xué)創(chuàng)造的結(jié)晶，而且是科學(xué)精神、科學(xué)思想和科學(xué)方法的載體，具有永恒的意義和價(jià)值?！?/p>

圖1 《科學(xué)元典叢書》

這里，元典的“元”字用得好！在《辭?！罚?009版）中，“元”字共有17個(gè)義項(xiàng)，除了“姓”“朝代名”“貨幣單位”等若干特定含義外，主要的意思就是“始、第一”“為首的”“本來、原先”“主要、根本”等?！冬F(xiàn)代漢語詞典》（第6版）中，“元”字的主要釋義也是“開始的、第一”“為首的、居首的”“主要、根本”。由此可見，《科學(xué)元典叢書》的這個(gè)“元”字確實(shí)用得很巧妙。現(xiàn)在，在同樣的意義下把“元”字用到科普上：“元科普”就是科普中的元典之作。

或問，科普作品的內(nèi)容與形式林林總總，為何要特別強(qiáng)調(diào)“元科普”的重要性？我以為，如果把科普及其產(chǎn)業(yè)化比作一棵大樹，那么元科普就是這棵大樹的根基，它既不同于專業(yè)論文的綜述，也不同于職業(yè)科普工作者的創(chuàng)作，而是源自科學(xué)前沿團(tuán)隊(duì)的一股“科學(xué)之泉”。它既為其他形形色色的科普作品提供堅(jiān)實(shí)的依據(jù)——包括可靠的素材和令人信服的說理，又真實(shí)地傳遞了探索和原始創(chuàng)新過程中深深蘊(yùn)含的科學(xué)精神?？梢哉f，元科普乃是往下開展層層科普的源頭。

向大眾傳播科學(xué)知識，傳遞科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神，是科學(xué)家義不容辭的職責(zé)。但是，一名科學(xué)家究竟應(yīng)該或能夠花多少時(shí)間來做科普呢？這當(dāng)然因人而異。但這里也有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是一線科學(xué)家投入科普實(shí)踐的時(shí)間和精力，應(yīng)盡可能優(yōu)先用于做別人難以替代因而潛在社會(huì)影響更大的科普，而元科普正是這樣的大事。

元科普作品范例

世上優(yōu)秀的元科普作品已有不少，為說明問題此處謹(jǐn)略舉數(shù)例。

首先是愛因斯坦（Albert Einstein）和利奧彼德·英菲爾德（Leopold Infeld）合著的《物理學(xué)的進(jìn)化》。愛因斯坦親自來科普相對論和量子論，自然是無人可以替代的。作為相對論的創(chuàng)始人，他最明了這一思想究竟是怎么形成的，這個(gè)理論是怎樣建立的。1936年，波蘭理論物理學(xué)家英菲爾德接受愛因斯坦的建議，到美國普林斯頓高等研究院工作了兩年，他們基于廣義相對論合作研究了重物體的運(yùn)動(dòng)問題，并在此期間寫成、出版了《物理學(xué)的進(jìn)化》。20多年以后，英菲爾德在此書新版序中寫道：“愛因斯坦去世了。他是這本書的主要作者……本書問世以后，物理學(xué)又有了空前的發(fā)展……不過這本書只是討論物理學(xué)的重要觀念，它們在本質(zhì)上仍然沒有變化，所以書中需要修改的地方極少?！薄拔也辉赴堰@些小小的修改引到正文中去，因?yàn)槲矣X得這本書既然是跟愛因斯坦共同寫的，就應(yīng)該讓它保留我們原來所寫成的那樣?！贝藭醢嬷两褚呀?jīng)大半個(gè)世紀(jì)，它在世界科學(xué)史、科普史方面都是經(jīng)典，是元科普的典范。

我還想提到《雙螺旋——發(fā)現(xiàn)DNA結(jié)構(gòu)的個(gè)人經(jīng)歷》（1968年）一書，它的作者是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一、1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主詹姆斯·沃森（James Dewey Watson）。這部作品詳述了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)過程，半個(gè)多世紀(jì)以來，人皆贊不絕口。其中一個(gè)主要原因，正在于沃森的親述為后人提供了豐富的史料和準(zhǔn)確的理解，這是他人無法替代的。作者在序言中寫道：“在本書中，我從個(gè)人的角度講述DNA結(jié)構(gòu)是如何發(fā)現(xiàn)的。在寫作中，我盡量把握戰(zhàn)后初期諸多重大事件的發(fā)生地英國的氣氛……我試圖再現(xiàn)當(dāng)時(shí)對有關(guān)事件和人物的最初印象，而非根據(jù)DNA結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)之后我所知道的一切作出評價(jià)。”這段話，非常生動(dòng)地體現(xiàn)了元科普之“非我莫屬”的功能。

再如1991年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、法國科學(xué)家德熱納（Pierre-Gilles De Gennes）與其同事巴杜（Jacques Badoz）合著的《軟物質(zhì)與硬科學(xué)》（1994年）。德熱納是軟物質(zhì)學(xué)科的創(chuàng)始人，這本書以與中學(xué)生談話的形式，從橡膠、墨水等我們身邊的諸多事物，具體入微地闡明了什么是“軟物質(zhì)”，描述了它們?nèi)谖锢?、化學(xué)、生物三大學(xué)科于一體的全新特征和認(rèn)知方法。現(xiàn)在，軟物質(zhì)已經(jīng)是物理學(xué)中非常重要的一個(gè)領(lǐng)域。歐陽鐘燦院士為中文版《軟物質(zhì)與硬科學(xué)》寫了一篇精彩的導(dǎo)讀，其中介紹了德熱納如何透過1839年美國人固特異（Charles Goodyear）發(fā)明橡膠硫化技術(shù)從而引申出軟物質(zhì)的深刻定義：“天然橡膠的每200個(gè)碳原子中，只有一個(gè)原子與硫發(fā)生反應(yīng)。盡管它們的化學(xué)作用如此微弱，卻足以使其物理性質(zhì)發(fā)生液態(tài)轉(zhuǎn)變成固態(tài)的巨大變化，生膠變成熟膠。這證明了有些物質(zhì)會(huì)因微弱的外力作用而改變形態(tài)，就如雕塑家以拇指輕壓，就能改變黏土的外形一般。這也正是‘軟物質(zhì)’的基本定義。”

《最初三分鐘——宇宙起源的現(xiàn)代觀點(diǎn)》（1976年）的作者斯蒂芬·溫伯格（Steven Weinberg）是1979年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主，對基本粒子物理學(xué)和現(xiàn)代宇宙學(xué)都有深厚的造詣。他在本書序中寫道：“我發(fā)覺自己情不自禁地想寫一本關(guān)于早期宇宙的書……正是在宇宙初始時(shí)，特別是在最初的百分之一秒中，宇宙學(xué)問題和基本粒子理論是會(huì)合在一起的。最重要的是在過去10年里，一個(gè)被稱為‘標(biāo)準(zhǔn)模型’的有關(guān)早期宇宙事件進(jìn)程的詳細(xì)理論已經(jīng)被廣泛接受，所以現(xiàn)在正是寫有關(guān)早期宇宙問題的好機(jī)會(huì)。”這部元科普作品的反響好到什么程度？李政道教授曾說：“我以極大的興趣讀了溫伯格教授的《最初三分鐘》，作者以嚴(yán)格的科學(xué)準(zhǔn)確性，生動(dòng)而清楚地介紹了我們宇宙的這一短暫而重要的時(shí)刻，這的確是值得稱道的成就?！泵绹破站揠_克·阿西莫夫（Isaac Asimov）則說：“我曾接觸過不少描述宇宙早期歷史的讀物。一直到讀了這本書之后，我才認(rèn)識到，專門的觀測和詳細(xì)計(jì)算的結(jié)果，能使這個(gè)問題如此明白易懂。”

還可以再舉幾個(gè)元科普佳作的例子?！赌X的進(jìn)化——自我意識的創(chuàng)生》（1989年）的作者是澳大利亞神經(jīng)生理學(xué)家約翰·C.?？藸査梗↗ohn C. Eccles），他因發(fā)現(xiàn)神經(jīng)細(xì)胞之間的突觸抑制作用而與阿蘭·霍奇金（Allen Hodgkin）和安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）共享了1963年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)藥學(xué)獎(jiǎng)。在某種意義上，《腦的進(jìn)化》可視為用通俗的筆調(diào)寫就的學(xué)術(shù)專著，但亦可明確歸入元科普之列。著名科學(xué)哲學(xué)家卡爾·波普爾（Karl Popper）在為此書所作序中寫道：“我認(rèn)為這是一本獨(dú)一無二的好書?！薄氨緯C合了各方面的科學(xué)證據(jù)，其中包括比較解剖學(xué)（尤其是腦解剖學(xué)）、考古學(xué)和古文字學(xué)（這兩門學(xué)問以前很少放在一起討論）、腦生理學(xué)（尤其是語言生理學(xué)）以及哲學(xué)……為心腦問題描繪了一幅前所未有的總概觀圖。”

最后再舉一例。物理學(xué)家歷盡艱辛，終于證實(shí)了“上帝粒子”——希格斯玻色子的存在，它的兩位預(yù)言者并因此榮獲2013年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，這使人們重讀20年前的杰作《上帝粒子——假如宇宙是答案，究竟什么是問題？》（1993年）的熱情再度高漲。此書的第一作者利昂·萊德曼（Leon Lederman）在粒子物理領(lǐng)域成就卓著，是1988年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主。美國著名科學(xué)刊物《自然》對此書評價(jià)道：“有歷史，有傳記，還有激烈的辯論，一路不忘掇拾神秘的花絮……《上帝粒子》一書樂就樂在它描述了以實(shí)驗(yàn)的方式揭示宇宙奧秘的快樂?！?/p>

這些例子充分表明，同為元科普作品，創(chuàng)作的形式與風(fēng)格卻可以各有異趣。確實(shí)，多樣性永遠(yuǎn)為可讀性提供無盡發(fā)揮的空間。

元科普與高端科普

科普界早先常用“高級科普”一語，指涉及科學(xué)內(nèi)容較深、對讀者所具備的科學(xué)背景要求較高——所謂“起點(diǎn)較高”或“門檻較高”的那類科普作品，其使用語境往往與“青少年科普”“少兒科普”相對。這些年來，為避免“高級”與“低級”相對而生歧義，避免科普有“高級”“低級”之誤解，業(yè)內(nèi)人士已逐漸用“高端科普”取代“高級科普”的提法，我亦頗以為然。

或許有人會(huì)問，“元科普”不就是科學(xué)家創(chuàng)作的高端科普作品嗎？誠然，元科普作品通常都是高端科普作品，但是高端科普作品卻未必都能歸入元科普之列。這不妨以我本人的兩篇作品為例來說明。第一例是2014年我在《現(xiàn)代物理知識》上發(fā)表的科普長文《恒星身世案 循跡赫羅圖》，為紀(jì)念現(xiàn)代天文學(xué)中極為重要的“赫羅圖”誕生百周年而作。此文是一篇地道的高端科普作品，讀者對象是具備理科背景的大學(xué)生乃至非天體物理專業(yè)的科學(xué)家，文章刊出后頗獲好評。但是，它并不能躋身元科普之列，因?yàn)槠渥髡摺冶救瞬⒎窃谙鄳?yīng)領(lǐng)域取得重要?jiǎng)?chuàng)新成果的一線學(xué)者，我在文中介紹的乃是前人已經(jīng)取得的成就。第二例也是發(fā)表在《現(xiàn)代物理知識》上的長文，題為《黑洞的“解剖學(xué)”》（1992年），文章從廣義相對論的黑洞觀說起，漸次介紹施瓦西黑洞、帶電黑洞、旋轉(zhuǎn)黑洞，乃至既帶電又旋轉(zhuǎn)的各種黑洞的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)。文章見刊后因其所述科學(xué)內(nèi)容深入但依然不失可讀性而受歡迎。不過，這篇作品同樣并非元科普之作，其理由一如上例。

另外，鑒于元科普是一線優(yōu)秀科學(xué)家對某一前沿科學(xué)領(lǐng)域做全景式或特寫式的通俗描述，所以又容易讓人聯(lián)想到學(xué)術(shù)著作中的綜述。那么，元科普和綜述兩者的主要區(qū)別何在呢？簡單地說，綜述主要是面向圈內(nèi)人的，有時(shí)甚至主要是給小同行看的，所以完全用純專業(yè)的語言來敘述。但元科普著作的目標(biāo)是本領(lǐng)域以外的人群，因此需要由最了解這一行的人將知識的由來和背景，乃至科研的甘苦和心得，都梳理清楚，娓娓道來，這就是非親歷者所不能為的緣故。

我國的《科學(xué)》雜志曾在2002年54卷第1期的“論壇”專欄刊出拙文《“科普追求”九章》，文末編輯附言云，在本文作者“榮獲第四屆上海市大眾科學(xué)獎(jiǎng)之際，本刊約他談?wù)剬破談?chuàng)作的追求，于是有了上述文字。文分九段，故名九章”。①《“科普追求”九章》發(fā)表至今已近15年，經(jīng)酌情修訂文字，且新增一個(gè)段落，全文遂成《“科普追求”十章》，已收入中國科普作家協(xié)會(huì)編的《科普之道——?jiǎng)?chuàng)作與創(chuàng)意新視野》（尹傳紅、姚利芬主編，中國科學(xué)技術(shù)出版社，2016年10月）一書。其中第一章就談到：“2001年5月30日，我拜訪了中國科學(xué)院院士、北京天文臺（今國家天文臺）的陳建生先生。我本人曾在北京天文臺度過30余年的科研生涯，其中后一半時(shí)間就在陳先生主持的類星體和觀測宇宙學(xué)課題組中。他向我談了自己對科普作品的向往：‘像我們這樣的人，有較好的科學(xué)背景，但是非常忙，能用于讀科普書的時(shí)間很有限，所以希望作品內(nèi)容實(shí)在，語言精練，篇幅適度，很快就觸及要害，進(jìn)入問題的核心，這才有助于了解非本行的學(xué)術(shù)成就，把握當(dāng)代科學(xué)前進(jìn)的脈搏。’”

這是一位科學(xué)家從切身需求出發(fā)，對科普讀物的期望。如今想來，他所期望和歡迎的，正是各前沿領(lǐng)域的元科普作品。

呼喚更多的中國“元科普”

我也記得上?？萍拣^一位科普主管曾對我提到，他們做了許許多多面向青少年、面向?qū)W生的科普工作，但有時(shí)難免感到力不從心，感覺有些科學(xué)內(nèi)容把握不準(zhǔn)，很希望有一線科學(xué)家來講解指導(dǎo)。在我看來，倘若我們擁有更多的元科普資源，那么廣大的教育工作者、科普工作者和傳媒工作者就更容易找到堅(jiān)實(shí)的依靠了。

向公眾傳遞科學(xué)知識、傳播科學(xué)精神，為科學(xué)家所義不容辭。但是科學(xué)家首先要致力于科研，他究竟能花多少精力來做科普，顯然是一言難盡的。通常，一線科學(xué)家很難花費(fèi)太多的時(shí)間直接參與一波又一波的科普活動(dòng)。然而，一項(xiàng)科學(xué)進(jìn)展，一個(gè)科研成果，從高端的傳播到兒童的科學(xué)玩具，它的科普化、產(chǎn)業(yè)化鏈條是很長的，書籍、影像、課件……就像一棵大樹的枝丫可以縱橫交錯(cuò)，在一線科學(xué)家不可能對每個(gè)環(huán)節(jié)都事必躬親的情況下，元科普作品也就顯得分外重要了。

毋庸置疑，科學(xué)家直接面向青少年、面向公眾做科普演講，是非常值得稱道，也非常值得尊敬的。但這里有一些——即并非元科普的那一部分，卻是有可能由他人替代的。我想，一線領(lǐng)軍科學(xué)家能夠用于科普的寶貴時(shí)間和精力，難道不是應(yīng)當(dāng)更多地傾注于他人難以替代的元科普創(chuàng)作嗎？

最后，也是我最想說的，就是希望看到我國一線科學(xué)家的更多的元科普力作。在我國，這樣的作品還太少太少，而需求卻很大很大。

這次科普產(chǎn)業(yè)論壇的主辦方之一睿宏文化傳播公司，和中國科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所的一線優(yōu)秀科學(xué)家深度合作，將科研成果變成電影腳本，生產(chǎn)出高質(zhì)量的4D科普電影。上海科技館現(xiàn)在放映的不少原創(chuàng)影片，也與科學(xué)家有著全面合作。有越來越多的優(yōu)秀科學(xué)家熱心投入科普事業(yè)中，這確實(shí)很鼓舞人心。

然而，總體而言，我們在元科普方面的力度、廣度、深度還是不夠。21世紀(jì)來臨之際，清華大學(xué)出版社曾和暨南大學(xué)出版社聯(lián)手推出一套“院士科普書系”，共有上百個(gè)品種，作者都是我國的領(lǐng)軍科學(xué)家。這是一次有益的嘗試，“書系”中有不少佳作，有些選題甚至很有成為元科普范例之潛力。但囿于時(shí)間倉促等因素，“書系”的總體效果尚不能盡如人意。

近年來，國內(nèi)外重大科技成果迭出，這正意味著對元科普作品的強(qiáng)烈訴求。例如，社會(huì)公眾都很關(guān)注量子通信以及我國在該領(lǐng)域取得的世界領(lǐng)先成果。我想，如果潘建偉院士的團(tuán)隊(duì)能夠就此寫一本元科普作品，以利外行人——至少是讓非本行的科學(xué)家——明白就里，那該是多好的事情！前不久讀到瑞士著名量子物理學(xué)家尼古拉·吉桑著《跨越時(shí)空的骰子：量子通信、量子密碼背后的原理》一書，潘建偉院士在中文版序中對此給予很高的評價(jià)。但是，此書法文原版是2012年問世的，而今世人更翹首以待的已是潘建偉團(tuán)隊(duì)自己的元科普新作了。當(dāng)然，元科普對于科技政策制定者和科技管理人員更好地把握科研動(dòng)向，對于國家決策、經(jīng)費(fèi)投入，也都有重要的現(xiàn)實(shí)意義，此處就暫不展開了。

衷心期盼中國的領(lǐng)軍科學(xué)家團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造出更多的元科普產(chǎn)品，這是社會(huì)的需求，也是時(shí)代的呼喚！