紫荆夜话之通俗易懂

对科普作品最高的赞誉之一是所谓“通俗易懂”,如此方可吸引更多的围观群众。然而我们惊异地发现,如今的主流科学亦在某种程度上,向“通俗易懂”这个大目标靠拢。

一、通俗易懂的大V科普文

今天我们来说一说“通俗易懂”这个话题。

我们在评论一个老师教学水平高超时,往往会加上这么一句,“他能把复杂的内容用通俗易懂的话解释清楚”,相信大家在多年的求学生涯中也都遇见过这样的好老师,碰到他们是学生的一大幸福。那我们能不能说,“通俗易懂”这个判据是放之四海而皆准的真理呢?

对此,我持谨慎的怀疑态度。

印象中,我们对通俗易懂的追求或许最早来自于各种科普书籍。对科普作品最高的赞誉之一是所谓“通俗易懂”,即通过深入浅出的叙述让读者初步了解科学前沿的知识。特别是当时代的列车驶入二十一世纪后,我们发现信息流开始呈现指数增长。面对这种情况,我们看起来有两个选择:要么“拥抱改变”,极大提高信息的输入速度以力保博采众长;要么在一个很小很小的领域精耕细作,不恰当地比喻就是在针尖上绣花。显然,选择后者基本就相当于发布宣言,“板凳要坐十年冷,文章不写一句空”,在倡导知识经济的今天,看上去多多少少有些不合时宜;而前者博采众长的画饼极大满足了广大人民群众对于知识“好大喜功,贪多求全”的思想,于是乎一时间打着“XX分钟/小时教会你YY学科/技能”的各路微博/知乎/微信公众号大V们粉丝无数。

那么问题来了,我们知道博采众长的前提是对“众长”都得有一定的了解,回想一下当年被理学院的各种课程支配的恐惧吧,学一门本科生的课程尚且如此费劲,真的能在短时间之内学会某一类新的知识吗?

大V们的答案是,我发出来的东西都“通俗易懂”呀,你们读的时候是不是毫不费力?是不是感觉思维的展开犹如水银泻地般迅速,好似骏马奔驰在草原?换句话说,你是不是感受到了阅读或者说学习新知的愉悦感!

如果回答都是“是”,那么你就有很大可能被大V圈粉,然后开始孜孜不倦地跟随他们学习,然后过了颇为不短的一段时间后发现,自己好像懂了很多,又好像啥都没太懂。和别人说起个名词吧,都听说过;要用个啥理论算个模型吧,又不太会,所以这算什么情况呢,肯定不能说学好了,那就算学了50%?

要我说,就应该对自己狠一些,什么50%啊,还不如承认自己什么都不懂比较好吧!

这里我们要指出几个常见的问题:

问题1:我们往往会对自己报以过高的期望值。不是以为自己能做好就真能做好的,也不是以为别人能做好自己也就能复制的。

问题2:尽管我们尊重情怀,但请更加尊重概率。爱因斯坦在专利局捣鼓出来了相对论,不意味着我们能在谈笑间导出大统一理论的方程;正如比尔盖茨在车库打下了商业帝国的地基,不意味着后继者们能在自家后院建立现代的企业一样。要不然某位众所周知的著名图书管理员干出了一番惊天地泣鬼神的事业,为啥没听说其他人争当图书管理员?

我不是说大V们“通俗易懂”的解说不好,相反,他们的文章很多都是写得非常好的科普文,关键是我们打开方式不对:真正有效的学习,往往不是愉快的。注意我此处用了“往往”一词,请诸位大神不要跳出来打脸。

冰心女士当年有一首小诗,于此情此景极配,现摘录如下:

成功的花,

人们只惊羡她现时的明艳!

然而当初她的芽儿,

浸透了奋斗的泪泉,

洒遍了牺牲的血雨。

初中的时候第一次看到这首诗,觉得就是说苦尽甘来这么一件事,不觉有多精彩。现在回头想想,又增添了新的模样。科普文也好,大V解说也罢,关键问题在于读者得对其背后的规律烂熟于心,否则看完就变成了水中月镜中花,或者魏晋名士喜好的“玄谈”。换句话说,“通俗易懂”知识的作用,不是让你快速学会新的知识或技能,而是吸引读者的兴趣,或者简明地解释学习过程中的困惑。下面我们来举几个例子。

布洛赫当年在提出布洛赫波的时候说过这么一段话,“当我开始思考这一问题的时候,感觉到问题的关键是解释电子将如何偷偷地潜行于金属中的所有离子中间……经过简明而直观的傅里叶分析,令我高兴地发现,这种不同于自由电子平面波的波仅仅借助于一种周期性调制就可以获得。”看起来很简单是不是,就是说晶体中的布洛赫波可以写成具有晶格周期性的函数乘以调制平面波的形式,但是要真正理解起来,起码得知道什么是傅里叶分析吧?事实上,在电子显微学中我们也常常用到布洛赫波,如果展开了写明白每一个公式的推导和它背后的意义话,我试过,至少也得两三页A4纸。

另外,当代著名凝聚态物理学家文小刚也说过这么一个段子,他开车穿过加拿大与美国的边境时对边检员称自己是物理学家,然后边检问他麦克斯韦方程有几个。文教授想了想,如果他是本科水平,我应该说四个;如果他是物理博士水平,我应该说一个。纠结一会儿后,文小刚回答四个,然后边检员愉快地予以放行。这个段子是什么意思呢?大意是说麦克斯韦方程组的四个方程可以简化为一个统一的张量方程,听上去是不是很心累?

但另一方面,爱因斯坦著名的广义相对论场方程被无数物理学文青奉为物理之美的典范,我不止一次地在各大科普杂志上看到它入选类似“十大最美方程”这种听起来就高大上的行列。然而如果说场方程也是一个张量方程,其包含16个分量方程的话,是不是感觉美感消失大半呢?

举上面这几个例子的意思是说,其实所有学科里面都会有一些“漂亮”的内容,但更多的是支撑他们的基础,即所谓的“dirty work”。然而,“通俗易懂”的介绍并不会告诉我们后者的存在。其实科普的性质也决定了这一点:能吸引人的只可能是学科金字塔尖的那一小部分,就算作者讲得再好再透彻读者如果没有塔基的知识,也只是空中楼阁罢了。而搭建塔基的过程,才是学习过程中最消耗心力、最枯燥乏味而同时又最培养能力的过程。学好量子力学,就得搞清楚最起码的概念,知道它们是怎么引入的,而不是在论坛上天天看各种玄到没边的讨论;看广义相对论,就得先知道一点微分几何的知识,而不是认为知道黑洞和视界这俩词就明白了一半,再听说个虫洞和高维空间就以为洞悉了世界的真理。一言以蔽之,通俗易懂的文章起的作用对尚未入门者是激发兴趣,对初窥门径者是锦上添花,唯独没有代替刚入门者系统学习的功效。

二、当代科研的通俗易懂趋势

上面我们讨论了当代很多自媒体或网络论坛的科普文章,并进行了简单的分析。接下来我们要讨论的,则是正儿八经的科研学术圈的问题。

先旗帜鲜明地亮出一个观点:当代实验科研活动的一大趋势是,仪器越来越高端,门槛越来越简单,输出越来越傻瓜,深究越来越困难。我想读者也是实验科学工作者的话,看到这里也许能有一丝共鸣了。

大概解释一下上面这几句话:一帮极端聪明的人试图弄明白一些艰深的问题,于是他们提出了一些实验思路;一帮同样聪明的人觉得这些问题很重要,于是他们开始制造相应的实验仪器;仪器造好后需要有人操作,需要有人用它来得到实验数据来尝试回答那些艰深的问题,但是最初期的仪器输出的结果并不直观,需要进行大量的分析,这就产生了一种准入门槛;随着那些顶级聪明的人不断改进仪器的软硬件,它输出的结果变得越来越直观,输出图像的可以实现“所见即所得”,输出图谱的可以自动完成分析与标定,这就大大降低了实验科学的从业门槛,据说目前国内的科研从业者数量已经高达数千万。无怪乎不少化学领域的研究生们吐槽说,每天的工作找个民工培训几天也能完成……

上面讨论了输出的“通俗易懂”,接下来说一说输入,其大体上指科研的灵感或者说创意。下面我举两个例子。

我们从小都知道所谓“摩擦起电”,但使用宏观的方法例如摩擦玻璃棒或橡胶棒的方法产生的那么一点儿电荷量几乎可以忽略不计。为什么呢?因为摩擦起电主要得到的是面电荷分布,因此同等体积的条件下表面积越大可望得到的效果越好,于是人们设计了基于薄膜或者纳米线的纳米摩擦发电机,它可以用于回收各种可能的机械能,有着良好的应用前景。

另外一个例子则颇有点戏剧性。我在初中的时候翻阅高中物理课本,看到电容一节觉得它简直是黑科技,结构没有电池那么复杂,也没有那么多乱七八糟的填充物,能储存电能不说放电还可以很快。于是跑去问物理老师是否可以将电容想办法改一改做成类似电池那种可以缓慢供电的装置,比如点亮一个手电筒之类。物理老师想了想,给了否定的答案,从此这个问题我没再细想,直到本科时听说了一个很热门的研究方向叫做超级电容器……

所以我在想,当代科研逐渐成为一个产业,和输入和输出这两方面逐渐变得“通俗易懂”看起来还是有一定的关系。但话又说回来,还是和之前讨论的科普文一样,只有真正搞明白了背后所有的机理,才有可能将这些“通俗易懂”的概念带入主流的科学界,完成从科学工作者到科学家的蜕变。

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