科技资源科普化实践与思考

苑晓

[中图分类号]N4 [文献标识码]A [文章编号]1001—9596（2021）09—0055—04

国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021--2035年）》明确提出一项重点工程——科技资源科普化，目的是要建立完善科技资源科普化机制，不断增强科技创新主体科普责任意识，充分发挥科技设施科普功能，提升科技工作者科普能力。目前，我国科技资源科普化依然存在诸多问题与挑战，如科技资源的科普转化渠道不畅、科技工作者缺位等，因此亟须进一步探索和完善科技资源科普化机制。

英国在科技资源科普化方面的经验值得借鉴。英国将面向公众的科学教育作为重要战略任务，纳入国家创新政策与创新体系构建，并要求各类国家级科研项目计划设立科学教育目标和工作内容。英国商务、创新与技能部（BEIS）发布的《2016/17-2019/20科技投入预算书》中，在“科学与社会”项目（包括科学教育）每年安排投入超过2000万英镑，4个年度共投入8900万英镑。英国皇家学会和英国促进科学协会在1986年联合创建英国公众理解科学委员会，并分设科普科学基金和发展基金，用于開展科学传播工作，并作为科技创新工作的一部分。由于英国将科学普及与科技创新紧密联系在一起，并通过科技项目和科技奖励等鼓励科技工作者参与科普工作，为科技工作者参与科技资源科普化提供了机制保障。本文以英国化工博物馆以例，介绍科技工作者通过参与藏品征集、科普展品设计、教育活动策划等方式，将科技资源转化为高质量的科普产品。

一、以科技工作者为核心的科技资源科普化实践

英国化工博物馆位于英国柴郡威德尼斯小镇，由当地多家化学工业公司共同出资兴建，建馆初衷是增进工业界与公众的联系。该馆生动还原了英国化学工业的历史，展现了化学与社会的关系。18世纪60年代，英国工业革命始于曼彻斯特的棉纺织业技术革命，催生了对酸、碱、染料等化学品的大量需求，推动了早期化学工业在曼彻斯特周边蓬勃发展。几经变迁，昔日的化工企业或关闭或搬迁。如今，这些化工企业在工厂原址上建立了化工博物馆，并收藏了3万余件藏品，如铸铁烧碱容器、高压操作室、分析实验室、电子显微镜、化工产品等物品、档案和照片，现由一家慈善信托基金负责运营。

该馆以激发公众科学兴趣、启发公众探索化学工业背后的故事为宗旨，充分发挥科技工作者的作用，将其独有的科技资源转化为藏品、展品、教育活动等科普产品，有效推动了当地公众科学素质提升、科技创新和经济发展。

二、将科技资源转化为博物馆藏品

为了讲好化学工业发展故事，化工专家参与了藏品的征集、鉴定和分类等工作，每件藏品都是英国化学工业发展史中某个阶段的缩影。这些藏品大多为英国化学工业早期的物品，有的在工业生产中发挥过重要作用，有的代表当时最新的先进技术，有的记录着普通工人的工作场景，它们生动展示了英国硫酸工业、纯碱工业、染料工业早期发展的历程。

（一）从“酸蛋”了解英国早期硫酸工业

“酸蛋”是工厂用于向外输送酸液的容器，其工作原理是利用空气压力将“酸蛋”中的酸排出。18世纪中叶以前，硫酸仅在制药和制造硝酸过程中少量使用，应用范围很小。1740年，英国医生瓦尔特（Joshua Ward）在伦敦附近建立了第一个铅室法制硫酸工厂。18世纪中叶，纺织工业的发展促使与纺织有密切关系的漂白和染色技术不断改进，使硫酸的需求量迅速增加。1750年，漂白工人成功用硫酸代替乳酸酸化待漂白的亚麻织品和棉织品，这一技术革新使整个漂白过程的操作时间由20天左右缩短到了12个小时。

（二）从生产黑灰的火炉了解英国早期纯碱工业

黑灰是最早的人造碱，通过在火炉中燃烧植物获得。18世纪，英国纺织、肥皂、造纸、玻璃、火药等行业都需要大量用碱，使得天然碱和黑灰供不应求，迫切需要寻找新的碱源。1788年，勒布兰（Nicolas Leblanc）提出以氯化钠为原料制碱，并建立了一套完整的流程。1823年，英国政府豁免盐税，盐价大降，硫酸工业化生产也已实现，为英国推行勒布兰法的制碱工业提供了充分条件。勒布兰制碱法由于综合利用原料，使工厂不仅能生产碱，还能生产硫酸、芒硝、硫代硫酸钠、盐酸、硫磺、漂白粉等，形成一项大型综合生产的化学工业。

（三）从染料染色标准色卡了解英国早期染料工业

染料染色标准色卡是染厂将常用染料结合本厂基布品种制作的具有一定规律的彩色图册。化学工业提供了废物利用的经典案例，它不仅发现新方法来利用本工业的废料，还利用其他工业的各种废料。例如，把以前几乎毫无用处的煤焦油变成苯胺染料、茜红染料。纺织工业兴起同时增加了对染料的需求。最初的染料来源于植物、动物和矿物，到16世纪，工匠从黄铁矿获得硫酸亚铁来加深植物染料的颜色。硫酸亚铁也成为生产硫酸、威尼斯红、普鲁士蓝等其他化学品的重要起始物。1856年，英国有机化学家帕金（Willam Henry Perkin）以苯胺做原料合成了苯胺紫，这是第一个人工合成的染料。

三、将科技资源转化为科普展品

为了让公众更好地了解化学工业为促进经济发展和改善生活所解决的科学和技术问题，增进与公众的沟通和联系，化工专家参与了科普展品的设计和制作。这些基于英国化工实践设计的科普展品，有的由化学分析仪器改造而来，有的模拟了化工生产的真实过程，它们生动展示了化学基础研究和工业实践中曾经面临的一系列真实问题。

（一）从“晶体生长”展品了解化学物质形态

“晶体生长”展品提供了6种物质，有些物质融化后再降温会重新形成规则的结构，而另外一些物质则始终没有规则的结构。通过观察放大的物质结构图像，可以分辨出晶体和非晶体两种物质形态。晶体是分子整齐规则排列的固体，非晶体是分子杂乱无章排列的固体。通过该展品，公众可以直观理解结晶分离技术，它是利用混合物中各成分在特定溶剂和条件下的溶解度显著差异来实现物质分离的操作方法。

（二）从“流化床反应器”展品了解催化反应过程

“流化床反应器”展品利用空气吹动沙子中的小球，让小球、沙子与空气充分接触，模拟了催化剂流化床工作过程。早期的固定床裂解装置，每工作10分钟进行裂解反应，就需要同样的10分钟来再生催化剂。该展品可以使公众认识到，流化床反应器利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，与固定床装置相比，有效控制了催化剂结焦，并提高了汽油辛烷值。四、将科技资源转化为教育活动

为了激发当地青少年的科学兴趣，启发他们的好奇心，提升科学素养，为创新发展储备科技人才，博物馆为青少年提供了丰富的教育活动。英国科技政策规定，科技项目中须包含科学教育的目标和内容，因此负责科技项目的科学家会通过各种途径参与科学教育。英国皇家化学会的化学家常常活跃在该馆的教育活动中。他们借助博物馆的藏品和展品来设计和实施教育活动，引导学生在实践中学习、了解科学研究过程，增强解决实际问题的能力。

这些化学家常常指导学生開展研究性学习活动。活动主题通常与导师研究背景或者研究热点相关，如水处理、垃圾处理、碳排放等。活动前，学生需阅读大量课题资料，提出一些问题。活动中，导师将会借助馆内的藏品和展品，进一步引导学生思考问题产生的原因、前人解决问题的思路和方法等。有时需要到工厂、农场、垃圾场和研究所等开展实地调研、采样，并通过实验进一步探索相关问题。每个课题最后，导师都会组织学生们进行汇报交流，将导师培养研究生的过程移植到青少年的科学好奇心培育上。

五、思考与展望

科技资源科普化要取得实效，科技工作者不能缺席。英国化工博物馆能汇聚科技工作者并在他们的支持下，将科技资源有效转化为藏品、科普展品和教育活动等科普产品，与英国的科普工作机制有很大关系。一是将科学教育作为国家创新政策与创新体系的战略任务。例如，要求国家级科研项目计划纳入科学教育目标和内容，仅英国商务、创新与技能部（BEIS）每年就投入超过1000万英镑用于科学普及。二是专业学会参与科学传播的顶层设计和管理。例如，英国皇家学会和英国促进科学协会联合创建英国公众理解科学委员会，并分设科普科学基金和发展基金，有效推动了科学传播工作。三是培育了科学家重视科普工作的科学文化氛围。在科技资源科普化机制的保障下，英国科学家参与科普工作成为常态，并逐渐形成了科学家群体重视科普工作的科学文化氛围。科学家参与科普工作，从最初的刚性政策和机制约束逐渐转变为主动承担社会责任的自觉。

当前，科技资源科普化已成为提升全民科学素质的一项重点工程，在如何建立完善科技资源科普化机制、增强科技创新主体科普责任意识等方面还面临诸多问题与挑战。科技资源科普化是一个系统工程，需要做好顶层设计，理清系统中各要素之间的关系，充分发挥各创新主体的作用;还需要以摸石头过河的毅力，在学习借鉴已有经验的基础上，结合本地区和本单位实际，进行理论和实践创新。