大科普生態系統構建模式與機制：廣東科學中心創新實踐視角

張 娜，邱銀忠，宋曉陽，周智恒，鄒新偉

（1.廣東科學中心，廣東廣州 510006；2.華南理工大學，廣東廣州 510641）

當今世界，新一輪科技革命和產業變革加速發展，各行各業的科技資源、科研成果、創新產品不斷豐富，社會科普需求不斷上漲，但與此同時，科普工作呈現分散、隔離的狀態，無法互補增效、形成合力，缺乏創新機制和業態，不同行業、領域存在高質量科普產品供給不足的問題。科普工作如何適應時代新趨勢，構建社會化協同、數字化傳播、規范化建設、國際化合作（以下簡稱“‘四化’”）的新時代科普生態，構建大科普生態是擺在科普工作者面前的時代命題。本研究基于廣東科學中心的科普展覽創新實踐與經驗，分析大科普生態發展模式及機制，旨在為立足科技館的大科普生態系統建設提供經驗與模式參考。

1 相關概念與內涵

1.1 大科普

“大科普”一詞在我國的使用始于1990 年以后，是伴隨著國際科普理念傳入中國和“大科學”概念逐步被接受而出現的［1］，其內涵與時俱進，并在新時代迸發出了新的生機與活力。2021 年，國務院印發的《全民科學素質行動規劃綱要（2021—2035 年）》提出堅持協同推進構建政府、社會、市場等協同推進的社會化科普大格局。同年12 月，《人民政協報》刊發了全國政協課題組［2］《深刻認識習近平總書記關于科技創新與科學普及“兩翼理論”的重大意義，建議實施“大科普戰略”的研究報告》，該報告從“兩翼理論”出發，對大科普的概念與內涵、構成、愿景目標、實施建議等進行了較為系統的論述，并將大科普定義為：在黨的領導下，以貫徹落實“兩翼理論”為根本遵循，以實現國家創新發展為目標，充分發揮新型舉國體制優勢，加強政府統籌協調，科技組織動員發動，社會力量全體行動，各行各業踴躍參與，大眾傳媒廣泛傳播，形成全國推動、全媒傳播、全體行動、全民參與的共抓共建共享大格局，形成全社會、全民族創新發展強大合力，形成科技創新與普及布局合理、協調發展、互為助力的國家創新體系和現代化科技治理新格局，加速提升國家科技創新硬實力和創新文化軟實力，為加快社會主義現代化國家建設進程提供強大動力，為人類命運共同體構建貢獻中國智慧。其內涵由五“大”構成，即大目標、大工程、大協作、大創新和大服務。

1.2 科普生態

2020 年，在中國科普研究所委托開展的一項“科普生態系統調查研究”成果中，科普生態的定義如下：科普生態是各類科普事業的參與主體通過良性完備的機制，實現高效協同、開放共享、共建共贏，以推動科普工作邁向高質量發展新臺階的復雜體系，是一個地區通過科學普及實現高質量、高效益、可持續發展能力的綜合體現；而且指出，一個良性的科普生態應當具有主體多元、系統完備、規范高效、活力充盈等特點［3］。

2022 年，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于進一步加強科學技術普及工作的意見》，提出推動科普全面融入經濟、政治、文化、社會、生態文明建設，構建社會化協同、數字化傳播、規范化建設、國際化合作的新時代科普生態［4］。這是我國首次在中央文件層面明確提出樹立大科普理念，并用“四化”界定了新時代科普生態的內涵。

1.3 大科普生態

2019 年，中國科普研究所所長王挺在首屆粵港澳大灣區科普創新發展高峰論壇上，以“打造新時代社會化大科普生態”為題的致辭中指出，新時代、新機遇、新挑戰，我們需要創新科普理念與工作方式，構建社會化科普工作大格局，并指出建設科普發展生態必須拓展大科普格局、構建大科普生態，形成多元主體參與、共建共治共享的現代科普治理體系［5］。其中“大科普格局”“科普發展生態”“社會化大科普生態”等表述激活了大科普理念，基于社會化科普的時代需求，立足粵港澳大灣區的科技創新沃土，對“大科普”概念與內涵進行了創新性闡釋。

可見，大科普生態以公眾為服務對象，各類機構、社會組織、科學家、媒體等多元主體參與的，政府、社會、市場等協同推進的，是共建共治共享的現代科普治理體系。近年來，大科普及其生態等相關概念受到了科普界特別是科普政策領域的高度關注，雖有專家、學者對大科普加以使用、呼吁，并對其內涵進行描述性闡釋，但更多局限在概念層面，缺乏學理與實踐層面的支撐。對此，本研究將首先在學理層面嘗試對大科普生態進行界定。

“生態”一詞源于古希臘語，意為家或環境，指一切生物的生存狀態，以及它們之間和它們與環境之間的關系。如今，“生態”一詞已滲透到各個領域，生態學更是成為了人們認識世界的一種思維方式。將科普視為一個生態系統，運用生態學的原理和思維方式對其進行闡釋，可以更加深刻地認識科普共同體構建的基本邏輯與發展思路。基于此，科普生態可理解為從生態學的視閾闡釋科普共同體發展系統的內涵與模式，而大科普生態則是建立在社會各界共同參與的、更為廣泛的科普共同體理念基礎上，是更為優化的科普生態系統。

1.4 基于科普場館的大科普生態建設

生態學研究的起點和基礎是生物個體，生物個體與其周圍環境的相互關系更是生態學的研究重點。科普場館是科普發展的重要基礎設施、科普工作的重要陣地、國家科普能力建設的核心要素，是大科普生態中的重要主體，因此激發科普場館的運行活力是構建大科普生態的社會環境要件中一項基礎性工作［3］。我國的科普研究以獨有的科普現象為研究對象，將豐富的科普活動資料和經驗總結為文獻基礎，具備獨特的優勢［6］。從2012 年至今，依托實體科技館，統籌流動科技館、科普大篷車、農村中學科技館、數字科技館等“五位一體”的我國現代科技館體系已經成型，成為一套覆蓋全國、世界獨有的科普基礎設施體系［7］。

本研究將以世界最大科技館——廣東科學中心的大科普生態建設實踐為研究基礎，從實踐中來，通過理論梳理與總結，把具體化為抽象，形成可資參考的對策與模式，指引未來實踐。

2 基于廣東科學中心展覽創新的大科普生態

廣東科學中心近年來以科普展覽創新為抓手，走出一條“以我為主、協同創新”之路，回應大科普的機遇與挑戰，積累了大科普建設實踐與經驗，為研究大科普現象提供了豐富的研究基礎，并先后于2020、2022 年獲廣東省科技進步獎，在全省乃至全國以科技館為核心樞紐的大科普建設中走在了前列。針對如何破解不同行業、領域科普需求旺盛但高質量供給不足難題，廣東科學中心大力加強“館政”“館企”“館校”“館際”等合作模式下“四化”新時代科普生態研究與實踐，建成了廣東省食品藥品科普體驗館、低碳&新能源汽車科普體驗館等以互動體驗方式呈現的創新展館，研發創新展項230件，并大力加強推廣應用，取得了顯著的社會效益和經濟效益，引領跨域協同實踐，繁榮大科普生態，推動大科普共同體的異質生成與共生發展，為實現科技與科普同頻共振、科學與文化美美與共，公眾充分接受、理解、參與科學等大科普生態應有之義提供可借鑒范本。

2.1 大科普生態模式

本研究立足廣東科學中心的科普展覽創新實踐，在橫向聚合、縱向深化、縱橫拓展3 個向度提煉大科普生態的跨域協同、系統集成、異質演進機制（見圖1），闡釋科普共同體發展系統的內涵與模式。

圖1 大科普生態模式

具體而言，在當今社會，不同類型的機構都在不同程度上存在向公眾宣傳政策、推廣產品、普及理念等各種各樣的科普動力，但大部分機構并不具備科普工作經驗，更不具備生產具有足夠吸引力科普展覽、向公眾進行科學傳播的能力。出于共同的科普需求，這些機構會向專業科普機構尋求合作，呈現出一種自主聚合的態勢。在合作過程中，原有的、存在于不同機構之間的邊界或壁壘逐漸消融，實現內容跨域，并開展資本、技術、人才等創新要素的集聚、融合與協作，實現要素協同；在技術領域，通過更加緊密而深入的系統集成，實現最優化的統籌設計，產生新工藝、新產品、新服務等。以科普為核心的多重跨域協同、系統集成，有助于形成全域化的科普共同體，并通過異質演進機制不斷發展、進化，促進社會化協同、數字化傳播、規范化建設、國際化合作的新時代科普生態不斷發展。

2.2 大科普生態機制

2.2.1 橫向聚合：跨領域的社會化協同

從17 世紀波義耳講座開始算起，科學普及已經歷了三百余年、諸多形態的發展，到現在已然成為一種廣泛的社會現象，并伴隨著科技進步與社會發展不斷煥發著蓬勃生機與盎然活力。科學普及源于自然科學與人類社會的相互作用，科技與社會的發展又哺育滋養著其生長，科學普及位于自然與人、科學與社會、技術與人文等若干板塊交接的活躍地帶，其內生力正是源于其所處的這種跨域性的地緣優勢［8］。科學普及的這種跨域特質也決定了科普展覽建設的交叉性與跨域性，需要借助科學教育、科技史、科技哲學、科學文化等互構領域，以及與當代前沿科學技術相關的其他領域來實現展覽內容的創建。科普的跨域性也決定了科普展覽建設要采用來自不同專業、不同行業的多元化主體相互協同的方式開展，才能真正實現科學的傳播與普及。當今社會，科學普及的需求是雙向的，政府/企業需要將其政策/產品進行推廣、宣傳，公眾希望獲取更多科普知識，增強自身科學素養，擁有更高質量的生活，當代科普實踐正式由這種雙向科普需求催生的。政府、企業需要借助專業科普機構對其專業內容進行科普展示轉化，并通過科學傳播的方式在公眾中得到普及，專業科普機構便成為了連接政府/企業與公眾的橋梁。科普機構與其他機構之間的協同不僅是不同專業、不同行業之間的攜手合作，還有不同類型的主體之間出于共同的科普需求而產生的自主聚合與協同增效。這種協同，在更多情況下是一種廣域的社會化協同，是政府、企業、科普機構、教育機構和研究機構等科普創新主體發揮各自優勢、開展大跨度資源整合，實現各方優勢互補［9］。如，2019 年，滑鐵盧大學量子計算研究所（IQC）出于對前沿量子科技科普化的需要，與加拿大北方科技館（Science North）聯合研發“量子：展覽”，讓觀眾從“量子”概念開始深入了解計算的歷史，然后深入挖掘量子技術的潛力，享受從“量子糾纏”概念到量子計算機前景的旅程，通過故事講述和游戲化的體驗將科學概念帶入生活。

在廣東省食品藥品科普體驗館建設中，廣東省食品藥品監督管理局為更好發揮其在食品、藥品、化妝品、保健品、醫療器械（以下簡稱“四品一械”）方面的科普宣傳職能，委托廣東科學中心建設廣東省食品藥品科普體驗館。在建設過程中，“館”和“政”分別承擔了不同的職能角色：廣東科學中心充分發揮其促進全民終身學習的科學傳播職能，運用先進的展陳技術和教育理念，把食品、藥品等不同行業的專業知識轉化為與健康生活、安全使用等相關的生動有趣的參與體驗；廣東省食品藥品監督管理局則立足于對食品藥品等安全監督管理和質量管理等職能，發揮政策把關、內容審核和專業資源協調等作用，確保建設項目與民生福祉、公眾健康以及全社會的可持續發展相關。在跨專業、跨領域協同方面，廣東科學中心積極借力外部專業和研發伙伴，通過專業協同，共建跨域科普內容架構。“四品一械”主題本身就是多元的、跨域的，在該館開發和實施過程中，廣東科學中心廣泛引入行業監管部門、高校和科研院所的專家團隊和企業人士，提供藥品、食品、醫療器械等不同學科的專業知識和最新發展動態，參與展覽內容規劃與研究。除了非科普領域的專業力量外，還引入科學教育、科技史等科普互構領域的專家、學者，以實現不同行業題材內容與科技、文化、歷史和藝術的有機融合與演繹。在跨域融合、要素協同、互相滲透、邊界消融的動態演化中，最終形成了緊扣“食品藥品”科普主題，以“四品一械”為經線，以“四品一械”所涵蓋的時間和空間為緯線，展示食品藥品的源起和發展、科學原理與技術進步、科學飲食用藥常識藥和安全監管等知識的展示大綱，并將展覽分為4 個展區：“食健養和”從食品與生活、食品與文化、食品與安全、食品與保健等方面探討生活中與食品息息相關的熱議話題；“美麗妝顏”結合化妝品的生活應用，解密如何科學選擇、正確使用和安全消費化妝品；“藥濟天下”展示藥品發展歷史、藥物研發過程、藥品作用機制、科學用藥常識等知識；“大醫良器”展示醫療器械發展的歷史和技術進步的歷程，并介紹其在保障人類健康方面的應用，既解決了“四品一械”科技資源難以科普化的問題，實現了科技與科普的“雙翼”發展，又形成了具備科學美學的展覽設計，實現了科學與文化的美美與共［10］。

2.2.2 縱向深化：系統集成推動工藝、產品、服務創新

科普展示設計與制造需要多媒體與藝術、人體工程學、美學與環境設計學、博物館學、機電工程等多個學科知識支撐。在跨域協同機制下，在科普展項的設計與制造過程中，多元主體的參與是其中的關鍵一環，可將上述在一致的需求或目標驅動下自主聚合、跨域協作的多元主體視為生態伙伴，而多元生態伙伴的高質量協同將形成優質的生態局域網，并促成該合作網絡的系統集成，實現最優化的統籌設計。通過多元生態伙伴深度集成與融合，共同開展展項建設，可突破專業技術人才壁壘和組織邊界，綜合調動要素資源，實現局域范圍內的價值創造；通過系統集成，實現能力互補，從生態伙伴中獲取更多的技術支持，以生態合力推動展示技術和展示裝置的持續創新。在技術層面，系統集成機制倡導多種技術系統的最優化統籌，帶來展示技術、裝置上的集成創新。系統集成不是簡單地連入、堆積、疊加、匯聚、捆綁和包裝，而是將各種創新要素通過創造性地融合，使各項創新要素之間互不匹配，從而使創新系統的整體功能發生質的變化，形成獨特的創新能力和競爭優勢［11］。按照社會和市場需求，系統集成可以系統地組織內外部優勢資源（如技術、知識、信息等）而產生具有功能倍增性技術發明和創新產品［12］。美國舊金山探索館、加拿大安大略科學中心、日本科學未來館等國際一流科技館/科學中心都具備展覽、展項的自主研發、設計能力。合肥科技館研發中心主任劉奕等［13］指出，對于這類設計型科技館而言，與展品企業的合作是一條內生式的創新發展之路，科技館與企業的協同創新兼具原始創新和集成創新的優勢，并倡導將創新成果以知識產權形式加以保護。

廣東科學中心新能源汽車科普體驗館通過系統集成實現了技術上的集成創新，形成了新工藝（技術發明）、新產品（展項）、新服務（科普體驗方式）。該館集成運用機械、聲、光、電和人工智能技術以及新媒體技術，結合劇場、多媒體演示、實物、模型等展示手法及多種技術，研發了一批具有科學性、教育性、趣味性的展項和裝置，展示新能源汽車電池、電控、電機、智能網聯的相關科學內容，通過創新展項互動設計，打造具身性、沉浸式、互動式觀眾體驗方式，創新科普交互方式，提升了展覽可視性、體驗感和傳播實效，破解了跨領域展覽項目傳統展示手段單一、體驗性不強的難題，為跨領域展覽項目建設提供了技術支撐和參照［14］。在該館的展示技術研發中，重點突破了動力電池連接展示、智能輔助駕駛展示、模擬駕駛展示、定制汽車展示、新能源展示等技術，讓觀眾通過展項互動體驗了解新能源汽車的電池、電機、電控技術。例如，在“新能源汽車模擬駕駛”展項中，通過計算機多媒體系統、可編程邏輯控制器（PLC）控制系統、多媒體影音系統、六自由度平臺系統、展品控制系統的集成，發明了一種新能源汽車模擬駕駛展示裝置，讓觀眾體驗模擬駕駛經過港珠澳大橋的過程中，通過實際操控固定在承臺上的純電動汽車,配合投影儀投影出的使用場景與六自由度平臺的實際路況模擬,直接感受和體驗駕駛新能源汽車的樂趣，并了解電動汽車的起步快性能、加速快性能、動力電池能量管理和智能充電管理等特點［15］。又如，在“智能輔助駕駛”展項中，通過汽車模擬輔助駕駛系統、計算機多媒體系統、PLC 控制系統、多媒體影音系統、展品控制系統的集成，發明了一種新能源車智能輔助駕駛展示裝置，觀眾親自駕駛體驗新能源汽車，使用駕駛輔助系統，在整個駕駛過程中感受語音交互、導航、娛樂休閑等功能，體驗自動防撞控制技術、車道偏離預警和防疲勞駕駛技術，真實感受和體驗到智能駕駛輔助系統的優點［16］。再如，在“新能源汽車全生命周期”展項中，通過計算機多媒體系統、PLC 控制系統、步進電機控制系統的集成，發明了一種新能源汽車展館的汽車材料全周期展示裝置，利用小球滾動觸發多媒體的形式，讓觀眾觀看多媒體，了解新能源汽車在研發時采用高密度輕量化材料和環保材料生產成汽車、汽車在行駛使用過程中的零排放、汽車使用里程和最后的壽命、汽車車身材料實現回收利用意義5 個方面的內容［17］。展館通過系統集成，為公眾營造了綜合性科普體驗，這種體驗超越了僅以圖文為媒介的閱讀——“眼動”（eyes-on）、正規學校課堂上知識傳輸式的——“耳動”（ears-on），采用展項這種具有實體形態的媒介，充分調動觀眾的感官，以具身化（embodied）的展項、寄身化（embedded）的布展再現科學、技術現象，讓觀眾通過感官實踐獲取感覺、知覺、表象，自覺觸發“腦動”（minds-on）學習機制，形成概念、判斷、推理等基于現象實踐的認知，進一步通過“情動”（hearts-on）學習［18］，感受科學思想、感悟科學精神，達到通過了解必要的科學知識、掌握基本的科學方法、樹立科學思想、崇尚科學精神（即“四科”）的科普目標。

2.2.3 縱橫拓展：異質演進的數字化傳播、規范化建設與國際化合作

近年來，世界范圍內科學傳播的重點轉向了與人類身體密切相關的健康傳播，從人類的身體和所處的生活世界等層面關注生命、福祉、人性、美好、生態環境等增益人生的體驗，廣東科學中心作為世界上最大的科技館/科學中心，其在展館展項建設中的經驗也在一定程度上展示了這一變化趨勢。進入20 世紀第2 個10 年，廣東科學中心展覽建設主題已呈現出從抽象科學到物化技術、從物化技術到身化技術、從身化技術到涉身技術的技術具身化的歷時性演進［19］。這種展示主題的演變是異質的、生成的，之所以能做到與時俱進，緊跟時代脈搏、回應社會需求，正是因為科學中心摸索出了一條跨域協同、系統集成的異質演進之路。跨域協同、系統集成的本質就是異質化的生成與演進。在生物學上，異質群體比同質群體在演化優勢指標上更具優越性，大量異質群體的匯聚將形成更具活力的生態結構。異質化是科普生態圈功能的發展、組織結構完善和進化的基礎。科學普及需要對科學內容進行傳播，異質化呼吁傳播形式的多樣化，除了公眾對實體展覽的參觀外，還需拓展云端等數字化的傳播渠道，特別是近兩年來的新冠病毒感染疫情（以下簡稱“疫情”）使科學傳播的方式發生了本質性的改變，為避免疫情擴散，線上參與已成為疫情時期的首選。以“廣東省食品藥品科普館”項目為例，通過搭建多維度的云端的科學傳播平臺，以360 度全景的虛擬現實（VR）線上展覽為核心，衍生出健康專題網站、健康云講座、宣貫班、自媒體公眾號等不同維度的科普形式和產品，使公眾在疫情時期通過線上立體化多元化的體驗參與科學與技術。除與跨域合作主體采取整合資源、聯合研發、機制創新的途徑開展了系列科普展覽項目建設、走社會化協同的大科普之路外，廣東科學中心發起建立了粵港澳大灣區科普聯盟、廣東省科學中心研究會和廣州科普聯盟等科普合作網絡，充分利用行業廣泛資源，形成開源、開放、協調、共享的協同體系。上海科技館也發起建立了長三角科普場館聯盟，創新驅動、區域協同，推動科普資源共建共享。此類區域性合作組織的建立與發展，無疑都對構建大科普格局具有積極影響。

在國際化合作方面，廣東科學中心與美國自然歷史博物館、加拿大安大略科學中心、英國科學博物館集團、日本未來館等國際高水平科普場館簽署戰略合作協議，積極拓展國際化的科普交流與合作網絡。如此，廣東科學中心暢通了以國內大循環為主體，國內國際雙循環相互促進的展項研發與科技成果輻射推廣格局，形成“科普+商業展/企業展/巡展/研學等”多元發展業態［20］，如研發的展示裝置“一種新能源汽車展館的定制汽車展示臺結構”，除在科普場館展示外，還在商業車展、汽車4S 店、新品發布會等場所廣泛應用；與美國自然歷史博物館合作開發了“大腦”巡展，自2010 年起在世界各地巡展；與英國科學博物館合作開發了“超級細菌——為我們的生命而戰”，在國內多地巡展。

在規范化建設方面，廣東科學中心開發展覽建設相關標準，進行規范化建設，保障全域科普共同體跨域協同生產高品質科普展項。率先牽頭制訂廣東省地方標準《科普展覽設計規范》，填補了國內同類標準空白，為推動全域科普共同體跨域協同的展項研發提供了高質量發展基礎，為科普發展生態提供了基于科普展項研發的規范性指導，已向社會發布《科普展覽設計規范 第1 部分 內容設計》《科普展覽設計規范 第2 部分 形式設計》，并在已完成建設的“廣東省食品藥品科普體驗館”“低碳&新能源汽車科普體驗館”“云南白藥體驗館”項目設計中全面將設計的原則、流程等規范內容進行了貫標應用，推進了跨域協同科普展覽項目的專業化和規范化建設。

3 結論

大科普發展生態的構建需總結歷史和當代經驗，學習和借鑒國際先進理念，通過對科普復雜關系、因素、機制、問題的深入研究，把握科普領域的基本規律，回答時代提出的重大問題，反映并整合區域性的認知成果。廣東科學中心基于跨域協同科普設計平臺拓展協同化的設計創新網絡，形成了包括以科技館和專業設計團隊為生態中心，由政府機構引導，展項制作單位、布展施工單位為供給方，科研機構、高等院校、社會公眾為需求方的科普設計生態圈，通過不斷地反饋和優化科普創新設計，形成可推廣可復制的創新設計范式，推動了社會化科普工作大格局的建設，為帶動行業多渠道、多模式、可持續發展探索出一些可借鑒參考的創新之路，為盤活科普行業專業建設工作帶來新的氣象和活力，助力現代科技館體系的建設和未來發展。