大科普生态系统构建模式与机制：广东科学中心创新实践视角

张 娜，邱银忠，宋晓阳，周智恒，邹新伟

（1.广东科学中心，广东广州 510006；2.华南理工大学，广东广州 510641）

当今世界，新一轮科技革命和产业变革加速发展，各行各业的科技资源、科研成果、创新产品不断丰富，社会科普需求不断上涨，但与此同时，科普工作呈现分散、隔离的状态，无法互补增效、形成合力，缺乏创新机制和业态，不同行业、领域存在高质量科普产品供给不足的问题。科普工作如何适应时代新趋势，构建社会化协同、数字化传播、规范化建设、国际化合作（以下简称“‘四化’”）的新时代科普生态，构建大科普生态是摆在科普工作者面前的时代命题。本研究基于广东科学中心的科普展览创新实践与经验，分析大科普生态发展模式及机制，旨在为立足科技馆的大科普生态系统建设提供经验与模式参考。

1 相关概念与内涵

1.1 大科普

“大科普”一词在我国的使用始于1990 年以后，是伴随着国际科普理念传入中国和“大科学”概念逐步被接受而出现的［1］，其内涵与时俱进，并在新时代迸发出了新的生机与活力。2021 年，国务院印发的《全民科学素质行动规划纲要（2021—2035 年）》提出坚持协同推进构建政府、社会、市场等协同推进的社会化科普大格局。同年12 月，《人民政协报》刊发了全国政协课题组［2］《深刻认识习近平总书记关于科技创新与科学普及“两翼理论”的重大意义，建议实施“大科普战略”的研究报告》，该报告从“两翼理论”出发，对大科普的概念与内涵、构成、愿景目标、实施建议等进行了较为系统的论述，并将大科普定义为：在党的领导下，以贯彻落实“两翼理论”为根本遵循，以实现国家创新发展为目标，充分发挥新型举国体制优势，加强政府统筹协调，科技组织动员发动，社会力量全体行动，各行各业踊跃参与，大众传媒广泛传播，形成全国推动、全媒传播、全体行动、全民参与的共抓共建共享大格局，形成全社会、全民族创新发展强大合力，形成科技创新与普及布局合理、协调发展、互为助力的国家创新体系和现代化科技治理新格局，加速提升国家科技创新硬实力和创新文化软实力，为加快社会主义现代化国家建设进程提供强大动力，为人类命运共同体构建贡献中国智慧。其内涵由五“大”构成，即大目标、大工程、大协作、大创新和大服务。

1.2 科普生态

2020 年，在中国科普研究所委托开展的一项“科普生态系统调查研究”成果中，科普生态的定义如下：科普生态是各类科普事业的参与主体通过良性完备的机制，实现高效协同、开放共享、共建共赢，以推动科普工作迈向高质量发展新台阶的复杂体系，是一个地区通过科学普及实现高质量、高效益、可持续发展能力的综合体现；而且指出，一个良性的科普生态应当具有主体多元、系统完备、规范高效、活力充盈等特点［3］。

2022 年，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于进一步加强科学技术普及工作的意见》，提出推动科普全面融入经济、政治、文化、社会、生态文明建设，构建社会化协同、数字化传播、规范化建设、国际化合作的新时代科普生态［4］。这是我国首次在中央文件层面明确提出树立大科普理念，并用“四化”界定了新时代科普生态的内涵。

1.3 大科普生态

2019 年，中国科普研究所所长王挺在首届粤港澳大湾区科普创新发展高峰论坛上，以“打造新时代社会化大科普生态”为题的致辞中指出，新时代、新机遇、新挑战，我们需要创新科普理念与工作方式，构建社会化科普工作大格局，并指出建设科普发展生态必须拓展大科普格局、构建大科普生态，形成多元主体参与、共建共治共享的现代科普治理体系［5］。其中“大科普格局”“科普发展生态”“社会化大科普生态”等表述激活了大科普理念，基于社会化科普的时代需求，立足粤港澳大湾区的科技创新沃土，对“大科普”概念与内涵进行了创新性阐释。

可见，大科普生态以公众为服务对象，各类机构、社会组织、科学家、媒体等多元主体参与的，政府、社会、市场等协同推进的，是共建共治共享的现代科普治理体系。近年来，大科普及其生态等相关概念受到了科普界特别是科普政策领域的高度关注，虽有专家、学者对大科普加以使用、呼吁，并对其内涵进行描述性阐释，但更多局限在概念层面，缺乏学理与实践层面的支撑。对此，本研究将首先在学理层面尝试对大科普生态进行界定。

“生态”一词源于古希腊语，意为家或环境，指一切生物的生存状态，以及它们之间和它们与环境之间的关系。如今，“生态”一词已渗透到各个领域，生态学更是成为了人们认识世界的一种思维方式。将科普视为一个生态系统，运用生态学的原理和思维方式对其进行阐释，可以更加深刻地认识科普共同体构建的基本逻辑与发展思路。基于此，科普生态可理解为从生态学的视阈阐释科普共同体发展系统的内涵与模式，而大科普生态则是建立在社会各界共同参与的、更为广泛的科普共同体理念基础上，是更为优化的科普生态系统。

1.4 基于科普场馆的大科普生态建设

生态学研究的起点和基础是生物个体，生物个体与其周围环境的相互关系更是生态学的研究重点。科普场馆是科普发展的重要基础设施、科普工作的重要阵地、国家科普能力建设的核心要素，是大科普生态中的重要主体，因此激发科普场馆的运行活力是构建大科普生态的社会环境要件中一项基础性工作［3］。我国的科普研究以独有的科普现象为研究对象，将丰富的科普活动资料和经验总结为文献基础，具备独特的优势［6］。从2012 年至今，依托实体科技馆，统筹流动科技馆、科普大篷车、农村中学科技馆、数字科技馆等“五位一体”的我国现代科技馆体系已经成型，成为一套覆盖全国、世界独有的科普基础设施体系［7］。

本研究将以世界最大科技馆——广东科学中心的大科普生态建设实践为研究基础，从实践中来，通过理论梳理与总结，把具体化为抽象，形成可资参考的对策与模式，指引未来实践。

2 基于广东科学中心展览创新的大科普生态

广东科学中心近年来以科普展览创新为抓手，走出一条“以我为主、协同创新”之路，回应大科普的机遇与挑战，积累了大科普建设实践与经验，为研究大科普现象提供了丰富的研究基础，并先后于2020、2022 年获广东省科技进步奖，在全省乃至全国以科技馆为核心枢纽的大科普建设中走在了前列。针对如何破解不同行业、领域科普需求旺盛但高质量供给不足难题，广东科学中心大力加强“馆政”“馆企”“馆校”“馆际”等合作模式下“四化”新时代科普生态研究与实践，建成了广东省食品药品科普体验馆、低碳&新能源汽车科普体验馆等以互动体验方式呈现的创新展馆，研发创新展项230件，并大力加强推广应用，取得了显著的社会效益和经济效益，引领跨域协同实践，繁荣大科普生态，推动大科普共同体的异质生成与共生发展，为实现科技与科普同频共振、科学与文化美美与共，公众充分接受、理解、参与科学等大科普生态应有之义提供可借鉴范本。

2.1 大科普生态模式

本研究立足广东科学中心的科普展览创新实践，在横向聚合、纵向深化、纵横拓展3 个向度提炼大科普生态的跨域协同、系统集成、异质演进机制（见图1），阐释科普共同体发展系统的内涵与模式。

图1 大科普生态模式

具体而言，在当今社会，不同类型的机构都在不同程度上存在向公众宣传政策、推广产品、普及理念等各种各样的科普动力，但大部分机构并不具备科普工作经验，更不具备生产具有足够吸引力科普展览、向公众进行科学传播的能力。出于共同的科普需求，这些机构会向专业科普机构寻求合作，呈现出一种自主聚合的态势。在合作过程中，原有的、存在于不同机构之间的边界或壁垒逐渐消融，实现内容跨域，并开展资本、技术、人才等创新要素的集聚、融合与协作，实现要素协同；在技术领域，通过更加紧密而深入的系统集成，实现最优化的统筹设计，产生新工艺、新产品、新服务等。以科普为核心的多重跨域协同、系统集成，有助于形成全域化的科普共同体，并通过异质演进机制不断发展、进化，促进社会化协同、数字化传播、规范化建设、国际化合作的新时代科普生态不断发展。

2.2 大科普生态机制

2.2.1 横向聚合：跨领域的社会化协同

从17 世纪波义耳讲座开始算起，科学普及已经历了三百余年、诸多形态的发展，到现在已然成为一种广泛的社会现象，并伴随着科技进步与社会发展不断焕发着蓬勃生机与盎然活力。科学普及源于自然科学与人类社会的相互作用，科技与社会的发展又哺育滋养着其生长，科学普及位于自然与人、科学与社会、技术与人文等若干板块交接的活跃地带，其内生力正是源于其所处的这种跨域性的地缘优势［8］。科学普及的这种跨域特质也决定了科普展览建设的交叉性与跨域性，需要借助科学教育、科技史、科技哲学、科学文化等互构领域，以及与当代前沿科学技术相关的其他领域来实现展览内容的创建。科普的跨域性也决定了科普展览建设要采用来自不同专业、不同行业的多元化主体相互协同的方式开展，才能真正实现科学的传播与普及。当今社会，科学普及的需求是双向的，政府/企业需要将其政策/产品进行推广、宣传，公众希望获取更多科普知识，增强自身科学素养，拥有更高质量的生活，当代科普实践正式由这种双向科普需求催生的。政府、企业需要借助专业科普机构对其专业内容进行科普展示转化，并通过科学传播的方式在公众中得到普及，专业科普机构便成为了连接政府/企业与公众的桥梁。科普机构与其他机构之间的协同不仅是不同专业、不同行业之间的携手合作，还有不同类型的主体之间出于共同的科普需求而产生的自主聚合与协同增效。这种协同，在更多情况下是一种广域的社会化协同，是政府、企业、科普机构、教育机构和研究机构等科普创新主体发挥各自优势、开展大跨度资源整合，实现各方优势互补［9］。如，2019 年，滑铁卢大学量子计算研究所（IQC）出于对前沿量子科技科普化的需要，与加拿大北方科技馆（Science North）联合研发“量子：展览”，让观众从“量子”概念开始深入了解计算的历史，然后深入挖掘量子技术的潜力，享受从“量子纠缠”概念到量子计算机前景的旅程，通过故事讲述和游戏化的体验将科学概念带入生活。

在广东省食品药品科普体验馆建设中，广东省食品药品监督管理局为更好发挥其在食品、药品、化妆品、保健品、医疗器械（以下简称“四品一械”）方面的科普宣传职能，委托广东科学中心建设广东省食品药品科普体验馆。在建设过程中，“馆”和“政”分别承担了不同的职能角色：广东科学中心充分发挥其促进全民终身学习的科学传播职能，运用先进的展陈技术和教育理念，把食品、药品等不同行业的专业知识转化为与健康生活、安全使用等相关的生动有趣的参与体验；广东省食品药品监督管理局则立足于对食品药品等安全监督管理和质量管理等职能，发挥政策把关、内容审核和专业资源协调等作用，确保建设项目与民生福祉、公众健康以及全社会的可持续发展相关。在跨专业、跨领域协同方面，广东科学中心积极借力外部专业和研发伙伴，通过专业协同，共建跨域科普内容架构。“四品一械”主题本身就是多元的、跨域的，在该馆开发和实施过程中，广东科学中心广泛引入行业监管部门、高校和科研院所的专家团队和企业人士，提供药品、食品、医疗器械等不同学科的专业知识和最新发展动态，参与展览内容规划与研究。除了非科普领域的专业力量外，还引入科学教育、科技史等科普互构领域的专家、学者，以实现不同行业题材内容与科技、文化、历史和艺术的有机融合与演绎。在跨域融合、要素协同、互相渗透、边界消融的动态演化中，最终形成了紧扣“食品药品”科普主题，以“四品一械”为经线，以“四品一械”所涵盖的时间和空间为纬线，展示食品药品的源起和发展、科学原理与技术进步、科学饮食用药常识药和安全监管等知识的展示大纲，并将展览分为4 个展区：“食健养和”从食品与生活、食品与文化、食品与安全、食品与保健等方面探讨生活中与食品息息相关的热议话题；“美丽妆颜”结合化妆品的生活应用，解密如何科学选择、正确使用和安全消费化妆品；“药济天下”展示药品发展历史、药物研发过程、药品作用机制、科学用药常识等知识；“大医良器”展示医疗器械发展的历史和技术进步的历程，并介绍其在保障人类健康方面的应用，既解决了“四品一械”科技资源难以科普化的问题，实现了科技与科普的“双翼”发展，又形成了具备科学美学的展览设计，实现了科学与文化的美美与共［10］。

2.2.2 纵向深化：系统集成推动工艺、产品、服务创新

科普展示设计与制造需要多媒体与艺术、人体工程学、美学与环境设计学、博物馆学、机电工程等多个学科知识支撑。在跨域协同机制下，在科普展项的设计与制造过程中，多元主体的参与是其中的关键一环，可将上述在一致的需求或目标驱动下自主聚合、跨域协作的多元主体视为生态伙伴，而多元生态伙伴的高质量协同将形成优质的生态局域网，并促成该合作网络的系统集成，实现最优化的统筹设计。通过多元生态伙伴深度集成与融合，共同开展展项建设，可突破专业技术人才壁垒和组织边界，综合调动要素资源，实现局域范围内的价值创造；通过系统集成，实现能力互补，从生态伙伴中获取更多的技术支持，以生态合力推动展示技术和展示装置的持续创新。在技术层面，系统集成机制倡导多种技术系统的最优化统筹，带来展示技术、装置上的集成创新。系统集成不是简单地连入、堆积、叠加、汇聚、捆绑和包装，而是将各种创新要素通过创造性地融合，使各项创新要素之间互不匹配，从而使创新系统的整体功能发生质的变化，形成独特的创新能力和竞争优势［11］。按照社会和市场需求，系统集成可以系统地组织内外部优势资源（如技术、知识、信息等）而产生具有功能倍增性技术发明和创新产品［12］。美国旧金山探索馆、加拿大安大略科学中心、日本科学未来馆等国际一流科技馆/科学中心都具备展览、展项的自主研发、设计能力。合肥科技馆研发中心主任刘奕等［13］指出，对于这类设计型科技馆而言，与展品企业的合作是一条内生式的创新发展之路，科技馆与企业的协同创新兼具原始创新和集成创新的优势，并倡导将创新成果以知识产权形式加以保护。

广东科学中心新能源汽车科普体验馆通过系统集成实现了技术上的集成创新，形成了新工艺（技术发明）、新产品（展项）、新服务（科普体验方式）。该馆集成运用机械、声、光、电和人工智能技术以及新媒体技术，结合剧场、多媒体演示、实物、模型等展示手法及多种技术，研发了一批具有科学性、教育性、趣味性的展项和装置，展示新能源汽车电池、电控、电机、智能网联的相关科学内容，通过创新展项互动设计，打造具身性、沉浸式、互动式观众体验方式，创新科普交互方式，提升了展览可视性、体验感和传播实效，破解了跨领域展览项目传统展示手段单一、体验性不强的难题，为跨领域展览项目建设提供了技术支撑和参照［14］。在该馆的展示技术研发中，重点突破了动力电池连接展示、智能辅助驾驶展示、模拟驾驶展示、定制汽车展示、新能源展示等技术，让观众通过展项互动体验了解新能源汽车的电池、电机、电控技术。例如，在“新能源汽车模拟驾驶”展项中，通过计算机多媒体系统、可编程逻辑控制器（PLC）控制系统、多媒体影音系统、六自由度平台系统、展品控制系统的集成，发明了一种新能源汽车模拟驾驶展示装置，让观众体验模拟驾驶经过港珠澳大桥的过程中，通过实际操控固定在承台上的纯电动汽车,配合投影仪投影出的使用场景与六自由度平台的实际路况模拟,直接感受和体验驾驶新能源汽车的乐趣，并了解电动汽车的起步快性能、加速快性能、动力电池能量管理和智能充电管理等特点［15］。又如，在“智能辅助驾驶”展项中，通过汽车模拟辅助驾驶系统、计算机多媒体系统、PLC 控制系统、多媒体影音系统、展品控制系统的集成，发明了一种新能源车智能辅助驾驶展示装置，观众亲自驾驶体验新能源汽车，使用驾驶辅助系统，在整个驾驶过程中感受语音交互、导航、娱乐休闲等功能，体验自动防撞控制技术、车道偏离预警和防疲劳驾驶技术，真实感受和体验到智能驾驶辅助系统的优点［16］。再如，在“新能源汽车全生命周期”展项中，通过计算机多媒体系统、PLC 控制系统、步进电机控制系统的集成，发明了一种新能源汽车展馆的汽车材料全周期展示装置，利用小球滚动触发多媒体的形式，让观众观看多媒体，了解新能源汽车在研发时采用高密度轻量化材料和环保材料生产成汽车、汽车在行驶使用过程中的零排放、汽车使用里程和最后的寿命、汽车车身材料实现回收利用意义5 个方面的内容［17］。展馆通过系统集成，为公众营造了综合性科普体验，这种体验超越了仅以图文为媒介的阅读——“眼动”（eyes-on）、正规学校课堂上知识传输式的——“耳动”（ears-on），采用展项这种具有实体形态的媒介，充分调动观众的感官，以具身化（embodied）的展项、寄身化（embedded）的布展再现科学、技术现象，让观众通过感官实践获取感觉、知觉、表象，自觉触发“脑动”（minds-on）学习机制，形成概念、判断、推理等基于现象实践的认知，进一步通过“情动”（hearts-on）学习［18］，感受科学思想、感悟科学精神，达到通过了解必要的科学知识、掌握基本的科学方法、树立科学思想、崇尚科学精神（即“四科”）的科普目标。

2.2.3 纵横拓展：异质演进的数字化传播、规范化建设与国际化合作

近年来，世界范围内科学传播的重点转向了与人类身体密切相关的健康传播，从人类的身体和所处的生活世界等层面关注生命、福祉、人性、美好、生态环境等增益人生的体验，广东科学中心作为世界上最大的科技馆/科学中心，其在展馆展项建设中的经验也在一定程度上展示了这一变化趋势。进入20 世纪第2 个10 年，广东科学中心展览建设主题已呈现出从抽象科学到物化技术、从物化技术到身化技术、从身化技术到涉身技术的技术具身化的历时性演进［19］。这种展示主题的演变是异质的、生成的，之所以能做到与时俱进，紧跟时代脉搏、回应社会需求，正是因为科学中心摸索出了一条跨域协同、系统集成的异质演进之路。跨域协同、系统集成的本质就是异质化的生成与演进。在生物学上，异质群体比同质群体在演化优势指标上更具优越性，大量异质群体的汇聚将形成更具活力的生态结构。异质化是科普生态圈功能的发展、组织结构完善和进化的基础。科学普及需要对科学内容进行传播，异质化呼吁传播形式的多样化，除了公众对实体展览的参观外，还需拓展云端等数字化的传播渠道，特别是近两年来的新冠病毒感染疫情（以下简称“疫情”）使科学传播的方式发生了本质性的改变，为避免疫情扩散，线上参与已成为疫情时期的首选。以“广东省食品药品科普馆”项目为例，通过搭建多维度的云端的科学传播平台，以360 度全景的虚拟现实（VR）线上展览为核心，衍生出健康专题网站、健康云讲座、宣贯班、自媒体公众号等不同维度的科普形式和产品，使公众在疫情时期通过线上立体化多元化的体验参与科学与技术。除与跨域合作主体采取整合资源、联合研发、机制创新的途径开展了系列科普展览项目建设、走社会化协同的大科普之路外，广东科学中心发起建立了粤港澳大湾区科普联盟、广东省科学中心研究会和广州科普联盟等科普合作网络，充分利用行业广泛资源，形成开源、开放、协调、共享的协同体系。上海科技馆也发起建立了长三角科普场馆联盟，创新驱动、区域协同，推动科普资源共建共享。此类区域性合作组织的建立与发展，无疑都对构建大科普格局具有积极影响。

在国际化合作方面，广东科学中心与美国自然历史博物馆、加拿大安大略科学中心、英国科学博物馆集团、日本未来馆等国际高水平科普场馆签署战略合作协议，积极拓展国际化的科普交流与合作网络。如此，广东科学中心畅通了以国内大循环为主体，国内国际双循环相互促进的展项研发与科技成果辐射推广格局，形成“科普+商业展/企业展/巡展/研学等”多元发展业态［20］，如研发的展示装置“一种新能源汽车展馆的定制汽车展示台结构”，除在科普场馆展示外，还在商业车展、汽车4S 店、新品发布会等场所广泛应用；与美国自然历史博物馆合作开发了“大脑”巡展，自2010 年起在世界各地巡展；与英国科学博物馆合作开发了“超级细菌——为我们的生命而战”，在国内多地巡展。

在规范化建设方面，广东科学中心开发展览建设相关标准，进行规范化建设，保障全域科普共同体跨域协同生产高品质科普展项。率先牵头制订广东省地方标准《科普展览设计规范》，填补了国内同类标准空白，为推动全域科普共同体跨域协同的展项研发提供了高质量发展基础，为科普发展生态提供了基于科普展项研发的规范性指导，已向社会发布《科普展览设计规范 第1 部分 内容设计》《科普展览设计规范 第2 部分 形式设计》，并在已完成建设的“广东省食品药品科普体验馆”“低碳&新能源汽车科普体验馆”“云南白药体验馆”项目设计中全面将设计的原则、流程等规范内容进行了贯标应用，推进了跨域协同科普展览项目的专业化和规范化建设。

3 结论

大科普发展生态的构建需总结历史和当代经验，学习和借鉴国际先进理念，通过对科普复杂关系、因素、机制、问题的深入研究，把握科普领域的基本规律，回答时代提出的重大问题，反映并整合区域性的认知成果。广东科学中心基于跨域协同科普设计平台拓展协同化的设计创新网络，形成了包括以科技馆和专业设计团队为生态中心，由政府机构引导，展项制作单位、布展施工单位为供给方，科研机构、高等院校、社会公众为需求方的科普设计生态圈，通过不断地反馈和优化科普创新设计，形成可推广可复制的创新设计范式，推动了社会化科普工作大格局的建设，为带动行业多渠道、多模式、可持续发展探索出一些可借鉴参考的创新之路，为盘活科普行业专业建设工作带来新的气象和活力，助力现代科技馆体系的建设和未来发展。