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关于科普的问卷调查

科学网博客上流传着一个由迟菲发放的科普调查问卷,经由吴宝俊同学询问允许后公开,结果吕喆也跟着公开了。所以我把这个理解为一般性的允许,在此借助这几个问题表达一下我的看法。

1、您近年来做过科普吗?主要形式?主要内容?频率?

做过,为科普杂志供稿,主要内容广泛,频率基本上每月一篇。

2、您是否认为科普是科技工作者的社会责任和义务?为什么?

对于伦理问题我不喜欢强调“我认为”,伦理是社会形成的规范文化,作为个人第一步是要认识伦理规范,第二步是要去遵守它(或者打破它,但前提都是要先认识它)。科技工作者的社会责任和义务是什么?科普在不在其中?这是中国社会还没有形成共识的伦理问题。这就是为什么那么多人造假还有理。“没有形成”可作为我对此问题的答案。有人觉得“已形成”了,就让那些人说去吧。

3、把科普工作作为考核或评职称、项目报奖的指标?或参考指标?可否?为什么?

简短回答是在未来很长一段时间里都不可以。科学工作者的考核评价指标,仅专业指标都未完善,SCI文章数?引用数?期刊分区?H-index?可见,评价指标问题是一个复杂的问题。从第二个问题的答案可见,我认为科普是不是科学家必不可少的社会责任尚无定论。即便它是一个必不可少的社会责任,那它的优劣如何评价?——与科学工作者的专业评价不同,科普工作的优劣评价主体不是同行,而是读者大众。这将会使得“科学工作者”的身份(同行评议体系)发生变化,混入了“媒体工作者”(大众评议体系)的成分。身份认同的模糊将会给公共知识分子、骗子、伪科学等反科学势力创造更大的空间。简单地说,难道一个科学工作者科研方面水平低,但是与公众关系搞得棒,也能打个六七十分么?

4、对从事科普工作给一定的报酬,能否起到激励作用?

能。废话!这个问题是“伪善者的道德圣人测试帖”么?

5、单位或领导是否鼓励或反对同事从事科普工作?

就我而言既没有鼓励也没有反对。这个问题也很废。只要不影响到你在单位的本职工作和单位的整体运行,谁理你?反过来,如果影响了,谁能不反对你?鼓励的理由也不存在。科普是不是一个科学工作者的本职工作要先明确(见问题2)。

6、国内外科技工作者从事科普工作,有哪些好的典型的人和事或政策,可资我们学习和借鉴?

我总体不觉得科普是件好事,总体上反对科普。恕不回答此问题。

7、其他意见或者建议?

建议研究一个社会中科普运动的形态和该社会中学科学教育水平的关系问题。我的猜想是,中学科学教育差的社会科普运动最热烈。

科普无非是什么?

《蒙娜利莎》已有报道所存在的问题

最近在为了写一篇关于油画《蒙娜丽莎》的现代仪器分析的科普文章,是范老师约的稿,结果我越写越郁闷。现在想把一些想法梳理一下。

范老师的初衷是根据最近发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的一篇文章,用X射线荧光光谱(XRF)来分析油画。但是,近年来对《蒙娜丽莎》使用现代仪器进行检测的所谓“揭秘”的事件不止这一次XRF,前几次揭的秘更多。

头一回,是加拿大的一堆人,过来对油画进行3D扫描。二一回,是一个法国工程师,发量了一个啥相机,过来拍了个红外照,回头又通过计算机把油画表面的黯淡层去掉了。三一回就是Angew. Chem. Int. Ed.文章的XRF研究。我发现有几个问题。

首先,三次事件,国外的媒体都进行了称得上“争相”的报道。但是,很奇怪,这些报道都仅仅用文字描述到所“揭示”的迷是啥,却并没有证据图。

例如,报道说,研究发现,达·芬奇在画手指头的时候悔改过。

但是哪儿?哪儿看出来悔改过了?没图没真相。

我又查了中文的报道,基本上也是如此。

其次,这些揭开的所谓“秘密”,对于不了解《蒙娜丽莎》油画的人,都是非常琐碎和无聊的。什么哪里曾经改过,哪里曾经补过。就算是要解析达·芬奇的画技,说出来也没什么了不起,无非是现代人都能想到的方法。至少我一开始的想法就是这样。

所以,虽然之前的两回研究都被媒体报道过了,但是我觉得没有一篇文章的作者自己知道自己说啥,都是根据研究者自己的吹嘘转述的。

科普无非是什么?

我很早的一个认识就是,科学新闻、科学新知、科普等小品文章的读者,其实对原理性的东西并不感兴趣。他们感兴趣的只是个结论,而且是有意味的结论——你要么是能引出一些天马行空的遐想空间,要么是能导出什么生活决策智慧。我以前在科学网写博客的时候曾经说过,所有的科普,其实不外乎是两种,一种是弥补中国失败的中学教育,另一种就是从科学中挖掘一些人文意味。

第一种科普,就是《科学世界》的风格。《科学世界》里动真格花大功夫的跟你解释原子核的结构、电磁波的原理、黑洞是什么、二氧化碳的相变现象等等,一搞就占半本杂志,有时还要连载几期。其实,外国的中学教科书基本上就像《科学世界》一样,图比字多。所以像《科学世界》这样的,花很大的力气科普中学知识的,在外国根本不会有市场。在中国倒是卖得很好,买的还多数是有点小钱的中学生呢。

第二种科普就是松鼠会。因此松鼠会的科普绝对离不开PHA——Psychology、Health、Astronomy。这其实是西方的综合性报纸的科学类报道的套路。像NYT之类的大报,里面跟科学有关的报道,多数只有在叫做Health版里面。也就是说,这些报纸反正只有关于健康的诸如致癌啦肥胖啦精神疾病啦之类的科学话题才原意报道,所以就干脆把科学报道的版面标题改成Health算了,其他方面的科学反正读者也不关心,我也不报道。

至于Sci. Am.,进入中国改成《环球科学》之后,很快就受到了很大的欢迎。也许是扔了很多钱去推发行吧。在美国,Sci. Am.是声称由科学家亲自撰文。所以,有时还是能在Sci. Am.看到一些确实只有做研究的人才知道的事情。近年来在英美两国,科学家向公众直接沟通,维护科学形象的压力越来越大,越来越多的科学家主动的寻找途径向公众介绍自己研究的领域,以对抗一些反科学保守势力和像“绿色和平组织”这种伪科学红卫兵对科学技术的抹黑。因此,像Sci. Am.这种,统一找科学家来撰文的做法,是并不困难的。所以,Sci. Am.的情况是“科学家主动要写”,而NYT的Health版的情况则是“公众主动想看”。“科学家主动要写”而做出来的东西,跟“公众主动想看”而做出来的东西,当然是截然不同的。

如果按照“科学家主动想写”的出发点来介绍科学研究,一定不会缺少的就是这几项内容:第一、为什么要研究这个?为什么要解答这个问题?第二、科学家有什么办法去研究?第三、结论是什么?凭什么说?

但是如果是根据“公众主动想看”的出发点,那有很多情况公众想看的根本不是科学研究,没科学家任何啥事。

但如果事情是这么简单,Sci. Am.为什么会火?很显然尽管说是说科学家主动写,但Sci. Am.不是靠向作者要版面费生存的,读者还是想看Sci. Am.的。我的解释是因为“公众主动想看”的东西是比较容易影响和改变的。你如果一味只去迎合它,那它永远不会向着你希望的方向来变。Sci. Am.坚持了一些东西,使它自身成为一种导向,成为某种阅读兴趣和品味的标志。你可以不喜欢看它,但你必须知道人是可以喜欢看那玩意儿的,因为有那么一大群人爱看它。假如一直都不存在一种风格持之以恒的阅读材料,你怎么能期望出现一群趣味持之以恒的读者呢?当然这么做的另一种可能的后果就是撑不下去,关门倒闭。Sci. Am.是基于美国已经发展比较成熟的科学作者市场——人家不愁没有写的人。在中国如果坚持啥玩意儿会没人看,关门倒闭的话,那这玩意儿应该太超前或者完全不靠谱。你就得想出另一个靠谱的玩意来坚持。老是见风使舵是不可能成功的。

人之所以对自己不熟悉的东西表示漠不关心,就是因为连“是什么”都不清楚,没办法提出“为什么”,对于“怎么办”就更加没有头绪。你若希望你所说的科学研究能引起人的兴趣,你首先要让别人搞清楚“是什么”。然后,随着人天然的直觉和好奇,提出你的“为什么”。这时听众的兴趣被引起来了,你就可以安心地介绍你的“怎么办”了。当然有人听完了一连串,仍然觉得没有兴趣。这是正常的,你不能要求一个不喜欢物理的人对物理感兴趣。如果你希望一个不喜欢物理的人对你说的物理研究感兴趣,那你只能了解对方喜欢啥。例如对方如果喜欢音乐,你就扯物理跟音乐的关系;对方如果啥都不喜欢,那你就扯物理跟健康的关系——自己的命总要关心吧?所以这就变成了低级版本的科普——瞎扯。喜欢物理的人不爱看,不喜欢物理的人可看可不看。科普作者担心的事情应该是有没有成功地为感兴趣的读者提供信息,而不是有没有成功地吸引原本不感兴趣的读者。

不过,这是违反营销学,赚不了钱的。营销学就是要吸引原本不感兴趣的消费者的兴趣。一个典型的例子就是如何在光脚丫的非洲部落推销一万只皮鞋——答案并不是让他们把皮鞋当鞋穿!同理,如果你使用营销学的理念来“科普”,那你要么就没怎么“普”,要么“普”的就不是“科”。

我准备如何介绍《蒙娜丽莎》相关的研究?

《蒙娜丽莎》作为一幅名画,它的学术意义主要是在于艺术史方面的。只有在艺术史的上下文中,诸如“手指曾被改过”“手肘修补过”之类的细节问题才会引人关注。

从历史的角度,《蒙娜丽莎》中的人物的真实身份是一个最直接最基本的考据,同时还包括她的社会状况,以解答“为什么要画这幅画”的问题。这是画的来历问题,因为否则这幅画压根就不会存在的。其次,就是这幅画创作过程的问题,这包括油画的技法、油画完成
时间等等。油画完成之后,经历了500年,一直保存至今。这期间油画有什么遭遇?战争时期它转移到哪儿去了?有没有遭到什么破坏?所有人,如果看到《蒙娜丽莎》的油画,了解这是500年前由著名的天才达·芬奇所作的话,都会提出以上问题的。科学家的牛逼之处只不过是他们能够研究这些问题而已。

此外,博物馆的研究员们还会关心油画的健康状况问题——即油画还能完好地保存多久,是否有一天会彻底降解掉。

以上就是“是什么”的内容,我花了很长的时间,勾勒了《蒙娜丽莎》油画500年来所经历的大致流程。但是对于画中人物的信息介绍得不够,回头要补一下。这段文字里的大多数重要结论,我都找到了证据图,以及翻阅了各种来源的资料,按自己的逻辑进行判断,亲自确认过,并非人云亦云。这个过程特花时间。但是在这里离题说一下,正如豆瓣上的这条帖子所显示的那样,一般大众读者很容易会因为一点小硬伤而大骂。事实上,很可能写文章的人自己也不是专家。我曾经试过好几次对新闻报道中的内容提出过质疑,相关记者联系我的时候最常听到的一句话就是“我其实也不懂”。很多报道,是不懂的人写的。所谓“不懂的人”其实并不贴切。我认为,以科学研究为职业的人对结论、“声称”的东西、英语里就是claim,都有很高的警惕性和质疑精神。他们很敏感地意识到文章此处是一个claim,马上就会停止正常阅读,转而去找这个claim的证据。假如在文中找不到一个claim的证据,那么余下的内容是无法再读下去的,因为这个claim如果是假的,那剩下的基于这个claim进行演绎都是假的了,看了也白看。但职业记者可能没有这根筋。

我的职业病就是,看每一句陈述性话心中都要问一句“是咩”。“是”了,才看下一句。我写科普文章和专栏也是这样,所以,如果写我不熟悉的话题,我会写得很慢。打字时间只占百分之一,剩下的百分之九十九时间是为了我能为我所打的字拍胸口保证。

范老师催我,他说这篇东西没必要搞得这么专业。我心想,他不知道每次他给我提出一个小题目,在我看来都是多么艰巨的任务。题目虽小,但我脑中马上浮现的就是“是什么?”“为什么?”“怎么办?”的三个大问题。我是不可能在不知道“是什么?”或者“为什么?”的情况下就在那里滔滔不绝地大谈“怎么办?”的,但很多所谓媒体人特别喜欢这么做。

回到《蒙娜丽莎》来,说完了“是什么”,就轮到了“为什么”。了解了《蒙娜丽莎》的历史之后,就要告诉读者:关于《蒙娜丽莎》的种种身世问题,大多数是通过直接观察油画,加上文献史料佐证的方式来研究的,并没有直接的证据。所以笼罩在油画上的迷一直都散不去,这是另人很不爽的一件事情。所以,希望能够借助更加现代的方式,对油画进行更牛逼一点的分析。但是有一个重要前提就是,不能碰伤油画,更不能从油画上取样,因此尽管分析化学和仪器分析发展了几十年了,但合适的分析方法并不多,此其一。其二,《蒙娜丽莎》油画经历了500年,可想而知已经很脆弱了,也遭到过破坏,伤痕累累,但具体坏的地方严不严重,需要采取什么措施,还适不适合继续向公众展出等等问题还一无所知。谁也不想这个全人类数一数二的的文化遗产坏在自己手里撒,所以也需要对《蒙娜丽莎》进行一次体检。这样的机会历史上是很少的,上一次对油画的检查还是在1952年。

关于“为什么”这一段,我写是写了但没有像上文这样集中和明显,需要挪一下。

接下来就是“怎么办”了。首先,对油画进行体检,首先想到的就是人体体检时做的CT三维成像。对油画则是用的三维激光扫描的方法。

其次,油画身世的问题,既然仅限制于肉眼观察和文献考据来研究,那我就延伸一下。油画肉眼能看到的东西,是长年老化发黄的表面。采用红外反射成像和X射线荧光等技术,就是人眼的延伸。这么一延伸,确实看到了更加真实的肖像细节,诸如“蒙娜丽莎是谁”、“油画创作时的修补”、“油画历史上经历的破坏和修补”等问题就有了直接的证据。

同时,所有这些结论,全都必须有图有真像。为了找到直接证明这些结论的图片,我也花了很长时间——直接找新闻报道是没有的。我找了这些研究当初发表的原始论文,还有网站。但是我遇到一个比较困难的问题。真正说明问题的要害证据图,全都受版权保护的。尤其是法国那个工程师,想钱想疯了,把自己的照片全部保护起来,用来出书、出DVD、搞展览独家使用,赚大钱啊。我已经向他发了信索取两幅最重要的图片的商业重用许可,不知道他如何回复。如果拿不到完整图片的使用许可,也许就只能打打擦边球,尽量重画示意图,有些地方就从图片上截一小部分……除了法国那个人的图片之外,其他所需要证据图的版权问题其实都好解决,只是需要一些手续。我的文章,应该是首次有人指着图说“你看这儿这儿这儿”来说事的。“手指改了”我能给你看到确实真的改过的透视图像。

最后,就是对达·芬奇绘画技巧的解密问题了。为什么要考察以前人的绘画技巧呢?尤其是现在的技巧早就更高超了。这个问题的学术价值是要放到“技术艺术史”(Technical Art History)的分支学科的上下文中看才有意义的。“技术艺术史”研究的本身就是艺术创作技法的历史发展过程。达·芬奇的绘画技巧,既有继承,又有发展。他的技法的神奇性,需要拿与他同时期的其他画家的作品来比较,而不是拿今天的技巧发展水平来比较。这样才能令人信服的说明达·芬奇的技法确实神奇,才有兴趣进一步了解这个技法具体是怎么实现的,对此问题的研究价值才显示出来嘛!所以这个“是什么”的问题要特别地介绍一下——不是我的专业,当然又要花时间学习了。这个“是什么”的问题解决了,才会提出“为什么”,才轮得到“怎么办”。如今花了九牛二虎之力,又X射线又啥的,好歹发现说油画哪个地方分几层,每层有多厚,你如果突然告诉个一般大众,人家只会觉得你有病,为这个问题搞半天。有那功夫为何不研究一下如何提高工资降低CPI打击开发商监管生产商?说实在,在垃圾科学报道充斥的中国社会,一般大众对于“专家”的印象确实是这样的。

《新知客》的图全是可有可无的陪衬

现在我已经完成了两部分的文字和图片,还剩下两部分要做。同时还要根据以上整理出来的思路进行一下统筹。这篇稿子,原理图很重要。我希望能跟《新知客》负责制图的小伙子无右多沟通几次,看能不能把涉及到的原理做成图放出来。翻开8月份的新知客,我发现所有文章的副图全是关系不大的“应景”图。像这种从商业图库里找个“应景”的所谓clipart来附在一篇文章上的做法是特别原始的办法了。这是做PowerPoint的手法,同时也是blog为了增加一点流量希望文章不要光是字的时候的做法。科普杂志这么做显得此杂志特别没有实力!你文章里说的人哪去了?地点哪去了?证据哪去了?原理哪去了?全都在文字里面。说实在的,现在是“读图时代”。读者翻

法拉第波研究及其他

本文内容如下:

  • 关于法拉第波(Faraday waves)的研究
  • Dynamic coupling和Rheo-optic研究手段
  • 现在已经不是法拉第时代了——科学家的现代角色扮演

关于法拉第波(Faraday waves)的研究

小时候去旅行,经过什么庙宇之类的,有一种东西玩过不止一次:一个铜盆子里面装了水。用手湿了水,在盆的把手上面来回摩擦,水面就会出现一组竖直向上的喷泉阵列。那些人的说辞当然是诸如“心诚则灵”之类的。但是想要成功,其实是要力球手与盆把手的摩擦发生高频的跳跃,这种情况手不湿水的话比较难实现。它需要静摩擦力稍大于动摩擦力。就算手湿了水,如果手上有油污也很难。最好的情况就是手和盆把手都用洗洁精洗干净,手轻轻一摸就能发出声音。恰恰是这种声音所代表的机械波使得水面产生竖直的喷泉阵列。液体在受到上下(平行于重力)方向的振动时,就会在水面产生规则分布的突起,最早是由法拉第发现的,因此被称为Faraday waves,中文估计就叫法拉第波吧。

之前介绍过Saffman-Taylor不稳定性。跟这次的Faraday waves一样,都是流体力学方面的问题。流变学跟流体力学是近亲。但是有很多像Saffman-Taylor instability和Faraday waves这样的流体力学问题的研究还停留在牛顿流体或者线性粘弹性的简单阶段。流变学虽然在近几年来越来越多地涉及到非牛顿流体或“复杂流体”,但是无论如何都局限在应力-应变关系,特别是简单剪切的情况(能在商品旋转流变仪做实验)。从上次Saffman-Taylor instability和下面介绍的Faraday waves研究论文来看,把原来流体力学中的非线性问题扩展到流变学研究中发现各种复杂流体上面去,研究这些现象在牛顿与非牛顿流体两种情况之间的区别,可能是一个潜在的研究热点。

下面是Faraday waves相关现象的一个视频(youtube,要翻墙):

研究Faraday waves的人能在Google上搜索到的有:Jessica M. Conway

I am interested in understanding the formation of complex spatial patterns in oscillatory media with resonant forcing.

说白了就是Faraday waves。还有M. VulnerabilityStephen Morris小组Hanns Walter Müller,以及这篇文章的作者Robert Deegan。我要讲的文章是Phys. Rev. E 2010, 81, 066310。作者采用了worm-like micelle作为一种剪切增稠(shear thickening)流体模形。其实,这篇文章不算是灵机一动(即非理性思维)的产物,基本上是演绎出来的。作为Faraday waves的一个常识,作者在文中已经介绍了:

Our reasoning was based on two well-known features of Faraday waves. First, the threshold for Faraday waves in a Newtonian fluid is fixed by viscosity. For inviscid case the threshold is identically zero. For finite viscosity the threshold increases with viscosity. Second, the amplitude of the waves dependds on the distance above the threshold.

因此,对于像work-like micelle这种存在局布剪切增稠区域(来自剪切诱导的动态结构的形成)的流体,应该观察到对应的Faraday waves的变化。当然,具体是什么样的变化,只能做实验才能看到。最终作者观察到的是一种stripe wave。它的出现和消失的振荡频率跟流变测试中剪切增稠区域的剪切速率相对应,有图有真像。

我在之前一篇文章中对这种直接给照片作为卖点的论文颇有微言。我感觉这是软凝聚态研究中偏化学的人喜欢做的事情,毕竟在这一领域新奇现象的涌现速度远大于物理学家建模理论的速度。在一定时期内photo已经够stunning了。在凝聚态/材料这一块,化学家跟物理学家的关系就有点像社会学家跟哲学家的关系一样。这篇文章总算是对自己观察到的现象进行了简单地建模。原来,Faraday waves的研究已经存在简单常用的描述方程了,里面有一个叫kinematic viscosity的常量。作者做的事情是把这个量变成表观粘度,然后把worm-like micelles流变测试结果代进去:

We incorporate the viscous response of WMS by allowing the kinematic viscosity to vary as function of the instantaneous shear rate as measured for a 4 mM WMS.

这么做了之后,剪切变稀或变稠样品会导致粘度导数符号改变。这一改进模型能够定性反映实验结果。对于一篇paper而言算是过关了。

Dynamic coupling和Rheo-optic研究手段

由这篇文章我还到的是在去年流变学讲习班上知道的dynamic coupling问题(虽然我自己回来一直查不到这个词的正式使用)。我是在许元泽老师介绍结构流变学的时候听说这个问题的:

蠕动模型不能描述强剪切。因为它本质上是扩散控制的模型。而流动改变结构,结构的扩散松弛又改变流变性质,这种耦合称之为动态耦合(dynamic coupling)这是当前多尺度物理研究的重点课题。

这篇文章中的worm-like micelle样品随着剪切速率的增大之所以先发生剪切变稀,后发生剪切变稠,最后又进入剪切变稀行为,是因为剪切变稠来自剪切诱导结构的形成,这种结构的形成贡献了粘度。而这种动态结构只在一定剪切速率范围内出现。这就是一种dynamic coupling。剪切增稠的样品有很多种,从悬浮粒子体系到聚合物溶液体系都有。80年代左右就已经开始有关于剪切增稠注体的review了,但是关于流变上的剪切增稠是否必然对应着剪切诱导有序结构的形成这一问题还存在争论。

这种对应性可能也存在于线性和非线性粘弹性的分野上。从流变实验(唯象)上说,粘弹性的线性/非线性是依赖形变大小的。从这个角度去看,线性粘弹性的性质就是模量(等物料函数)不随形变大小而变化;而非线性粘弹性的性质就是具有遽变依赖性。我们做所谓“动态粘弹谱”能够扫描样品中各尺度的结构单元,测量到的是平衡的,静态的结构;我们测还是不测,结构都是长成那样,原因是“动态粘弹谱”所使用的应变幅度处于线性粘弹性范围内,动态模量对应变幅度没有依赖性,意味着在这样的应变幅度下,材料结构没有被流变测试的形变所干扰。这是所有流变学教科书的说法。但是,如果说动态模量对应变幅度无依赖性就直接“意味着”材料结构没有被干扰,那反过来同样可以说,动态模量对应变幅度的依赖性——即所有非线性粘弹性的情况——直接“意味着”材料结构受到了流变测试所施加形变的干扰了。因此,所以大幅形变问题,都是dynamic coupled的。

由于流变学实验本身是宏观的、唯象的,因此,流变测试在材料学和凝聚态物理中的应用,必须依赖结构理论和结构测试手段。经常使用到的手段就包括小角光散射或中子散射,因为
这些测试的空间尺度跟流变学测试的空间尺度相匹配,能互相说明问题。一般做个光散射,看的是没有总体流动的情况下里面结构松弛的自扩散。但是要解决流变学中的dynamic coupling问题,光知道静止状态下的结构信息是没有用的,必须边流动边看结构,最好是能同时测量流变数据和结构数据。小角光散射和中子散射配有诸如同心圆柱或平板这样的剪切装置就很有必要,最好就是直接在流变仪上装光源。在流变仪上装光源,采用石英夹具,边做流变边做SAXS甚至SANS的形式,已经商品化了。我认为目前复杂流体研究的热潮不会一下子退去,因为毕间有玻璃化、非平衡、非线性、自组织等好几个物理学大问题在那儿撑场面。如果真如前文所说的,非线性粘弹性问题(或者说大幅形变问题、复杂流动问题)必然是dynamic coupling问题,那么传统的流变和结构分开测的研究方法就不合时宜了,两种东西一起做的所谓Rheo-optic(RheoOptic好像是Anton Paar的trademark)的方法和仪器就必须时实验室的标配。但是目前并不是太多人给RheoOptic类的手段给予足够重视。下面是我找到的一些流变+光散射的装置图。

Anton Paar的石英夹具

Anton Paar的石英夹具


Hamburger Synchrotronstrahlungslabor的Rheo-SAXS装置

Hamburger Synchrotronstrahlungslabor的Rheo-SAXS装置(点击图进入网页还有更多装置细节信息)


The Leibniz Institute of Polymer Research Dresden e. V.的Rheo-SAXS装置,流变仪部分直接使用ARES。

The Leibniz Institute of Polymer Research Dresden e. V.的Rheo-SAXS装置,流变仪部分直接使用ARES。


美国NIST中子研究中心的Rheo-SANS装置海报

美国NIST中子研究中心的Rheo-SANS装置海报(点击看大图),里面有对worm-like micelle的研究结果。

当然了,这些仪器DIY程度都很高,估计搭仪器的时候光是准直问题就很麻烦。而且据做过散射实验的师兄师姐们介绍,散射实验本身就很敏感,重复性不容易合格。将来如果想要自己搭一个仪器来做研究,可能先要在人家实验室偷很多年师,然后自己坐很多年冷板凳,才能等到第一篇文章的发表——这还是基于个人综合素质比较高的前提。如果自己是个菜人,做什么都菜,那就根本没得谈。

现在已经不是法拉第时代了——科学家的现代角色扮演

接着Nature发文庆祝英国皇家科学院成立350周年,Science也拿这个发社论。二者都不约而同地扯到了科学家与公众的关系问题。其实这是现代社会的特点。我曾经很多次在回复科学网博客文章的时候说过“现在已经不是法拉第时代了”。所谓“法拉第时代”,就是说搞科研的全是贵族,自己本来收点地租就能生活得很好,仅仅是凭着个人对自然的兴趣和苦于天生的高IQ无处发泄而进行科学研究。这些人全是贵族出身,自身显示出比较高尚的人格;其次不缺钱,也不求文章发在哪个刊物上,因此他们无论是做人还是做研究都或多或少成为了典范。他们的传奇被所谓“报告文学”作家写得更加戏剧性,使得大众对“科学研究”这件事情的理解相当于“圣人才去做的吃亏的事情”。所以,如果听说科学研究能当作饭碗,甚至能够牟利,公众的心里是十分失望的。其实进入人类发展到现代史之后,科技的力量已经成为共识,因此发展科学早就不是个别贵族子弟不食人间烟火的个人行为了,而是上升到关系民族和子孙福祉命脉的国家行为。是要投钱的,是要产出的,是涉及到资源稀缺性的——也就是属于经济学范畴。因此你就不得不考虑“经济人假设”和“利己主义”,也必然要对付“外部性”现象。需要注视的已经不是一个法拉第或波义耳了,而是整个人口中脑子比较好使,受过良好教育的知识分子,谈论间提到的每每是宏观意义的“人才”(brains)。再天才的个人,没有适合的环境,也只会直接被无视。可惜的是,这一切转变都只是悄悄地发生在学术圈内部。直到今天公众对科学研究细节过程的了解都只是来自报告文学。上世纪80年代,科学研究的这种转变早就发生完毕了,陈景润这种人的角色本来是国家行为式的科学研究体制+文革的扭曲了的悲剧性产物。他的天才,只是人才之一;他的悲剧,是人才政策扭曲的悲剧。但徐迟的报告文学《哥德巴赫猜想》仍然从十七、十八世纪欧州贵族子弟式的人格魅力出发来解释陈景润的成功。陈景润明明不过是高IQ搭救低EQ的典型,却被说成是个人感情意志的成功典范,好像科学研究靠的是这个,而不是常规的接受高等教育和职业训练,争取资助的正路——这条路在科研究发展到二十世纪80年代已经是默认的了,但在“科学的春天”到来的中国却不但没有及时得到引入,还因为这种报告文学而进一步对当时恢复高考之后的“四有新人”进行误导。现在中国的民科绝大多数都集中在一个年龄段(叔叔伯伯),一个兴趣点(数学和理论物理),一种自我宣传的文风(报告文学的文风)和一种斗争手段(文革时代的手段),说明文革和徐迟式“报告文学”的危害很沉痛。国外也有民科,但是各式各样什么都有。我国民科形式的这种集中,暗示了如果没有文革,如果不是在一开始就被那种“报告文学”误导,我国很可能就直接没有民科(或极少)。危害不仅仅是民科,也包含土生土长的官科们(年龄段也差不多)。他们心目中仍然用法拉第时代式的人格去要求同行,同时又习惯用文革式的手段来打击同行。每年中科院院士增选我们就可以看到各种乏味的以败坏名誉为目的人身攻击。这些人身攻击的手段之所以乏味,是因为它们很单一很落后很土——主要就是文革时代的手段。国外也有以败坏名誉为目的的人身攻击,但是人家很professional的,懂得利用了公关理论的最新研究成果。我国的人身攻击手段集中单一,暗示了如果没有文革,没有“报告文学”式的误导,我国很可能就直接不存在人身攻击的丑恶现象(或极少)。我国现在社会上的黑暗和道德败坏,一说是由于社会“处于转型期”,我认为其实是文革和文人的荼毒。所以你看到中国并没有进入“科学的春天”,倒是进入了“伪科学的春天”。不要说张悟本,今天我看到新闻,某“神医”以性交治病为由对多名女子实施了强奸——都遂了。

扯远了。说回到Science的社论,恰恰着重论述了在350年后的今天,科学家与公众的关系,已经截然不同于350年前皇家科学院元老们的情形了。这除了由于上述的发生在学术圈内部的巨大转变外,也由于发生在公众生活中的巨大转变。在欧洲,贵族、精英和上流社会是同义词。电影《Titanic》里的1912年,电灯都用上了,上流社会和低层人的分野仍然极其名显,发生在上流社会的变化仅仅是血统式的皇式贵族的式微和资本家新贵族(电影里说的new money,法语是nouveau riche)的上位。电影结尾,Jack死了之后回忆结束,时间轴回到了现代,熟睡的老Rose床边的桌子上摆满了Rose沉船逃生后的生活照,一张张照片除了描述了Rose个人的生活经历,也描述了两次世界大战及战后大众生活的转变。“精英”、“贵族”和“上流社会”从一组同义词变成了模糊而又各自不同的词。它们的意义原本在“科学家”处很好地统一着,但随着社会的发展离“科学家”越来越远。在现代社会“科学家”到底是什么?需要扮演怎样的角色?是“知识改变命运”的典范?是“道德高尚、受过良好教育”的“民族精神”的载体?还是不过一些手无缚鸡之力、四体不勤五谷不分,仅仅靠狡猾的嘴皮子谋生牟利的社会蛀虫?很明显,在当前,以上印象都确实广泛存在于大众之间。这就是“精英”、“贵族”和“上流社会”这三种350年前原本统一在“科学家”处的词语,在350年后意义改变甚至变成了贬义词,而“科学家”没有重新找到其内涵的必然结果。尤其是在草根主义盛行的当今中国,公众憎恶“神坛”上的一切。但同时又由于中国没有属于自己的近代思想启蒙,经历了民国和新中国两个时代多次的文化革命,现在的社会文化十分混乱。靠“登上神坛”来忽悠人的手段仍然大有市场。因此,我们经常看到的是我一边把你扯下神坛,一边自己力图登上神坛的你拉我扯的混乱局面。到底是保留神坛,大家公平地去登;还是直接毁掉神坛,谁也别想登,在中国人内部并没有什么共识。中国科学家的身份认同危机就是来自于这种文化上的混乱。所以我们会发现现代中国科学工作者大众形象往往是两极:一是袁隆平型,一是砖家叫兽伪海龟。科学工作者自己虽然不舒服,但也找不到什么方向。

Science社论来看,西方的科学家身份认同的出路在于强调科学对于当前人类迫切问题解决的重要性。我认为,我国科学家身份认同的出路也在于强调科学对当前我国迫切问题解决的重要性,但是难度更大。现在,对于我国迫切问题,大众的眼光并不是投向科学,而是投向道德,原因就是我国是人情大国,不是天理大国。西方文明作为游牧文明,重天理轻人伦,
容易接受科学对伦理道德的修理;我国文明作为河谷文明,重人伦轻天理,反倒喜欢拿伦理道德去修理科学,科学家的身份认同就更加成问题了。科学在这样的国度是不会有春天的。