前一段時間，中國科普研究所的王大鵬老師約我寫一篇關于科普的稿子，我居然拖了一年多。新年開始，我決定把欠賬清理了，總結了一下自己做科普的心得。寫完之后，覺得自己寫得還不錯，發(fā)表出來，請大家批評指正！
一.我是如何踏入科普之路的
(資料圖片僅供參考)
2009年碩士畢業(yè)后，我成為了一名中學物理老師。中學的教學工作異?，嵥槎泵Γ以谡＝虒W之外，還負責物理競賽的輔導工作，有時候一周要上接近30節(jié)課，幾乎相當于一個人完成三個人的工作量。有一段時間，我白天給學生上競賽課，晚上備課，每天只能睡3個小時。在連續(xù)十天缺乏睡眠的痛苦中，我經(jīng)常在想：有沒有什么方法，可以減輕我的教學壓力呢？
2014年，我聽說有個美國人創(chuàng)立了可汗學院，把教學影片發(fā)在視頻網(wǎng)站上免費供大家學習，有些學校甚至用看可汗學院的影片代替上課。我想：為什么不有樣學樣呢？我可以把自己的課程錄制下來，上傳到網(wǎng)上，同學們能自主學習，我也可以輕松一些。
薩爾曼·可汗與可汗學院
于是，我開始錄制教學微課，利用互聯(lián)網(wǎng)為大家分享資料。從2014年到2017年的三年時間里，我上傳了數(shù)百小時的課程，其中既有物理競賽輔導，也有與生活相關的物理小知識。與此同時，2008年我還在校做兼職時錄制的一大批數(shù)學課也被人盜版，掛在了網(wǎng)上。大家可以看到，那時候我還很瘦。
2008年做兼職時的我
最初，我錄制的教學微課并沒有多少人看，只當作是教學改革的一種嘗試。我想，哪怕這些資料沒有人看，至少也是對我教學工作的記錄和整理?？墒?，我沒想到時代的變化速度如此之快，隨著智能手機的普及、網(wǎng)絡速度的提高，人們開始習慣在手機上看視頻——西瓜視頻、抖音、b站等一大批短視頻平臺迅速崛起，傳統(tǒng)自媒體平臺（如微博）也開始在短視頻上發(fā)力，短視頻內(nèi)容的需求出現(xiàn)了井噴，風口正式來臨。
資料來源：iResearch，國海證券研究所
隨之而來的是內(nèi)容推薦方式的轉(zhuǎn)變。以前，自媒體平臺一般采用“粉絲制”，你發(fā)布的內(nèi)容會推薦給你的粉絲，而你的粉絲必須要分享出去，才會有更多的人看到。新的時代，平臺紛紛采用了“推薦制”，你的視頻播放量越好，完成度越高，轉(zhuǎn)評贊越多，就能推薦給越多的人。這樣，即使是沒有粉絲基礎的草根創(chuàng)作者，只要發(fā)布的內(nèi)容足夠優(yōu)秀，也能在短時間內(nèi)積累大量的觀看量。
2017年，我的一段教學視頻“閏年是怎么回事”就這樣被平臺的算法發(fā)現(xiàn)了，一天之內(nèi)播放量超過了2000萬次，還被人民日報等媒體轉(zhuǎn)發(fā)。再后來，我又陸續(xù)上傳了一些科普視頻，從此踏上了互聯(lián)網(wǎng)科普的道路。
二.我做科普內(nèi)容的選題
被算法選中的視頻《閏年是怎么回事》，其實是我在講“集合”理論時舉的一個例子。
我們都知道，閏年的規(guī)則是：四年一閏，百年不閏，四百年再閏。用集合可以很方便地表示出來：
陰影部分是閏年的年份
可是這樣做的道理在哪？從天文學角度很好理解：地球繞太陽運動的回歸周期是365.2422天，1萬年中，要多出來2422個閏日。按照閏年的規(guī)則，1萬年中會有2425個閏日，與回歸周期特別接近。
這個視頻得到了大量轉(zhuǎn)發(fā)，許多網(wǎng)友留言：原來數(shù)學還可以這樣講！活了這么多年終于知道閏年的道理了。那時我發(fā)現(xiàn)：許多網(wǎng)友覺得科學和數(shù)學離自己很遙遠，只是因為他們不知道如何用科學和數(shù)學解釋生活中的現(xiàn)象。
我決心架起這座橋梁：從生活中的現(xiàn)象出發(fā)，挖掘背后的數(shù)學和科學原理。為了引起大家的興趣，我會把近期發(fā)生的社會熱點事件作為問題引入。例如：
2018年高考之前，我做了兩期節(jié)目，第一期是《高考中遇到了不會做的題，應該怎么辦？》，背后對應的知識點是經(jīng)濟學中的沉沒成本。第二期講《考清華和中500萬哪個更難？》，背后講的是概率論和高斯分布。
2018年世界杯期間，我做了數(shù)期與世界杯相關的節(jié)目，如：《足球有幾個面？》講的是歐拉提示性定理；《C羅電梯球是怎么回事？》講了伯努利原理和馬格努斯效應；《足球場上弱隊如何戰(zhàn)勝強隊？》講到了排列組合和概率論。
2020年，疫情大爆發(fā)，我又連續(xù)做了許多期與疫情相關的節(jié)目，如：《細菌對人類有什么作用？》《新冠病毒是怎么回事？》《埃博拉有多恐怖？》《瑞德西韋能治新冠肺炎嗎？》《如何正確使用酒精和84消毒液？》《紅外線測溫槍是什么原理？》《群體免疫是什么？》《西班牙流感如何殺死5000萬人？》《救命神器呼吸機有什么用？》。到了2022年，我又做了《核酸檢測原理》和《抗原檢測原理》。
這些視頻里涉及到大量的知識，比如概率論，歐拉提示性定理，馬格努斯效應，聚合酶鏈式反應技術，單克隆抗體等等。單看這些名詞，許多人可能都會覺得枯燥，如果這些知識放在書本上，網(wǎng)友們恐怕連翻都懶得翻一下?？墒牵斏钪谐霈F(xiàn)與之相關的現(xiàn)象，網(wǎng)友們就產(chǎn)生了強烈的好奇，學習的門檻就大大降低了。
所以，把科普與社會熱點相結合，降低網(wǎng)友學習的勢壘，能取得事半功倍的效果。社會上每天都在發(fā)生大量的新聞，只要科普工作者善于挖掘，總能從中找到與自己相關的內(nèi)容，并且加以利用。但社會熱點具有時效性，關注度呈指數(shù)衰減，相隔時間太長熱點就涼了，科普效果會大打折扣。這就需要科普工作者經(jīng)常關注新聞動態(tài)，時刻準備著，第一時間做出高質(zhì)量的科普內(nèi)容。
三.我做科普的邏輯框架
有人總結了春晚小品的三個階段：首先兩個人發(fā)生誤會，然后第三人出現(xiàn)解決誤會，最后三個人一起包餃子。春晚看多了能摸清套路，我從2018年開始做科普視頻，也慢慢形成了自己的邏輯套路。
首先是提出問題。我經(jīng)常以這樣的句子開頭：“最近有一個小朋友問我……”。在社會熱點發(fā)生時，的確有許多網(wǎng)友給我發(fā)私信提問，他們就是我口中的“小朋友”，雖然他們的年齡可能并不小。有時候，問題的具體內(nèi)容是經(jīng)過我篩選、整理的，所以我自己也可以是“小朋友”。使用這種句式，既能清楚地描述問題，又能拉近和網(wǎng)友的距離，同時也形成了自己的標簽，我就一直沿用了下來。
其次是知識解析。在《新冠病毒》這一期視頻中，我首先講述了病毒的發(fā)現(xiàn)歷史、病毒的結構、病毒感染細胞的過程；然后講了三種對人體產(chǎn)生嚴重危害的冠狀病毒：SARS，MERS和新冠病毒，講述病毒的變異；最后講到了免疫系統(tǒng)引發(fā)的細胞因子風暴，以及人類應對病毒的方法。雖然視頻是從新冠病毒引入，但是卻不局限于新冠病毒，而是向網(wǎng)友展現(xiàn)病毒這個宏大的概念。一滴水只有放在大海中，才能不干涸。一個新知識，只有放在宏大的知識網(wǎng)中，才能讓網(wǎng)友印象深刻。
最后是做出總結。首先對剛剛講述的知識進行總結，用新學到的知識簡要回答視頻開頭“小朋友”的問題。然后，延伸所討論的問題的意義，傳達科學觀點、科學精神，或者給網(wǎng)友提出積極的建議。例如：在視頻《如何才能擺脫貧窮》中，我講述了諾貝爾經(jīng)濟學獎得主迪弗洛的研究，結尾處得出結論：窮人和富人的差別在于健康、教育和財富，窮人需要接種疫苗，接受教育，購買保險，而國家和社會必須對窮人提供必要的幫助。在視頻《為什么久賭必輸》中，我講了賭徒輸光原理，結尾處引用了普希金的著名童話《漁夫與金魚》，通過數(shù)學原理告誡大家不要賭博。這些視頻都受到了網(wǎng)友們的高度評價。
按照這樣的設計框架，我在一個視頻中既解答了社會熱點問題，又講述了背后的科學知識，最后傳遞了一種科學觀點或者積極的生活態(tài)度，取得了很好的效果。我的大多數(shù)視頻時長有十幾二十分鐘，而平均觀看時間也接近十分鐘，這是一個相當高的完播率。
四.我做科普內(nèi)容的風格
為什么手工繪制的畫要比印刷的畫更值錢？因為印刷品千篇一律，而每幅手工畫都不一樣，手工畫融入了作者更多的感情。同樣，科普不應該是千篇一律的，每個作者都應該有自己的特點。
我做科普最大特點是：背后有一塊綠色的黑板。
有人認為這是一種設計，甚至可能是特意搭建的攝影棚，有團隊包裝。其實并非如此，如果真有設計，我想沒人會選擇這么簡陋的畫面。最初，我并沒有想到自己做的內(nèi)容會有如此多的觀眾，通常是趁著下課拎起三腳架，滿教學樓尋找空教室。一旦發(fā)現(xiàn)有一個教室沒有人，就走進去架好相機，錄制一節(jié)課。有時候錄到一半，學生走進來說有選修課，我還得提著我的裝備，去找下一個教室。
最初選擇黑板模式，是因為這樣最貼近我日常的教學方法，對我來講最熟練，不用額外做PPT或者動畫，省時省力。但我漸漸發(fā)現(xiàn)：黑板其實是非常高效的授課工具，甚至比PPT和動畫更加有用。因為在黑板上我可以為所欲為地講述知識之間的聯(lián)系，進行繪圖和推演運算。當后面的知識需要用到前面的結果時，我只需要抬手指一指。一節(jié)課講完，所有的推演過程都留在黑板上，網(wǎng)友可以清楚地看到我授課的邏輯，體會到科學之美。
我做科普的第二個特點是：喜歡多學科融合。科學本身并不是分裂的，而是統(tǒng)一的。古希臘的亞里士多德對生物學、天文學、物理學、修辭學等等學科都有研究。著名科學家和科普屆的一代宗師喬治伽莫夫在名著《從一到無窮大》里，討論了數(shù)學、物理、化學、生物和天文等等方面的知識。有時候，為了解釋一個問題，我們不得不涉及到多學科融合。
例如：在《血氧儀原理》的視頻中，我為了介紹脈搏血氧儀，首先講述了紅細胞和血紅蛋白的結構和功能，講述了含氧血紅蛋白、脫氧血紅蛋白、血氧飽和度的概念，這是生物學的問題。然后講述光線穿透溶液時的透光率和吸光度的概念，并指明：兩種血紅蛋白的吸光度不同，這是個物理學問題。最后，利用LED光源、探測器分析紅光與紅外光吸光度的變化，計算出血氧飽和度，這又是數(shù)學處理的過程。視頻中涉及到了生物、物理、數(shù)學三個學科，只有把它們?nèi)诤系揭黄穑拍馨褑栴}講清楚。
我做科普的第三個特點是：喜歡講述科學家的故事。例如在介紹張益唐的孿生素數(shù)猜想時，我在視頻最后重點談了張益唐的人生經(jīng)歷：13歲中學輟學，36歲畢業(yè)即失業(yè)，打了8年零工，到了58歲還只是一個講師。直到有一天，張益唐在朋友家的后院找鹿，他沒有等到鹿，卻想到了孿生素數(shù)問題的突破性方法，迎來了人生的轉(zhuǎn)折。正可謂十年寒窗無人問，一舉成名天下知。
張益唐
許多科學家都有自己“尤里卡”的時刻，還有一些科學家很有脾氣，喜歡黨同伐異。例如我在講《最速降線》問題時，談到伯努利向數(shù)學界挑戰(zhàn)的故事，又講述了約翰伯努利出于嫉妒，把自己兒子丹尼爾伯努利的著作據(jù)為己有的事。做科普的過程中多講講這些奇聞異事，能讓網(wǎng)友覺得科學家也是普通人，拉近網(wǎng)友與科學的距離。
伯努利家族
我做科普的第四個特點是：在科學的嚴謹性和普通網(wǎng)友的理解力之間，尋找最好的平衡點。我們都知道：并不存在絕對的科學真理，所有的科學結論都是在努力接近真理。做科普時，更會出現(xiàn)這樣的矛盾：如果想把問題描述得更加嚴謹，必定要大費口舌，而這可能對要做的科普并無太大幫助，反而增加了網(wǎng)友的閱讀障礙。有時候，我們必須借用生活化的語言進行描述，也有時候，我們必須犧牲一定的嚴謹性。
例如：我在講述病毒如何感染細胞時說：“DNA就好像廠長，負責生產(chǎn)計劃；RNA就好像車間主任，負責把廠長的計劃轉(zhuǎn)達給工人；核糖體就是生產(chǎn)車間，RNA來到生產(chǎn)車間，就能指導工人生產(chǎn)產(chǎn)品——蛋白質(zhì)。這個過程是生物遺傳的重要過程：中心法則?！庇芯W(wǎng)友指出：你說的這種RNA叫做信使RNA，即mRNA，并非所有的RNA都有信使功能。其實我的表達就屬于犧牲了一定的嚴謹性，但能極大減輕理解難度。
中心法則
再舉個例子：講到牛頓的萬有引力定律為什么是正確的，我講述了地月檢驗、哈雷彗星和海王星的發(fā)現(xiàn)。最后說到：萬有引力并非完美無缺，在解釋水星進動時出現(xiàn)了問題，每100年的進動角度相差43″，這個誤差在有了愛因斯坦的廣義相對論后才得到解釋。有網(wǎng)友說：水星進動并不每100年相差43″，而是每100年觀測值相差5600″，牛頓定律測算值是5557″，二者的相減才是43″。實際上，在因斯坦的著作《狹義與廣義相對論淺說》（商務印書館）和我采用了一樣的說法，也許愛因斯坦（或者譯者）認為：雖然這種說法并不嚴謹，但是更容易讓讀者抓住重點。
我做科普的第五個特點是：不做知識羅列，而是展現(xiàn)分析框架。在互聯(lián)網(wǎng)時代，知識是很廉價的，不管任何問題，只要你愿意去搜索，都能立刻找到答案。然而，分析問題，尋找工具，最后利用工具解決問題的邏輯是很美妙的。所以對于任何一個問題，我都不會輕易地給出答案，而是層層剖析，如偵探小說一般帶領觀眾走向答案。
就像2022年發(fā)生了一件事：倫敦金屬交易所的鎳期貨價格暴漲，幾天時間內(nèi)翻了數(shù)倍。市場上有各種傳言，外資逼倉、港交所調(diào)節(jié)、國家支持下外資慘敗等等。實際上，要理解價格變動的原因，首先要了解鎳這種特殊的金屬，它用途廣泛，卻有著復雜的制造工藝、技術路線和產(chǎn)品種類，受到多個供需市場的影響。而且期貨市場只能用純鎳進行交割，純鎳的世界產(chǎn)量非常有限，這樣就很容易出現(xiàn)價格的暴漲暴跌。而要理解逼倉，就得先了解期貨和套期保值的原理，這又是科普金融工具的最佳時機。最后，通過講解科學內(nèi)容，就能破除錯誤的傳言，讓大家看清真相。這一期內(nèi)容也是我比較滿意的。
五.我是如何掌握這么多知識的
總有人質(zhì)疑：一個人怎么可能什么都懂？我背后一定有個團隊，我只是個念稿的。幾年前我剛剛開始做科普的時候，準備、錄制、裁剪、上傳，都是我自己完成的。后來有一位粉絲和我說，可以幫我做字幕、裁剪和上傳工作，于是慢慢地，我就只負責錄制視頻了，后期就交給小伙伴去做，如果這也算團隊的話，那我的確是有團隊了。
可是，視頻的準備工作，還是我自己完成的。我會閱讀大量的資料，整理出一條我認為合理的邏輯線。
4年前，我做了3期黎曼猜想的視頻，主要的參考資料是盧昌海老師的《黎曼猜想漫談》，為了制作視頻，我把盧老師的書反復看了好幾遍。為了制作量子糾纏和貝爾不等式的內(nèi)容，我看了北大吳飆老師的《簡明量子力學》。為了講記憶的原理，我讀了日本科學家池谷裕二的《考試腦科學》和艾賓浩斯的《記憶的奧秘》。為了講弗洛伊德的理論，我閱讀了《夢的解析》等等。
除了讀書，我還會搜集大量的網(wǎng)絡資料，包括wiki百科，知乎，youtube上的其他博主，以及NASA等科研機構的網(wǎng)站等等。前一段時間為了制作《可控核聚變》這期視頻，我閱讀了勞倫斯-利弗莫爾實驗室網(wǎng)站的大量資料。不得不說，美國科研機構在科普上花的心思真多，很多資料準確又詳實。
勞倫斯-利弗莫爾實驗室網(wǎng)站
剛開始做科普的時候，還能抖抖機靈，《考清華和中五百萬哪個難？》就是抖機靈的視頻，準備時間比較短。后來粉絲越來越多，對我的要求也越來越高，抖機靈已經(jīng)不太合適了，而且也沒有那么多機靈可以抖。想要持續(xù)輸出內(nèi)容，必須進行持續(xù)學習。我制作一期視頻，平均要閱讀20萬字以上的內(nèi)容，花費20-30個小時準備。思路整理好了，拍攝的速度非?？?。所以，那些質(zhì)疑我的網(wǎng)友，不要只看賊吃肉，不看賊挨揍。在一個視頻背后，我真的付出了很多的心血。
盡管閱讀與學習提供了豐富的知識來源，但有些問題我也無法在短時間內(nèi)完全弄懂。這個時候，我就需要同學、同事和學生的幫助了。
我提到過一個畢業(yè)多年的學生，在北大數(shù)學系讀完了本科和碩士，又到美國去讀博士，現(xiàn)在已經(jīng)博士畢業(yè)了。她叫魯泠溪，我在視頻中叫她507，她有深厚的數(shù)學功底，能幫我解答許許多多的數(shù)學問題。我做張益唐的《孿生素數(shù)猜想》《朗道-西格爾零點猜想》時遇到一些困惑，就是她幫我答疑。再往前我想做一期關于小游戲《羊了個羊》的視頻，也是她給我提供了思路。
在生物方面，我要感謝我的兩個同事，黃森老師和和淵老師。黃森老師上課風趣幽默，講解任何問題都非常清楚明白。和淵老師是清華生命科學學院的博士，施一公的弟子，顏寧的師妹，許多關于生物學的前沿問題都能幫我解答。我還要特別感謝臺北市立第一女子高級中學的生物老師——蔡任圃老師，從他的視頻中我獲得了很多知識，他也幫我解答了許多生物問題。
雖然我是學物理的，但是很多前沿問題我也弄不太清楚，所以經(jīng)常咨詢我的同事和同學。我的同事陳曦老師幫我解答了很多問題，我的同學北京師范大學的劉海文老師在我制作《九章量子計算機》《貝爾不等式》等視頻的時候，給了我很多指導。有時候為了研究一個問題，我可能輾轉(zhuǎn)咨詢很多人，直到找到讓我滿意的答案。然后我就吃定這個人，以后遇到類似的問題還問他。另外我還看了很多佑來了老師的視頻，他做了很多有趣的物理實驗，給了我很大的啟發(fā)。
劉海文教授作為校友代表在北京大學物理學院2022年開學典禮上發(fā)言
準備工作完成后，我會從互相關聯(lián)的海量內(nèi)容中，篩選出一條最容易講述的思路，給大家展示，這就是我制作科普內(nèi)容的過程。如果這些朋友都算是我的團隊，那么我的團隊還挺龐大的。
到現(xiàn)在，我已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)上傳了近千條科普短視頻，還寫了幾本科普書，除此之外，我還積極參加了許多部門組織的線下科普活動：由中國科協(xié)主辦的“鄉(xiāng)村振興、科教賦能”活動，中央電視臺組織的四川涼山“大手牽小手”活動，以及科協(xié)、科學院等單位組織的面向公眾的多場演講。我相信：線上科學普及是成本最低的，但是線下的科普活動依然有重要意義。
法拉第年輕時經(jīng)常去聽科學獎座，并且喜歡記筆記。有一次他去聽化學家戴維的講座，并且把自己的筆記給戴維看。戴維很喜歡這個年輕人，就把他招進了自己的實驗室。有人說：戴維一生最大的貢獻，就是發(fā)現(xiàn)了法拉第。法拉第成名后，也給公眾做科學講座，下面也坐著一個年輕人不停地記筆記。講座結束之后，年輕人把筆記給法拉第看，法拉第鼓勵他說：你不應該局限于我的觀點，而應該有所突破。這個年輕人就是麥克斯韋。
如果有一天，一位科學家回憶起自己的童年，說是因為看了我的視頻，聽了我的講座，才喜歡上科學，那將是我一生無盡的榮耀。
我相信，只有一個相信科學、熱愛科學的國家，才能迸發(fā)出無限的創(chuàng)造力，才能有光明的未來，科學普及是一件正確的事，更是一件有意義的事。
