要想表现出足够的文化自信，
一定要有非常强的科学自信和技术自信，
这样才能建立我们中国人的文化自信。
张双南 · 中国科学院高能物理研究所研究员、中国科学院大学教授
格致论道第87期 | 2022年9月24日 北京
大家好，我是张双南，来自中国科学院高能物理研究所。
我从事科普工作时间还算挺久的，在美国的大学工作时就开始了。那时候大学老师的考核指标之一是社会服务，它有很多种，我选择的社会服务就是做科普。所以从上世纪90年代开始直到回国之后，我一直在做科普。和格致论道也是老朋友了，这是我第四次来到咱们格致论道讲坛。
今天我想分享做科普的一点小体会，我把它总结成为科普的四个抓手：第一是讲故事，第二是接地气，第三是抓热点，第四是有个性。
做个会讲故事的人
首先，分享一下如何讲故事。我做科普的时候讲的故事很多，不同的场合、不同的主题会讲不同的故事，今天就举两三个例子。
第一个是李约瑟难题。这个大家都知道。李约瑟的中国科技史研究做得非常好，做完后，他发现一个问题，中国古代的文化、技术等各方面都非常辉煌，为什么现代科学不是起源于中国，这里面到底发生了什么？这就叫做“李约瑟难题”。
第二个是杞人忧天，是咱们的寓言故事，虽然不一定是真的，我也没做过历史考证，但是大家非常熟悉这个故事。
第三个故事就是现代科学的起源，里面有一些非常有趣、深刻的故事。
先讲李约瑟难题的故事。我从美国回到中国，2012年正好回国十年，《科学》杂志的记者到办公室采访我，到最后的时候问我一个问题。他说咱们提纲上的问题都采访完了，下面提个超纲的问题，属于“不讲武德”的问题。
我们高能所特别严谨，如果有外媒来采访，事先要给我们采访提纲的，对外媒当然不能随便说。他说可以不回答，但是如果回答他会非常高兴。这个问题就是，我在国外工作多年，回国前在国外的情况也不错，应该是衣食无忧，为什么回到中国？
因为是超纲的问题，我事先并没有准备，就“条件反射”回答一下。我说，我在美国大学当教授教课的时候，打开教科书发现教科书里面的名字，都不是中国人的名字，这对我是一个非常大的震撼。我以前没有意识到这个问题，一直是以我们中华文明的成就而非常自豪，没有想到大学的基础教科书里，竟然没有中国人的名字出现。从那个时候，我就觉得中国人要努力。我有机会回到中国工作，也希望下一代，或者再下一代能够改变这个局面。
杞人忧天的故事我常常也会讲，说的是杞国有个人，整天担心天会塌下来，地会崩开，那么我还怎么活呢，就得了抑郁症。他有一个朋友，用今天的话来讲就是心理咨询师，来安慰他说：老兄，你担心这些事情干啥？你看天上的星星好好的，天天在那里跑，怎么会掉下来呢？即使掉下来，它也就是光嘛，光照在你身上，什么事都没有。他说那就好了，就不担心天上的事了。
那地呢？地会不会裂开呢？他的朋友说：地非常结实，你跳几下，地也不会裂开。天上和地上的事情再也不用担心了，他就吃嘛嘛香，抑郁症也没有了。这个成语在中国是如此深入人心，从那时候开始，我们就把问奇怪问题、担心不实用的事情的行为称作“杞人忧天”。所以杞人忧天就变成了非常负面的事情，我们会嘲笑杞人忧天的人。这是我们没有对人类科技文明做出更多贡献的一个很主要的原因。
那么人类文明在这方面的贡献是怎么来的呢？比如宇宙的起源、地球的形状、地球的物质构成以及地球的起源。所以，我特别喜欢讲西方人仰望星空的故事，他们担心的也是和那个杞国人一样的问题。天上的天体为什么在那里不掉下来？亚里士多德就提出来地心说，托勒密把地心说又发扬广大，变成了一门非常精确的天文学学科。
哥白尼不喜欢托勒密的“地心-本轮说”，觉得这个理论过于复杂，不符合他的科学审美观。但他仍然疑惑天体不掉下来的原因，最终提出了日心说。虽然日心说非常的简洁，但描述天文现象、天体运动并不精确。
所以又有一个学者开普勒，通过特别详细的观察发现哥白尼的日心说基本是对的，同时做了一点小小的改变，把原来的圆轨道变成椭圆轨道，就有了开普勒三定律。这个时候对太阳系内天体运动的描述就变得非常精确了。然而，开普勒仍然不能回答为什么天体不掉下来这个问题。他一直想理解这个问题，但是不能回答这个问题。
后来又有了伽利略，他发明了天文望远镜，让我们观察宇宙的能力有了前所未有的提高。通过更加详细、精确地观察，确定只能在日心说的框架之下，才能理解太阳系内天体的运动。
于是就有了科学革命时期的集大成者——牛顿。他把前人所有的成就进行了归纳、总结、提升，得到了牛顿三定律和万有引力定律。从此建立了人类历史上第一套完整的自然科学理论，我们就进入了现代科学的时代。
我特别喜欢想讲这个故事。他们也是好奇天体为什么不掉下来，想理解天体为什么这样运动。那个时候关心这些事情和自身生活是没有关系的，就是要刨根问底。所以，仰望星空、刨根问底，才给我们带来了现代科学。
今天也插播一个小广告，我做的这些事情、讲的这些故事，都写在我这本书里了，这本书叫《极简天文课》，在去年（2021年）出版，关于天文历史，黑洞、引力波、暗能量、外星人的故事都有。也非常高兴，它今年获得了第七届“中国科普作家协会优秀科普作品奖”银奖。
我们需要第四次科学启蒙
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现在谣言、骗局、伪科学特别流行，一些老百姓宁愿相信这些，也不相信科学家的科普。所以，我特别喜欢针对这些内容做科普，因为是大家关心的事情，特别接地气。
比如2016年发现引力波时，社会上就有一股引力波热，很多有关的骗局、谣言就出来了，甚至还有防引力波辐射服，我的朋友还问我哪一款的效果会比较好。
谣言比光速传播还快，越辟谣传播越广。在网上常常看到，媒体报道什么地震云，微波炉和路由器产生辐射影响健康……只要一出现什么情况，各种阴谋论就都冒出来了，直到现在还有非常多的人相信特异功能，以及水变油、永动机等。伪科学大行其道，主流媒体也纷纷受骗，甚至政府官员也受骗。
现在“民科”得到相当数量民众和主流媒体的普遍支持，被认为是有科学精神的群体。他们甚至想推翻相对论、证明哥德巴赫猜想。我平均每周都会接到一封来自民科的信，信里面解决的问题能拿若干次诺贝尔奖。他们的这种重大“成就”，通过某些途径被媒体知道后，就大肆传播。
还有，老人一般认为是非常有智慧的，所以我们常说“姜是老的辣”。但是现在骗子都以骗没有科学知识、科学精神、质疑精神的老人为主。我把在科普过程中听到过的说法给大家总结一下，比如：应该学过，但是都忘了；报纸上、电视上都说了，难道会不对？单位里都传疯了，肯定是这样子的；专家都是“砖家”，绝对不能信；高手在民间，偏方治大病；既然政府没说，谁知道对不对……
这反映了公众缺少逻辑思辨能力和独立思考能力，别人怎么说就是那样；也缺少主动学习能力，离开学校越久，知识忘得越多。读书十几年，一辈子见识、知识都去哪儿了？最后什么都忘了，很容易受骗，所以教育也可能出了问题。我做科普时也特别强调这个方面。为什么会这样？我们需要做一点反思。
我自己的反思是，中国人不是不重视科学，不是认为科学不好。其实早在100年前，中国就开始了第一次科学启蒙。
1919年五四运动期间，陈独秀提出了“德先生”和“赛先生”。解放后，在共产党的领导下建立了新中国。1956年，我们向科学进军，我认为这是中国的第二次科学启蒙。回头看，其实当时是向技术进军，我们的科学成果非常少。但这对我们国家重要不重要？非常重要。因为取得了两弹一星、建立工业基础等重要成果。
第三次科学启蒙我经历过，在1978年，邓小平提出“科学技术是生产力”，这是科学知识的春天，我们对知识的重视前所未有，是第三次科学启蒙的结果。
三次科学启蒙推动了中国的进步，但是科学并未在中国扎根，今天的中国需要第四次科学启蒙。所以最近看到两办（中共中央办公厅、国务院办公厅）关于要加强科学普及的通知（《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》）特别高兴，我认为这就是第四次科学启蒙，对中国非常重要。
那么，科学教育应该怎么做？从小学开始，一直到大学、研究生毕业，不都是在接受科学教育吗？其实，我们接受的是科学知识的教育，不是完整的科学教育。在这个时代，我们不能只教科学知识，所以我说中国需要第四次科学启蒙。
正确的科学教育，我认为要有科学知识，当然要有，否则就不是科学教育。也要有科学史、科学精神，还要有科学方法。有了这些，下一代的公民才会有逻辑思辨能力、独立思考能力，以及主动学习的能力，上述的问题才能缓解，这对于建设创新型中国极为重要。
两办以中央通知的方式向全社会强调了科普的重要性，将对之后几十年的中国影响深远。2016年5月30日的“科技三会”指出：科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼，要把科学普及放在与科技创新同等重要的位置。可以说，这就吹响了中国第四次科学启蒙的号角。
在接地气方面，我特别喜欢利用新媒体，比如在微信公众号的专栏写文章。我没有自己的微博和公众号，我为什么没有这些呢？因为用别人的平台效果更好，这方面我非常实用主义，也省了很多麻烦。我经常来格致论道，因为我非常信任相信、喜欢咱们这个平台。利用好的平台做科学的传播，这是接地气的一种方法。
接地气的另一种方法，是讲大家喜欢的事，比如美学。我第一次上格致论道讲坛，就是讲的美学，而且和别人讲得不一样，我把美学作为科学研究方法的一种应用。
▲上：苏格拉底（BC469-399）、柏拉图（BC427-347）
下：亚里士多德（BC384-322）、黑格尔（1770-1831）
比如，美学最早提出的问题是，美是什么？从苏格拉底，苏格拉底的学生柏拉图，到柏拉图的学生亚里士多德，这古希腊三贤还有近代的哲学家黑格尔都讨论了这个问题。最后讨论的结果是什么呢？回答是美是难的。我质疑这个答案，觉得这不科学呀。从我的角度来讲，说美是难的，就像问我们今天怎么到会场，但我们主办方回答说这很难一样，答非所问。所以，要刨根问底，要用科学的方法来研究，即使是哲学问题、审美问题。
归纳法是最重要的科学方法之一：根据观察结果来做归纳，然后证实，再证伪。传统美学只到证实这一步就结束了，证伪很少有人了解。通过讲美学，我想强调科学方法里至关重要的一步——证伪。
我的新书《科学方法与美学》即将发行，内容包含了我的一些研究成果。同时，我在中国科学院大学开设的一门课也就叫这个名字。
时刻关注前沿热点
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2014年，科普大片《星际穿越》上映时，大家都很热情。很多人解读这部电影，我也是其中之一。当然我也解读里边的科学知识，但这不是我的重点，我的重点是解读里面的科学理念。
为什么要到黑洞里面去？是因为要建立统一引力规律和量子规律的量子引力理论，这样就能够理解、描述中心黑洞的行为，也就有了终极物理理论。这就是本部电影中科学顾问的科学理想。
我对这个电影的解读重点是它的科学精神。科学要讲实证，那么你要想做这件事情，你要到黑洞里面去获得数据，才能够实证。黑洞是否存在？需要去什么样的黑洞？怎么找到合适的黑洞？这就是科学研究要做的事情。
关于抓热点的另一个例子与广义相对论有关。最近几年，引力波的发现以及连续的相关天文学研究，包括2017年的诺贝尔物理学奖等等，给了我特别好的抓热点的机会。我就借这个机会做了很多相关报告，如黑洞照片拍摄等主题。
此外，我也依托2021年的诺贝尔物理学奖这一热点写了一篇科普的文章。2020年诺贝尔物理学奖颁给了罗杰·彭罗斯（Roger Penros），是因为他发现黑洞形成是广义相对论的一个可靠预言。一同获奖的还有莱因哈特·根策尔（Reinhard Genzel）和安德烈娅·盖兹（Andrea Ghez），因为他们发现了银河系中心的“超大质量致密物体”。
这就涉及到非常有趣的问题——位于银河系中心的难道不是黑洞吗？虽然“超大质量致密物体”也意指黑洞，但官方却换了说法，引发了学术界的争论。所以我就试图来解读诺奖委员会那年做了这么一件事情的原因。
事实上，这和科学方法的三次飞跃非常有关。所以联系这个热点，我开始科普科学史，从希腊科学、科学革命、再到现代科学，我们的科学方法有了三次大的飞跃。
今天的科学方法，是从证实的科学到证伪的科学。可能大部分在场的朋友都没有听说过“证伪”，但诺奖委员会是坚定的波普尔主义者，它认为即使这个“超大致密质量物体”是黑洞的可能性非常大，但永远不能证实这个理论是对的。但这个理论也可能会被证伪，这样才能够发展。听起来逻辑有点反着，但其实强调的就是科学精神。
再举一个关于抓热点的例子。从2018年中美贸易战开始，我就特别强调科学自信和文化自信的关系。
先来看一看，古代文明和现代文明之间的关系是什么？我认为，两者的主要区别是，现代文明中科学和技术的发展，能带来生产力和人类认识自然的进步。
因此，现代文明主要是科技文明，现代文化主要是科技文化。我们要有文化自信，就必须要有科技自信。
最近一系列和美国的摩擦表明，由于我们科技实力弱，容易被“卡脖子”。这种时候，文化自信就表现不出来了。所以，要想表现出足够的文化自信，一定要有非常强的科学自信和技术自信，这样才能建立我们中国人的文化自信。
我在科普时，当然要讲中国这些年来在科学研究方面取得的巨大进步。这张图上有我们中国的空间站、“嫦娥”探月工程、“祝融”号火星车、“天眼”射电望远镜、“墨子”量子通信卫星、“悟空”暗物质粒子探测卫星，还有目前由我担任首席科学家的“慧眼”卫星。我讲这些的时候，就有朋友问我，我们为什么要去仰望星空？不管吃，不管喝，好像也造不出来啥产品来。
一个简单的、也是重要的回答就是，这是中国人开始为人类现代文明做出全面贡献，提升中国人的文化自信和文明自豪感的一大举措。有了这些，将来我们的教科书上就可能多一些中国人的名字，这就是我们中国人文化自信的来源。
科普也要个性表达
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最后一点——有个性。大家听我今天的报告，就能发现还是比较有个性的。对于我的科普，有人爱得要命，有人恨得要命，其实都是挺好的。科普不能平庸，需要创新，这样别人才能记住你。
我最近写了一篇文章，发出来之后放在网上。第一条评论中的朋友说，看到文章时，感觉文风很熟悉，一看作者，果然是是张双南。不需要看作者的名字也能猜到，这就是有自己的个性、形成个人文风的效果。
最近我也非常高兴地收到了两位老先生的表扬。我的视频《什么是科学？》流传得非常广，也传到了这两位老先生那儿。胡启恒院士说，这样的内容应该被纳入高等教育基础课程，因为这是学习近代科学的基础；何祚庥院士说，这位张双南研究员讲演科学，这是极好的，需要播放给每一位做过科学研究的人员、正在做科学研究的人员以及打算做科学研究的人员听。
在这个演讲视频里，也有我最前面的那几段故事。通过讲大家熟悉的、接地气的故事，用非常有个性的方法表达，就会起到很好的效果。所以我特别感谢这两位老前辈以及一些老领导的支持。
让信息接受度最大化
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最后，为什么科普要讲故事，接地气、抓热点、有个性呢？说到底，被科普不是大众的刚需。科普时，经常是有老有小到场，但没有中间年龄段的。因为小的和老的都没事干，就来听一听，娱乐一下，但中间的人太忙。
在全世界，包括中国，科普都不是刚需。然而，大家都喜欢听故事，人类的历史就是通过讲故事传递的；和大家有关系才是接地气，大家才会关心；是热点，关注度必然会高；有个性，才能被听众和读者记住，这就是规律。
还有，为什么做科普，科普的效果怎么衡量？我认为，科普的效果只能以受众听进去多少，而不是演讲者讲了多少来衡量。我可以滔滔不绝，讲的你晕头转向，但最后你啥也不知道，科普效果等于零。我可以讲的东西不多，但是每一条你都听进去了，这个效果才能达到最大化。
所以，讲故事、接地气、抓热点、有个性，目的只有一个——使信息接受度最大化。
再回到我最开始讲的关于《科学》杂志记者采访我的故事。现在的科学教科书里充满了外国人的名字，现在的技术都以外国人的科学发现为基础。科普工作任重道远，要我们、还有下一代做出巨大的努力才能做出改变。
让我们一起不忘初心，谢谢大家！
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