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科学阅读已不仅限于阅读科学类内容
更是一种系统化、批判性、创造性的阅读方式
科学阅读方式不仅关乎科学知识的获取
更关乎创新思维的启迪
科学阅读可以帮助公众,尤其是青少年
了解科学知识、掌握科学方法、树立科学思想
提升解决问题的意识和能力
创新创造的思维方式和价值观念
科学阅读还可以助力全社会
了解科技创新发展的最前沿
感悟科学家精神
传承中华优秀传统文化
营造良好的阅读和科学氛围
科学家、教育家、科普作家、阅读推广人和青少年读者代表们一起畅聊科学阅读,会碰撞出哪些智慧的火花?
在中国科普作家协会近期组织的科学阅读活动中,让我们一起来聆听中国科学院院士、古生物学家、中国科普作家协会理事长周忠和的精彩分享吧→
周忠和
(2024年9月21日)
我从小生活在农村,那个年代比较久远了。当时看书的条件不是太好,在高中之前除了教科书之外很少有机会看到真正的科学书籍。高中时期我比较荣幸地看到一本科普读物,就是班主任给我们订阅的《化石》杂志,这个是唯一一本课外阅读杂志,这本杂志对我未来高考选择古生物学产生了一定影响。因为我本来对历史的东西比较有兴趣,从小喜欢琢磨我们从哪来的、地球究竟怎么回事、看到身边的动植物也想了解它们的历史。这是高中时候看的一本科普读物,某种程度上还是影响到我的专业选择。
到了大学以后也是以学习为主,会看一些文史哲方面的“杂书”,《隋唐演义》之类。大学四年级考了研究生之后,好像有大半年的时间比较轻松,那个时候开始看很多“闲书”,大多是凭着自己的兴趣,我印象比较深的是关于美学方面的书。回顾自己大学时候的阅读经历,我觉得主要是两个方面:一是出于自己的爱好和兴趣;二是“功用”的,看某些与专业有点关系的书,或者出于其他的什么原因,能够看一些书。所以当时看一些美学的书,对我看待世界、人生观起了很大的影响。这是大学时期看的印象比较深的书。
最近一些年,由于我学的古生物学和演化生物学,工作里也涉及一些关于自然选择方面的研究,我看到一位我在美国读书时的鸟类学的老师写的一本书——《美的起源》。他是鸟类生物学家,从生物学的角度提出了他对美学,这一人文科学中一个分支的理解。他的很多见解,我是比较同意的,当然也有个别不一样的地方。我就想,大学时期感兴趣的东西和现在看到的有关美学方面的内容,和我专业有点关系,这样看起来既有兴趣因素,也有实用性意义,所谓实用性就是对我的科学研究有启发,对我做一些科学普及的工作也是有用的。
到了研究生之后,可能没有大学时候那么“卷”,周末经常有很多时间晚上看足球比赛。所以研究生的时候,我学了科学社会学这门课,同时我的兴趣比较广泛,对哲学也有点兴趣,读了库恩的《科学革命的结构》等等。后来又看了一些黑格尔比较经典的哲学内容,看起来比较费劲,但是卡尔·波普证伪主义的一些科学哲学的书,我觉得读起来比较容易接受一点。与科学有关的书,我觉得对我科学研究思路还是有启发的。这是读研究生时的经历。
后来去了美国之后,看“闲书”时间比较少了,忙着做论文,看了一些传记类(包括名人)的书,比如《杜鲁门传》等英文书,偶尔看了一点,这些书更多涉及到一些文化,因为我去美国主要有两个目的:一是把英语学好一点,能够与人更多交流。第二,我对文化有些兴趣,去美国之前就想了解中西方文化的差异,去了美国之后有了这样的机会,也通过接触、看书能够更多地思考不同国家的文化差异。不同文化有各自的优点和缺点,我们现代社会的人应该有更好的包容性,学习不同文化的精华。所以,那个时候还处于学习的阶段,看书的时间不是太多。
回国之后,刚参加工作,忙着做科研,基本上没有时间看“闲杂”书。后来慢慢有了一些时间,开始看一些书,主要还是跟历史沾边的、我比较有兴趣、愿意去看,而不是强迫着去看的。所以,利用一些节假日或者出差间隙看一些书,看得更多的还是历史、传记类的书,各种名人的、政治家、军事家的,也有很多科学家的传记。其实科普很重要的一种形式就是学科学史,了解科学家的传记,是把科学、文化、社会等结合起来的一种方式。我看了袁隆平的传记,跟别人看的关注点可能不一样,他的专业里面涉及到遗传学这一块,我在这个书里看到袁隆平先生年轻时除了喜好运动,还有很强的科学精神。袁隆平先生要自己看孟德尔的经典遗传学的工作,他就会去中科院请教专家。这段历史和我的专业结合起来都成为我做一些科普报告的素材。
所以读书更多的是一个思考,一个收获自己的认知过程,不仅仅是掌握知识点。现在仅仅是一个知识点的话很容易从各种地方查询到,读书更多是一种启发和熏陶。
我上大学期间给我印象最深的是看了培根的《论读书》,有几句话:读书使人充实,读史使人明智,读诗使人灵秀,数学使人周密,科学使人深刻,伦理使人庄重,逻辑修辞使人善辩。凡有所学,皆成性格。当时读到这些论述特别有共鸣,虽然我没读那么多,但是我觉得这个非常有道理,所以基本上读“闲书”的兴趣从那个时候养成了。最近一些年因为做科普、做讲座等各种原因,需要自己也去充实,偶尔也有一些闲余的时间读一些书。我读的科学类书有这么一个特点,跟我的专业有一定关系,我学的是古生物学专业,这是交叉的,涉及到地质学和生命科学交叉的学科。第二个特点,古生物学实际上和人文学科沾边,古生物学和进化生物学和人类学,它会涉及我们人类关注的一些终极的哲学问题——我是谁,我们从哪来、向哪里去?古生物学、进化生物学、人类学都是相关的。随着年龄增长,思考问题也多了,我也琢磨这些问题。通过自己的一些专业的特点,也可以更好地与人交流,把科普的工作做得更宽广一点。因为仅仅给大家科普一些古生物学的知识我总觉得太窄了,我更多会做一些有关进化的解读,破除一些我们对进化的误区,比如介绍一些达尔文、爱德华·威尔逊的工作,这是人类共有的精神遗产。有些工作普及得不是太多,包括进化论。我一直觉得绝大部分的人都对它有所误解,并没有了解真正的达尔文的思想。
各个学科可能涉及不同的门类,但各种学科知识可以是相通的,把这些人文的、社科的和科学结合起来,这也是有了一定积累之后我比较感兴趣、看得比较多一点的书,这也是我自己读书的心得。我有时候在想,什么是专业的科学书,什么是科普书,或者什么是人文教育方面的书?其实没有绝对界限。
我之前也思考过这些问题,包括学术的出版,比如说世界著名杂志《自然》,里面也有不同类型的文章,有些是科普类文章,它的目的是把科研成果更好地向公众普及,也是搭建一个与公众沟通的桥梁。也有一些综合类的期刊,有科学普及化的趋势,特别综合性的文章,因为有些太专的文章很多人看不懂,不同的学科分支很多,真正成为各个方面都很权威的大家越来越少。不同学科之间怎么能够互通,其实通过科技类,或者一些综合性、新闻类的书或文章,是能够帮助科研、增长知识、增长视野的路径。
达尔文最知名的著作《物种起源》出版时洛阳纸贵,我们都认为它是重要的科学著作,但其实买的人不见得是专家,因为维多利亚时代,很多人把它作为一本博物学的书看待,当时博物学比较盛行。博物学主要是对自然的,我觉得在中国有一个博物学开始慢慢盛行的趋势,越来越多的人厌倦了室内的生活,开始了解自然、接触自然,这是博物学的一些真谛。达尔文通过环球的考察,回来以后先写了一本游记类的《小猎犬号航海记》,后来写了《物种起源》,之后又完成了《人类的由来》。后两本书属于科学著作,有时候读起来晦涩难懂,我们也有一些简写的版本介绍这些著作。
我这个人读书读得不算太多,因为做科学研究需要大量时间。我的阅读简单来说一方面是出于纯粹的兴趣爱好,另一方面就是读一些和我专业相关的书籍,这样读起来比较容易有感悟,知识面也慢慢拓宽。
在2020年全国青少年科学创作活动“云宣讲会”上,周忠和院士讲了哪些科学创作的事儿。那么,到底怎样才能创作出优秀的科普作品?科普创作与科学精神二者之间有什么关系呢?一起来听听周忠和院士怎么说吧!
科普创作三大关键词
爱心:
对于科普创作,第一点就是要有爱心,作为一名科普创作者,一定要把自己和读者放在一个平等的位置上。有了这份爱心,就有了一份激情,就知道运用适合读者的方式来传播科学知识。
初心:
除了要有爱心,掌握创作技巧,对于科普创作者来说,坚持自己的初心也很重要,要始终明白做科普的目的是什么。实际上,做科普是为了普及科学知识、传播科学精神。科普创作者们要明白,我们不是为了完成任务而创作,而是要带着自己的初心来进行科学科普创作。
好奇心:
青少年求真务实、探索创新、理性质疑,平时多读、多写、多实践,一定要保持好奇心,不断提高自己的科学素养。就科学研究而言,好奇心也是从事科学研究最原始、最根本的动力。
“六字”科学精神至关重要
我们在科普创作中要融入科学精神,而科学精神是从科研实践中提炼出人文情怀。“求真”、“探索”、“质疑”六字科学精神至关重要,希望同学们在科学创作中,首先一定要具备这种科学精神,然后才能实实在在地向读者普及科学知识、传播科学精神。
进化论经由严复的《天演论》传入中国,其中“物竞天择、适者生存”深入人心。你所理解的进化论是什么?优胜劣汰?用进废退?从低级到高级?从简单到复杂?但实际上,我们对进化论存在很多误解。著名古生物学家、古鸟类专家、孔子鸟化石的发现者之一、中国科学院院士周忠和2017年在“墨子沙龙”上讲述了进化论的常见误区,本文根据讲座第一部分内容整理,其余将陆续发布。
误区一直都在
著名的俄裔生物学家杜布赞斯基曾经说过这样一句话:“Nothing in biology makes sense except in the light of evolution。”大概意思是进化论很重要,生物学里面很多现象离开了进化论是很难解释的。
我们常常很容易误解进化论,而且有各种各样的误解,我简单查了一下,有“Top Five Misconceptions About Evolution”“Ten Misunderstandings About Evolution”。2002年《科学美国人》刊发了“15 Answers to Creationist Nonsence", 因为它是针对神创论,所以里面涉及到对宗教一些思想的反击。2008年《新科学家》杂志有一篇“Evolution 24 Myths and Misconceptions”,选了24个神创与误解。
一般老百姓对进化论的误区从哪来的呢?最大的根源可能还是我们对它不了解,就跟人和人之间的误会一样,有时候通过沟通就能消除这种误会。当然,误解有可能来自于比较执着的宗教,神创论信仰者根本不相信进化论,你怎么跟他说也没用。还有一些是因为进化论本身确实是比较复杂的一门科学,就像量子物理学,我们听不懂。
一门复杂的综合学科
进化论实际上是一门比较复杂的学科,我们看看一些大家们对进化论的评价就知道了。
法国生物学家、诺贝尔奖获得者雅克·莫诺曾经说:进化论的一个奇特好笑的特点,是每一个人都以为自己懂得进化论。
遗传学家兼作家史蒂夫·琼斯曾经这样评价:进化论是一张政治沙发,谁的屁股坐在上面,他就变成什么形状。
史蒂夫·琼斯这个说法更玄乎了,好像进化论都不是一门科学了。但是我觉得他确实道出了进化论的另一个特点。进化论作为生物学的一门科学,是进化生物学里面的一个分支。然而进化论又不仅仅是一门科学。达尔文提出进化论以后,它和社会科学对人类思想的影响超过了其他很多科学,所以进化论确实是比较复杂的。
中国是相对比较缺少真正宗教传统的国家,对进化论的误区,倒不是因为由于宗教的原因,更多的是对其缺少了解,还有一些历史的因素。
一些误区
我接触的一些人经常会有以下这样的认识,都是对进化论的误解。
1.进化是有方向的
很多人认为进化总是越来越进步的,把人类放在最高级的位置上,我们人类好像是万物之灵。包括过去的一些字典上往往把对进化的解释写成“生命从简单到复杂、由低等到高等、从低级到高级的发展过程”。实际上严格来说,这是不对的。
2.优胜劣汰
好像保存下来就是好的,不好的就要淘汰掉,适者生存。更有甚者把适者生存等同于强者生存,觉得落后就要挨打。
3.进化越来越完善
很多人总是觉得进化会越来越好,也存在一些很完美的适应。
4.进化论还缺少中间类型的一些化石
中国很多老百姓相信进化论,但有没有证据?有没有中间类型的化石呢?
5.达尔文经常受到挑战
一百多年前达尔文提出这个假说,但是大家觉得进化论玄玄乎乎的,好像经常在报纸上电视上看到什么新发现,轻易的就有人挑战他。
6.人类的进化不符合进化论的规律
大家觉得进化好像是讲动物植物的,自然选择用到人类上面是不是不适合啊?
我想针对这样几点来回答。进化论不是一个固定的、静止的学科,而且确实是一个综合性的学科,它需要了解生物学、地质学等不同学科的一些交叉的知识。所以我想简单回顾一下历史和基础知识,帮助我们解释。
进化论的历史与基础
1. 拉马克
拉马克被认为是进化论的鼻祖,他相信生物是变化的,就是有进化。但是拉马克最为大家熟悉的一些观点“用进废退和获得性遗传”,实际上有很大问题,基本上不对。
拉马克的主要观点包括三点:第一,生物的变异是环境变化所诱发的。第二,环境变化引起的这个差异是可以遗传的,也就是获得性遗传。举个通俗的例子,比如说一个人生下来本来很弱小,他通过锻炼炼就了一身强壮的肌肉,这个强壮的肌肉就会传给他的后代。但现在我们知道这是错的,因为你的身高等很多因素实际上是人的基因决定的,当然环境也起作用,但是环境的因素一般来说是不容易被遗传的。第三,简单的生命形式不断自生,并自动向更高级形式发展。他觉得有一种力量在不断地把生物演化推向更高级的形式。就是说我们前面讲的,由低级到高级。实际上这是错误的。从简单到复杂是可以的,我们人肯定比细菌要复杂得多。但是也有从复杂到简单,比如鸟类是一个很复杂的飞行生物,它也可以变得不会飞,像鸵鸟,所以复杂和简单是可以双向变化的。
那么一个生命高级还是低级?这实际上是一种价值的判断。为什么说我们人类高级?我们为什么比老鼠要高级?那不是我们自己说了算的,老鼠肯定不会同意的。所以有人说某一个生物为了什么而进化出什么,比如说鸟类为了进化出翅膀所以要怎么样。实际上这是一种拟人的说法,这并不代表生物为了想做到什么事情而这样,但这种拟人的表达,有时候也容易引起误解。
如果一个人受伤了,断了一条胳膊,那他生个孩子也是断胳膊的吗?不可能。后天的一些东西实际上是不会遗传的。拉马克的观点被否定了。
2.达尔文
达尔文的主要观点有这么几点:1)生物演化是事实。这不是达尔文最先提出来的,但是达尔文通过大量的、严谨的论证说明了这一点。2)共同祖先。我们不同的生物都是由一个祖先来的,这个问题不大,拉马克也会同意。3)渐进变化。就是物种间的差异,总是从一点一滴慢慢积累起来的。很多人认为达尔文只强调渐变,否定快速的变化,其实达尔文也想到了,生物有时候变化是比较快速的。4)群体内的变异。一个群体内拥有遗传差异的个体。这是很关键的。就是说大家之所以都不太一样,实际上是有遗传基础的,这种遗传的基础会传递下去。5)自然选择。自然选择是达尔文进化论最核心的部分,是进化论的精髓。自然选择是生物演化的机制,或者说是动力。
当然自然选择的前提是第四条:有差异。我们每一个人都有差异,有了差异再由大自然发挥选择作用,所以生物会发生改变,核心是自然选择。有人说达尔文说物种是渐变的,后来发现有的快一点、有的慢一点,所以就说达尔文错了,实际上达尔文总体上认为生物是相对变化的。你不可能今天是一只猫,过了几年就变成一条蟒蛇,那是不可能的。达尔文是这个意思。
3.孟德尔
达尔文的学说在1858年发表《物种起源》之后,经过一段时间很快被科学界所认可,反对了宗教学派。但是达尔文的理论不断发展,生物进化作为一个事实,进化论是大家所接受的。但进化论本身就是一种科学假设或者理论,实际上它是在不断完善的。达尔文也不是说什么事都说对了,他对变异的机理不了解,因为他不懂遗传学,那时候还没有遗传学。
孟德尔开启了遗传学,他虽然在达尔文生活的时期已经发表了论文,但是德文的,达尔文不太了解,实际上是到了二十世纪初孟德尔的贡献才被世人所了解。所以二十世纪初遗传学的贡献是带来了对达尔文理论的深化,而不是否定。有个通俗的说法叫“龙生龙,凤生凤,老鼠生儿会打洞”,说的就是遗传的基础。
4.现代综合进化学派
到了上个世纪三、四十年代,进化论达到了一个新的高度,通常认为这是一个现代综合进化学派的诞生,大概经过了六七十年。基础是达尔文的自然选择,然后有了遗传学——告诉你是怎么变异的,之后又加了古生物学的证据——告诉你长时间的生物变化和短期的这种变化,是可以联系起来的,最后形成了这样的一个假设。虽然我们把古生物学列在那里,但古生物学的贡献没有那么大,遗传学有很重要的贡献。
综合进化学派其中一个重要的贡献实际上是解释了达尔文所无法解释的变异的机理问题。大家不接受拉马克的获得性遗传,是有遗传基础的、分子基础的。与此同时遗传学家还提出了一个重要的概念:演化发生的随机性。就是说生物进化不是固定的、一成不变的。地球上为什么会出现人类?是不是有一个固定的机制在那儿?我们再造一个星球,放在那里几十亿年就一定会出现人类吗?这就是演化发生的随机性。
5.DNA双螺旋结构
上个世纪五十年代发现的DNA双螺旋结构,使我们对生物变异的基础有了更深的认识,DNA是遗传的基础,它是控制生物性状的基本遗传单位。而DNA的突变的发生是随机的。我们知道变异导致每个人都不一样,一个母亲生的几个孩子也不一样,实际上我们看到的表面差异是由于DNA发生了突变。这种突变是随机的,而且大部分是有害的,或者是中性的,只有少部分是有益的。
DNA的突变是群体内变异的基础,突变能够产生复杂的结构。现在发现有些基因突变确实能够形成复杂的机构,基因控制生物不同的疾病、人的身高、各种形状。实际上我们对此了解得并不够,但是确实不同的基因控制是生物多样性增加的前提。
6.生物之间的关系
当然,除了研究分子生物学,生物学家还有很多研究领域,比如说种群生物学、生态学。生物学家研究了大量生物之间的关系,过去好像只知道生存竞争、适者生存,生存竞争确实是生命进化里面的一个重要内容,但实际上生物之间不仅仅只有这几种关系,还有共生关系、寄生关系、协同演化。我们觉得生命好像都是自私的,实际上不见得,人类里有很多大公无私的英雄人物,生命世界里面也有很多自我牺牲的行为。
比如说黑斑羚和鸟类的和谐相处。我观察过成千上万只鸟类的飞行,它们的集体行为包括集体分工,有的个体会做出巨大的牺牲,这在生物学里面是很常见的。再比如寄生现象,我们看到的人是一个个体,但是大家知道我们体内有多少个微生物吗?你很难想象。不说我们皮肤上的,我们肠道里面的微生物目前已鉴定出来的大概有2000余种。所以说,实际上我们是一个不同生物的复合体,离开了微生物我们还真不能活下去。
7.现代生命科学
大家经常说下一个世纪是生命科学的世纪,生命科学确实发展很快,尤其现在我们已经进入了基因组的时代。进入了基因组时代以后,这些知识可以拿来帮助我们从微观理解进化论,我们可以知道DNA是怎么进化的。过去我们光讲人怎么进化,鱼类是怎么一步一步进化到人的,但是我们体内的遗传也在变化,DNA也有一个进化的过程。我们可以了解某一个基因是什么时候起源的,还有进化发育生物学的理论等等。
中国科学院院士、中国科普作家协会理事长周忠和在2024中关村论坛期间举办的中国科幻大会相关活动上指出,科幻不仅要关注技术,也要更多关注人文。
由中国科幻研究中心、中国科普作家协会科幻专委会承办,中国科普研究所、中国科普作家协会、当代中国与世界研究院支持,中关村科幻产业创新中心协办的“2024中国科幻研究中心年会暨成果发布会”近日在北京首钢园召开。作为中国科幻研究中心顾问,周忠和院士出席并做总结时作上述表示。
周忠和肯定了中国科幻研究中心成立以来的成果,他期望科幻不仅要关注技术的方面,也要从当前的教育、文化发展等出发,更多关注人文的反思。
中国科普研究所所长、中国科幻研究中心主任王挺发布《中国科幻海外传播报告(2018—2023年)》并解读指出,中国科幻的国际传播呈现多元化、网络化和立体化特征,海外影响力逐渐增强,中国科幻正成为全球范围新崛起的文化力量。
中国科普研究所科普创作与传播研究室主任、中国科幻研究中心执行副主任陈玲研究员对中国科幻研究中心成立以来取得的成果、进展与未来发展进行介绍。她说,该中心已建立起完善的学术发展、人才培养与交流平台体系,目前已推出《中国科幻发展年鉴》《区域科幻产业发展研究》《青少年科幻教育指南》《世界科幻动态》等多维度科幻研究成果。
2024中国科幻研究中心年会上,中国科幻研究中心聘任17位各界代表为学术委员会委员,旨在为中国科幻研究中心的发展把方向、谋大局,推动中国科幻研究中心迈上新台阶。
在专题报告环节,多位专家围绕科幻影视、科幻创作、科幻教育、科影融合、科幻未来发展等展开分享交流。
北京大学中文系教授戴锦华在《记忆与未来》主题报告中表示,元宇宙、OpenAI、Sora、基因编辑等技术都曾是科幻写作的专有领域,而今都已变成事实,成为“临界点的跨过”。未来,全球的科幻写作开始向内转——更为内在、内心和内部。
科幻作家陈楸帆结合自身AI创作的实践指出,AIGC时代的科幻创作已成为现实,在这样的背景下,更重要的是在AI写作中反思人类自身的写作,加强对内的感受力、审美力及记忆力的关注,利用AI提升创作者的能力和素质。
新华网融媒体未来研究院院长杨溟认为,科幻的使命是给人类带来创造的力量、反思的力量、预览的力量、沟通的力量。未来科幻产业发展的核心模式是“产业+未来学研究—认知重启”,其重点是用“未来之问”直面当下。
重庆大学人文社会科学高等研究院教授李广益说,中国科幻走向世界主要是要以科幻为载体,直面人类社会面临的共同问题。
北京景山学校语文教师周群认为,科幻教育应该与科普教育等联动发展,共同为拔尖创新人才的培养发力。
中国科学院物理研究所研究员魏红祥以《硬科幻的新赛道》为题作报告提出,硬科幻要与大科学装置及极端条件等众多科学设备、知识结合起来,展开大胆想象;要更加积极主动地拥抱社会经济发展中的刚性需求,与科普和科创、文旅和文创等结合起来,找到新的发展突破口。
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