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我们为什么要开一场科普音乐会?

2022-09-26
  近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》,再一次对推动全社会科普工作提出了明确要求。
  根据之前发布的《“十四五”国家科学技术普及发展规划》,“十四五”科普发展的总体目标是:到2025年,公民具备科学素质的比例超过15%。多元化科普投入机制基本形成,在政府加大投入的同时,引导企业、社会团体、个人等加大科普投入。
  此次《意见》也再次强调了科普工作的重要性和紧迫性,强调了当前的科普工作进入了新时代,要促进全社会共同推动科普事业发展,促进科普与科技创新的协同发展,科普工作要满足人民群众对美好生活的向往需求。
  这些都促使我们重新思考“科普”的意义。
  科普,是一项看起来简单,但实际上却很难的工作。说它简单,是因为在学术圈曾一度有着“科研不出成果,就去做科普”的说法,似乎科普是科研退而求其次的选择;说它难,是因为“科”和“普”其实从本质上来说是相互矛盾的,要学习和了解科学技术往往要求受众本身具备一定的知识储备,而要做到“普及”,又需要尽可能地让更多不同层次的人能够接触和了解科学信息。
  专业的知识用专业的方式去表达是顺理成章的,但如果要把这些专业的知识用通俗易懂的方式传播出去,还要确保准确和科学,就有一定难度了。
  而天文科普,更可以说是“难上加难”。虽然我们每个人抬头都能看到星空,但又有多少人真正了解那些远在天边的星星,与自己的生活有什么关联呢?
  我们,为什么要做天文科普?又能如何做天文科普?
  天文这个“贵族学科”,激发的是人类的好奇心和想象力
  这个问题,我们去问了复旦大学计算机科学技术学院副教授、博士生导师池明旻。她是此次“探星计划”的参与者之一,也承担了多项国家自然基金项目和国家重点研发项目课题的研发任务。
  “天文从某种意义上说是‘贵族’学科,因为它没办法带来所谓的直接经济效益。”池明旻表示,大部分的科研项目,都需要把预估经济效益写进去,但天文相关的科研项目不需要,从这个意义上来说,说它是“贵族学科”也不无道理——看起来,这是一门“吃饱了”才会去研究的学科。
  但从更深层次的角度来看,天文学探讨的是“人类”和“宇宙”相关的问题,这些是每个人从小就有的疑问:我从哪里来?地球从哪里来?星空里有什么?它们代表着人类最本初的好奇心和想象力。
  而好奇心和想象力,正是人类作为一个族群能够不断进步的本源。
  就池明旻本身而言,在参与“探星计划”的过程中,体验到最激动、最兴奋的时刻,将是发现仙女座星系探索成果的那一刻。远在250万光年外的星系,将会带来哪些新发现?对于每一位研究者、每一位怀抱好奇心的人来说都是值得激动的事情。
  “0到1的突破,可能是我最兴奋的时刻。”池明旻说。
  在中国科学院国家天文台博士、复旦大学博士后,同时也是“探星计划”的参与者王珅看来,天文是一项昂贵的学科,同时也是一项“普惠”的学科。“我们抬头就能看到星空,只要你对这片星空产生自己的思考,就已经走出了天文科研的第一步。”
  事实上,天文研究带来的量化极限,突破想象的思考方式,对于人类社会的进步和发展而言是一个重要的契机。例如,乔布斯认为普通消费者并不知道自己需要什么产品,伟大的公司会创造出人们真正需要的产品,而许多这样的产品究其根源或许都源于天文学研究。比如我们如今生活中越来越离不开的WiFi技术,就是诞生于一个黑洞项目。
  中国科学院上海天文台台长沈志强表示,“科普的重要性再强调也不过分”。做科普是每一个科研人员需要承担的社会责任,要把科学的精神和科学的方法传承下去。“一个国家科技强大不是靠个别的几个人或者几个点,而是需要全民科学素养的提高。”
  科普对象包括孩子们,但也不只有孩子们
  谈起科普,许多人想到的第一对象就是孩子。在我国的教育体系中,一直很重视对孩子们的科普教育,池明旻也非常认可科普教育的重要性。
  “我有一个上初二的女儿,其实像他们马上要参加的地理、科学的会考,就是科普教育的一部分。如果你本身对这些有了解、有兴趣,学起来就非常快。”而更重要的是,科普教育会大大拓展孩子们的眼界,培养遇到挫折反复尝试、坚韧不拔的品质,这些对他们今后的成长都是很有帮助的。
  但是,从整个社会层面而言,池明旻认为科普受众应当包含所有人,适用于各个年龄段、各种职业。以她自己为例,“我的本专业是学计算机的,或者叫人工智能,现在接触到天文学领域,我本身也要进行学习,需要有人对我做科普。”每个人的知识面和擅长的领域都不同,如果科普工作做得好,可以让各个领域和行业的交叉融合与合作更加频繁、更加顺畅。
  2021年,腾讯联合国家天文台、携手复旦大学计算机科学技术学院开启“探星计划”,正是天文学与人工智能两个科技领域精诚合作的结果。池明旻表示,天文学是一个数据高度聚集的学科,一个月的探测可能产生一亿张图片,海量数据标记不可能全靠人工去完成,必须依靠AI模型帮助筛选和鉴别,以提升探星的效率和准确性。
  在王坤看来,天文对AI的期望非常的大。2019年曾有一个研究,他们通过输入太阳系行星的运行参数,让人工智能学习一天后,悟出来了日心说。“它达到一种量化人工智能的极限——也就是说人工智能可以在一天时间内,在天文这个领域达到中世纪时代顶尖科学家的智力水平。”
  而“探星计划”的发起人之一,腾讯优图实验室专家研究员王亚彪表示,他们一直在试图让AI+天文能做更多的事情,比如马上要发展的巡天光学望远镜,它本身需要处理的是光学图像,跟现有AI技术匹配度更高,未来会有更大的发展空间。
  做好科普,最重要的是让人主动去探索
  科普要怎么做才有效?科学家们可以写一本书,学校可以开一门课,还可以把一些科普读物列入学校必读书目。但池明旻认为,最重要的还是激发出人的好奇心,让他们主动去探索。
  池明旻曾经跟科技部国际合作司和国台科研团队一起去南非,发现当地的天文台专门开辟了一个区域用来办“非洲科学节”。这是一个由南非能源巨头萨索尔公司赞助的半官方半民间的科普活动,已经连续举办了二十多年,形式和内容都很丰富。南非科技部总干事菲尔·姆瓦拉博士这样概括科学节的特色:“我们不称之为科学,我们称之为乐趣。”科学节注重乐趣与科学并重,每年都吸引了大量来自世界各地的青少年参与,让他们在愉快的互动和交流中受到启发和激励,思考自己在STEM领域的发展可能。
  这让池明旻深受打动,这种科普方式也给她留下了深刻印象。“好的科普,应当是有趣的科普。”
  这一点,王坤也特别认同。从一位普通的少年,成长为国家天文台的博士,激发他跨入科研领域的,或许就是一部电视剧《生活大爆炸》。“从宇宙大爆炸,到生活大爆炸,本身是一种特别有趣的科普。”
  而沈志强认为,科普当然需要触及更多的人,并不是所有人都要从事科学研究工作,但科普的责任就是让科学知识成为人们基本的文化修养。最好的科普工作,就是尽可能地让更多的人对科学感兴趣。
  “说起脉冲星,很多人都没有什么直观的概念,或者根本不知道那是什么。”池明旻说。“我们可以告诉他们,脉冲星是什么,找到脉冲星,可以把它当作我们以后宇宙航行的GPS和灯塔。
  脉冲星还可以是有“声音”的。
  为了让更多人了解脉冲星,“探星计划”团队近日将AI搜索到的脉冲星的射电信号,转换为“心跳”声,与7位年轻新锐音乐人联手,将脉冲星声音放进乐曲中,谱写了一场星空下的科普音乐会——“寻找宇宙心跳”脉冲星演奏会。他们希望被演绎为乐曲的“脉冲星”,可以触达更广泛的人群,唤起更多人对天文的兴趣与热爱。
  池明旻认为,或许这些音乐中,就会悄悄开启某个听众内心的好奇和向往,为未来的某个天文学成就埋下一颗等待发芽的种子。
  9月22日,一篇发表在《自然》杂志上的科研成果引起了国际关注。54天82小时,科学家利用中国“天眼”(FAST)给银河系外一个持续时间仅有十几秒的“神秘信号”——快速射电暴(FRB)20201124A拍了一个“大片”。
  这个令人兴奋的成果,印证了沈志强的感慨:“在我们小时候,我们上的课都是在讲西方人的发现和发明,但这些年来,我们非常自豪的是,我们已经有许多中国取得的天文研究成果可以讲给这一代的孩子们听了。我们相信,在持续的科普工作推动下,我们一定会有越来越多的此类成果出现,人类探索宇宙的脚步将不会停止。”

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