作者：SELF格致论道讲坛
出版社：人民邮电出版社有限公司
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阅读宇宙：从浩瀚苍穹到神秘深海试读：
前言
中科院“SELF格致论道”是中国科学院计算机网络信息中心与中国科学院科学传播局联合创办的兼具原创性与影响力的科学文化讲坛。“SELF”4个字母分别代表Science、Education、Life和Future，“格致”是“格物致知”的简称，提倡以“格物致知”的精神来促进科学、教育、生活和未来的发展。
该讲坛秉承“精英思想的跨界交流”的宗旨，以科技工作者、学生及社会公众为主要对象，围绕科学、教育、文化、艺术等话题，每月举办一次剧院式演讲活动，将各领域的杰出人士邀请到极具艺术氛围的剧院里，由受邀者以独白式的演讲分享自己的思想、观点和感悟。至2019年5月，该讲坛已经在北京、上海、香港、广州、成都等城市举办了40多场演讲活动，邀请包括知名科学家、艺术家、教育学者、企业家在内的200余人登上舞台进行演讲。“爱上科学·科学引领未来”系列图书精选了该讲坛2014年至2016年间诸多优秀演讲者的演讲内容，话题覆盖了干细胞、暗物质、暗能量、核能、航天、人工智能、量子通信、机器人、大飞机、北斗、基因测序、精准医疗、医药材料等前沿科技领域，以及家庭教育、学校教育、美术教育、超常儿童教育、创新人才培养等教育领域。经分类整理，形成了6册图书，包括讲述深海深空探索的《阅读宇宙：从浩瀚苍穹到神秘深海》、讲述物理和化学微观世界的《冷原子热太阳：从量子物理到美丽化学》、讲述DNA与大脑前沿技术的《生命新知：从DNA到大脑的研究》、讲述青少年教育的《出围墙记：青少年前沿教育与心理》，以及“大咖”们分享生活经历的《别人家的孩子，长大都在做什么1：把科学讲给你听》和《别人家的孩子，长大都在做什么2：艺术在每个角落》。希望这一系列图书能让更多的人尤其是青少年朋友了解前沿科学的进展，体会科学的魅力，感受各领域“大咖”们坚持不懈追求梦想的精神和勇气。
注：本书中未标明出处的图片，均来源于文章作者本人。序一 科学教育、科学普及漫谈
中科院SELF格致论道讲坛让我给青少年讲些鼓励的话。由于我已八十四岁，比青少年多走了些“弯路”，所以我就谈谈其中一些深刻的体会。
人各有志，“三百六十行，行行出状元”。但一个人很难样样都做好。通常只能在你擅长的事中挑重要的做，在重要的事中挑擅长的做。《卖油翁》这个故事中出现了两个人物，其中的卖油翁倒油非常准，而陈尧咨射箭非常准。故事里卖油翁觉得陈尧咨射箭很准这件事，“无他，但手熟尔”。而当我们跳出故事来看，同样是“但手熟尔”，卖油翁和陈尧咨的人生却截然不同，这就是一个方向的问题，你选择的方向一定程度上决定了你未来的人生。有成就的人能够取得突出成绩、能够对国家和人民有贡献，多是因为挑好了方向。
有了方向更得努力。通常有成就者花了几十年时间才能做好一件大事，这就需要有乌龟或蜗牛的精神，始终朝一个方向爬，而不能像兔子那样东奔西跑，最终偏离了方向。培根曾说过，跛脚而不迷路的人能够超过健步如飞却误入歧途的人。我认识一位国内做数学教育的专家，他花了数十年时间最后找到了正确方法，结果比世界上很多人都做得更好。很多人不肯花数十年时间只做一件事，他们像兔子一样坐不住；而有些人肯花几十年，像乌龟或蜗牛一样坚持不懈，最终爬到了顶峰。只要你抓住好问题，肯下笨功夫，就可以做得很好。我觉得有人选择出国学习，这当然很好，但有人在国内做得更好。比如于敏，他没有出过国，却成了中国的氢弹之父。他对国对民有多大贡献，大家都有目共睹。
习近平总书记已将科学普及与科技创新提到同等地位，我们迎来了科普的春天。只有当一项科研成果能够借由科学普及的翅膀传播开来，它对国家和人民的贡献才能广为大众所知。例如青蒿素，在它首次被合成出来到其发现者获得诺贝尔生理学或医学奖，已经拯救了无数生命，但直到媒体因为它的发现者可能获奖，而对青蒿素为人类健康做出的贡献大加报道的时候，大众才真正了解了屠呦呦的工作成果。如果能够更简单易懂地解释各项科研成果，让青少年和大众知其然且知其所以然，那对于我国的科学普及来说真是一件大好事。我这里强调一下，真正的科普并非易事，如果你能提供比现有科学界、教育界所提供的更简单的科学解释，那你也是科学家。——林群中国科学院院士中国科学院数学与系统研究院研究员序二 科普，不仅仅是知识的传播
听闻中科院“SELF格致论道”讲坛推出的这套科普丛书即将出版，我非常高兴。作为一个科研工作者，我一直很赞同科研人员根据自己的具体情况适当参与科普工作。一方面，作为科研人员，我们有义务用掌握的知识解答国民最为关心的热点科学问题或相关社会问题，揭露伪科学；另一方面，做科普也能推动科学发展，让更多人了解科学，提升科学在公众尤其是青少年中的影响力，从而吸引更多的人投入到科研工作中来。
此外，科普不能被狭隘地理解为科学知识的传播。从这一意义上说，科学传播是一个更好的概念，我们向公众传播的除了科学的知识或常识，还包括了科学的精神、科学的逻辑与思维，而后者或许对提高国民的科学素质、弘扬科学文化有着更为深远的意义。所谓的科学精神，在我看来，至少应当包括：探索创新的精神、对事实的客观判断与尊重、理性的质疑、逻辑的思维与推理，以及对失败的包容等。科普不能停留在让大家知道“这是什么”，还得让大家知道“为什么、如何做、有什么问题”，只有这样，才能加深公众对科学的理解和认识，激发他们内心对科学的好奇心。科学的发展很大程度上就是好奇心驱使的，我们应该重点培育公众的探索精神，这也是科学精神的启蒙。
而对于解释“为什么、如何做、有什么问题”这样的问题，科学家有不可替代的作用。科学家最了解前沿科学进展，最能体会科学研究既有发现的乐趣，也充满曲折和艰难。他们也最有资格告诉公众，科学是不断发展的，虽然我们现在解决了一些问题，但是还有很多问题是现在科学无法解决的，科学是神圣的，但不是万能的，而且科学研究还需受到科学伦理的约束。
科学家应该如何传递科学精神？过去几年科学普及历史性地被提升到了国家战略的高度，全国各学科领域涌现了一大批崭新的科普形式。在众多科普活动中，我所了解的中科院“SELF格致论道”讲坛组织的演讲活动，可以说是其中的佼佼者。他们邀请科学家登上演讲台，分享自己的科研经历和故事，讲述科研过程中碰到的问题和烦恼、解决问题的思路和方法以及问题解决后的狂喜，他们不单纯追求知识的传播，还着眼于科学精神和思想的传递、科学情怀的抒发，通过经历、方法、观点来打动公众，让公众真正体会到科研的曲折和科学魅力。可以说，中科院“SELF格致论道”讲坛抓住了科普“传递科学精神”的精髓。
经过5年时间的积累，中科院“SELF格致论道”讲坛现在要推出这套内容涉及天文、地质、生命、物质等科学领域的图书，我相信将会有更多的青少年读者从这些科学家所讲述的经历和故事中受到启发和激励，或许还能追随他们的脚步，步入科学的殿堂。而对更多已经步入成年的读者来说，这也是难得的科学熏陶，或许他们不会从事科学的研究，但一定会成为推动科学精神与科学文化植入民族之魂的重要力量。——周忠和中国科学院院士中国科普作家协会理事长中国科学院古脊椎与古动物研究所研究员序三 科学启蒙一百年 科普进入新时代
一百年前的1919年，以青年爱国学生为主发起的五四运动在中华大地爆发。他们打出了“德先生”和“赛先生”这两面旗帜，倡导新文化运动。从科学传播和普及的角度看，这可以说是中国的第一次“科学启蒙”。由于当时中国社会面临的危机是民族存亡，“德先生”和“赛先生”并没能在中国真正落地。然而，五四运动促进了反封建思想的发展，最终诞生了中国共产党，从西方传来的马克思主义在中国生根开花，与中国的实际相结合，夺取了革命的胜利，建立了新中国。经过四十多年的改革开放，我们进入了中国特色社会主义新时代，才有了今天中华民族复兴的大好局面。
1956年，党中央号召全国人民“向科学进军”，可以说是中国的第二次“科学启蒙”。政府随后制定了发展科学技术的“十二年规划”和“十年规划”，催生了以“两弹一星”为代表的一大批科技成果，建立了新中国的工业体系。然而，由于当时中国急需的是国防和工业技术，因此更多的是在“向技术进军”，“科学启蒙”还没有放在重要的位置。1978年全国科学大会召开，邓小平同志发表了“科学技术是生产力”的著名论断，“科学的春天”到来了，这可以说是中国的第三次“科学启蒙”。从那时到现在，对知识的渴望和追求就一直是中国社会发展的主要动力之一。所以，我更愿意把1978年的“科学的春天”，称为“科学知识的春天”。
这三次“科学启蒙”都对中国的发展起了关键的作用，有力地推动了社会的进步、文明的发展和国家实力的迅速提升。然而，直到今天，中国社会整体的科学素养仍然有待提高，科学精神仍然比较缺乏，伪科学在许多地方依然以各种面目招摇过市，谣言和骗局也仍有其传播的土壤。中国社会迫切需要第四次“科学启蒙”。
2016年，习近平总书记在全国科技创新大会、两院院士大会、中国科协第九次全国代表大会上指出：“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。没有全民科学素质普遍提高，就难以建立起宏大的高素质创新大军，难以实现科技成果快速转化。”这是首次把“科学普及”提到了前所未有的高度，吹响了中国第四次“科学启蒙”的号角。以高度重视“科学普及”为标志，这一次“科学启蒙”的深度、高度和广度都是前所未有的，必将对中国的发展产生深远的重要影响。
科普的重要性无须再讲，全社会对科普的热情和支持也是前所未有的。那么科普应该怎么做：对谁科普？科普什么？怎么科普？谁来科普？
从我这么多年做科普的经验来看，科普的对象几乎是所有人，从幼童到老人，各种专业、各种职业，在职的、退休的都有，比常规教育的覆盖面要广得多。然而，科普又不能取代常规教育，只能是教育的补充。那么“科普什么”就很重要了。由于离开学校之后，大部分人就失去了系统学习的机会，所以通过科普获取知识，尤其是获取那些学校不教或者关于科学前沿发展的科学知识，就是不少人参加科普活动的目的之一，这也理所当然地成为科普的目的，同时这也是大部分科普活动的主要内容。然而，如果没有科学素养的提升、缺少科学精神、不掌握科学方法，就会出现边学边忘、人云亦云的情况。今天社会上骗局和谣言层出不穷，这是主要原因。因此，我们不但要普及科学知识，更要普及科学方法和科学精神，使得公众具有明辨是非和自我学习的能力。
尽管科普很重要，然而对于绝大部分人来说，“被科普”尚不是刚需，大家只会选择参加“有吸引力”的科普活动，也只有在参加了科普活动之后觉得有收获了才会继续参加。而对于做科普的我们来说，我们希望传达的信息能够尽可能多地被接收。因此，科普活动本质上更像是一种“通信”，有发送方，有接收方，而通信的效果只能以接收方接收到的有效信息量来评估。即使发送得再多、再深刻、再精确，如果接收方没有收到，通信就是失败，科普就没有效果。
那么怎么做科普才能使效果好呢？我总结了九个字：抓热点、接地气、讲故事。“抓热点”就是用热点的主题吸引公众参加，“接地气”就是要消除与公众的距离和障碍，“讲故事”才能够始终留住公众的注意力。我个人做科普就是十足的“机会主义者”：捕捉各种热点（例如星际穿越、引力波、流浪地球、黑洞照片等），通过公众喜欢的各种途径（我自己不做微信公众号、博客或者微博，但是会利用各大流量媒体、平台），以各种方式进行科普，在科普中穿插各种桥段和故事。经常有人向我提起我很久以前在某个科普活动上讲过的故事，而我甚至都不记得了。
那么谁应该做科普呢？我认为应该有三个群体。第一个群体是做科学新闻报道的媒体人，第二个群体是科普专业工作者（比如科普作家，或者由科学家成功转型的作家），第三个也是最大、最主要的群体就是科技工作者，主要是指正在从事科学研究的职业科学家。这三个群体各自都有其优势和不足。我本人特别支持多样性，特别不喜欢千篇一律，这背后深层次的原因和我的美学理论有关（我曾经在SELF讲坛上做过演讲，这里省略一万字）。因此，我希望这三个群体都能够扬长避短，使我们新时代的科普能够百花齐放，既有红牡丹的艳丽，也有白牡丹的素雅，也包容黑牡丹的卓尔不群。
我自己属于第三个群体，是职业天文学家。第三个群体虽然具有知识以及亲身做科研的优势，然而就科普的效果来讲，有特别大的提升空间。一方面，我们工作特别忙，根本不是什么“996”能够打住的，我们的全职工作就是全时工作，即使不在实验室、办公室或者家里工作的时候，也都在思考学术问题，所以能够抽出所谓的一点点业余时间做科普实在是非常大的挑战。因此，我们的演讲和科普文章就延续了工作的模式，与学术报告和学术论文区别不大，力争全面、系统和严谨；也许是抓了热点，但是既不接地气，也不讲故事，结果就是发送方很辛苦，接收方收获很小，听众乘兴而来，扫兴而去！有一次某地科技馆的一位老师告诉我，她组织了上百场科学家的科普报告，她自己受了上百次煎熬：实在是听不懂，但是既不敢离场，也不敢睡觉，事后还得感谢科学家！
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]