讓人“云里霧里”的計(jì)算機(jī)科普

文／王元卓

公民科學(xué)素質(zhì)是現(xiàn)代創(chuàng)新型國(guó)家的重要衡量指標(biāo)。從國(guó)家角度看，科研能力提升的是特定研究群體的創(chuàng)新能力，科普決定著國(guó)家的全民創(chuàng)新基礎(chǔ)。對(duì)科研群體來(lái)說(shuō)，科普與科研同等重要，既是權(quán)利，更是責(zé)任。

在新形勢(shì)下，弘揚(yáng)科學(xué)精神，傳播科學(xué)方法以提升科學(xué)素養(yǎng)更是一個(gè)長(zhǎng)期過(guò)程，這對(duì)研究人員產(chǎn)生了新的、對(duì)科普能力的要求，自然也提出了新問(wèn)題：作為科研人員又該如何科普？對(duì)比物理知識(shí)科普，分析計(jì)算機(jī)科學(xué)普及的現(xiàn)狀，或許能引發(fā)一些思考。

近年來(lái)，已經(jīng)有越來(lái)越多的科學(xué)家致力于科學(xué)普及，越來(lái)越多的科普講座和科普書(shū)籍上市，但仔細(xì)觀察，會(huì)發(fā)現(xiàn)其中廣受關(guān)注、令公眾學(xué)起來(lái)津津有味的科普創(chuàng)作大多都集中在物理、化學(xué)、數(shù)學(xué)等基礎(chǔ)科學(xué)，以及宇宙空間、古生物、動(dòng)植物等領(lǐng)域，相較而言，計(jì)算機(jī)科學(xué)普及中廣為傳播的作品卻少之又少。是什么原因?qū)е掠?jì)算機(jī)科普現(xiàn)狀如此呢？

知識(shí)性科普比技術(shù)性科普更易符號(hào)化

越是簡(jiǎn)單、生動(dòng)、有趣的內(nèi)容越是容易被人們所接受。知識(shí)性的科普內(nèi)容通常包括概念、體系、歷史、故事等知識(shí)性的內(nèi)容，只要記住或者了解，傳播學(xué)中認(rèn)為這就是“符號(hào)化”知識(shí)的過(guò)程，觀眾不用深入去理解或推理、操作的內(nèi)容，只需要記憶“符號(hào)”本身。即使記不住全部細(xì)節(jié)，只要了解大概就已經(jīng)達(dá)到了科學(xué)普及的目的。物理學(xué)的研究已經(jīng)非常深入，很多最新的實(shí)驗(yàn)和操作都不可能出現(xiàn)在公眾的生活里，因此，物理等基礎(chǔ)科學(xué)的科普者更傾向于通過(guò)歷史故事、名人軼事或者科學(xué)幻想來(lái)把物理學(xué)所取得的那些關(guān)于自然界的奇妙知識(shí)展示給公眾。這個(gè)過(guò)程里，哪怕只記住了薛定諤的貓、量子力學(xué)等幾個(gè)詞，科普效果就達(dá)到了。

而技術(shù)性的內(nèi)容，通常難以“符號(hào)化”，需要更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙ふ覄?chuàng)作方式，其中除了了解概念，還需要搞懂原理、理解設(shè)計(jì)思路，甚至要能重復(fù)部分操作，如果其中某部分沒(méi)有理解或者忘記了，很可能會(huì)影響對(duì)其他部分內(nèi)容的認(rèn)知。因此，技術(shù)性的內(nèi)容往往邏輯性更強(qiáng)，更注重理解，這對(duì)觀眾來(lái)講，總是比知識(shí)性內(nèi)容要更“費(fèi)腦筋”、更難理解、也更枯燥。

在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，雖然科普創(chuàng)作也可以依賴歷史故事，比如圖靈的經(jīng)歷、人工智能的幾次發(fā)展等，但計(jì)算機(jī)畢竟是一個(gè)近代發(fā)展起來(lái)的工程學(xué)科，故事和歷史都很短，而且新的概念和體系層出不窮，很多計(jì)算機(jī)方面的科普要么在介紹新的概念和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，要么介紹設(shè)計(jì)原理或?qū)崿F(xiàn)技術(shù)方法，這些對(duì)大眾而言都是些非常燒腦的技術(shù)性內(nèi)容。此外，也存在計(jì)算機(jī)原理可視化困難等問(wèn)題。這都會(huì)讓計(jì)算機(jī)的科普創(chuàng)作變得枯燥且缺乏吸引力。

受眾的認(rèn)知基礎(chǔ)影響科普的效果

越是貼近人們生活的、與現(xiàn)實(shí)社會(huì)緊密相連的，從場(chǎng)景出發(fā)開(kāi)始的趣味科普講解，會(huì)更容易使觀眾產(chǎn)生代入感，從而被觀眾接受。大眾在中小學(xué)階段就開(kāi)始對(duì)物理知識(shí)具備了一定的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，這也更便利物理科普工作展開(kāi)。比如：在科普引力波時(shí)，只需要類比水波，再?gòu)乃ǖ幕A(chǔ)上介紹引力可以像水波一樣在空間傳播，相信大多人都可以理解引力波的傳播過(guò)程。

而雖然很多人每天都在使用計(jì)算機(jī)，但人們更多把它當(dāng)作工具，更愿意了解計(jì)算機(jī)里軟件的安裝使用、操作技巧，最多也就是軟件編程。而在中小學(xué)階段的教育中，對(duì)計(jì)算機(jī)有關(guān)的基礎(chǔ)原理和科學(xué)知識(shí)涉及很少，這種現(xiàn)象使得計(jì)算機(jī)科普往往代入感相對(duì)較弱，在大眾感知中，很多知識(shí)比如程序、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)等都是抽象而且無(wú)法具現(xiàn)的。

這樣，面對(duì)沒(méi)有專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的大眾的計(jì)算機(jī)科普創(chuàng)作，往往會(huì)面臨更多困難，計(jì)算機(jī)科普人員也很難把這些復(fù)雜的知識(shí)用有趣的方式講得符合大眾認(rèn)知。有時(shí)候，作者認(rèn)為已經(jīng)講得很通俗的科普，讀者或觀眾往往還是會(huì)看得云里霧里。

從科普創(chuàng)作方式來(lái)講，科普書(shū)籍的數(shù)量和普及程度也在很大程度上影響著大眾的認(rèn)知基礎(chǔ)，比如，知道牛頓和愛(ài)因斯坦的人數(shù)要遠(yuǎn)多于知道圖靈和馮·諾依曼的。如果能在初等教育中盡早開(kāi)啟計(jì)算機(jī)科學(xué)課程，而不僅僅是計(jì)算機(jī)的使用，相信計(jì)算機(jī)的科普會(huì)變得事半功倍。

學(xué)科的特點(diǎn)影響科普的效果

物理基礎(chǔ)學(xué)科的概念體系更加清晰，在不斷的發(fā)展過(guò)程中，各學(xué)科分支和新的知識(shí)點(diǎn)都有較好的承接性和延續(xù)性。而以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的信息科學(xué)卻在飛速地發(fā)展，新概念層出不窮，對(duì)新概念的解讀也在不斷發(fā)展，以摩爾定律為代表的很多固有定律在不斷被打破，使得領(lǐng)域內(nèi)熱點(diǎn)頻現(xiàn)。熱點(diǎn)自然帶來(lái)一定的關(guān)注度，也會(huì)影響科普創(chuàng)作思維，如AI芯片的科普往往要從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等更多熱詞的知識(shí)講起。

另一方面，物理領(lǐng)域的一些深入淺出的科普，往往來(lái)自于很多一線科學(xué)家的親力親為，他們高屋建瓴的視野和精妙的文筆使得內(nèi)容更具有感染力和吸引力，這也使得相關(guān)學(xué)科走向科普反哺科研的正向循環(huán)。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)生動(dòng)科普，相關(guān)研究意義和價(jià)值才能被更多人深入理解，也才能獲得更多的科研投入，而計(jì)算機(jī)領(lǐng)域科研經(jīng)費(fèi)充足，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，一線科研人員更愿意花時(shí)間與同行進(jìn)行交流和分享。

不同的科普目的影響科普的效果

在物理科普中，可以只講現(xiàn)象，不用說(shuō)具體公式，其結(jié)果就可以通過(guò)生活實(shí)踐而吸引觀眾，但在計(jì)算機(jī)科學(xué)中往往并非如此。

最簡(jiǎn)便的方法就是比喻和舉生活中的例子，比如通過(guò)牛頓球的反復(fù)對(duì)撞介紹能量守恒定律。而計(jì)算機(jī)科普如果只用比喻講現(xiàn)象，可能就類似把互聯(lián)網(wǎng)比喻成信息高速公路，雖然形象直觀但又好像是在重復(fù)大多數(shù)人已有的認(rèn)知。

雖然人們接觸物理知識(shí)更早，但往往更加熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用，純粹的應(yīng)用很難給觀眾帶來(lái)新鮮感，所以對(duì)計(jì)算機(jī)的科普也一定要比物理科普做得更加深入，這樣既能夠幫助人們探究計(jì)算機(jī)科學(xué)的根本，又能夠激發(fā)人們對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的興趣。

計(jì)算機(jī)科普不應(yīng)該僅僅滿足于介紹類似計(jì)算機(jī)是怎么設(shè)計(jì)出來(lái)的、馮諾依曼結(jié)構(gòu)是什么、互聯(lián)網(wǎng)是怎么運(yùn)行的這些結(jié)論，我們同樣可以激發(fā)大眾對(duì)計(jì)算科學(xué)原理、發(fā)展的暢想和向往。