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科普创作经验谈——技巧、原则与怀疑精神

《科普创作》

叶李华

2020-01-07 11:51

一、四个半法门

我的科普技巧大致可归纳为“四个半法 门”。第一个法门是要多讲故事,而且最好 是真人真事,读者才会觉得有说服力。第二 个法门是尽量举例子,这些例子要尽可能生 活化、大众化。第三个法门是,如果实在找 不到好的例子,不妨考虑做些比喻。举例是 有百利而无一害的,比喻却不一定,因此必 须强调不能随便延伸,否则比喻一定会失效。 第四个法门是图解,而且必须是简单明了的 图解,千万不能像论文中的坐标图,那是科 学而不是科普。最后还有半个法门叫作口诀, 字数越少越好,所以我才说它是半个法门。

接下来谈谈如何退而求其次地活用这 些法门。前面提到“故事”最好是真人真 事,但如果遍寻不着该怎么办?我认为不妨 借用神话传说,或是虚构的故事,但一定要 做个声明。图解的退而求其次则是,如果实 在画不出图,不妨试着制作表格。如果连表 格都难产,还可以试着把你要讲的内容条列 出来,多少也能达到一目了然的效果。至于 另外两个法门“实例”和“比喻”就更简单 了,因为后者就是前者退而求其次的结果,换句话说,能举例就尽量多举例,实在找不 到适当的例子,再试着寻找贴切的比喻来做 说明。

下面几个例子都出自我的“大宇宙小 故事”系列文章。第一个例子是关于传说的 使用:开2的3次方根是几何学的三大难题 之一,而且跟圆锥曲线的历史发展有密切关 系,所以我认为值得大书特书一番。可是我 找来找去,就是找不到真实的切入点,最后 只好退而求其次地使用传说。

提洛岛是爱琴海中的一个岛屿,面积并 不大,却在古希腊文明中占有重要地位。传 说公元前4世纪,该岛暴发一场大瘟疫,岛 民为了消灾,赶忙请示太阳神阿波罗,得到 的神谕是:将神殿里的正立方祭坛加倍。不 料完工后,岛上瘟疫依然不止。敢情是岛民 误解了神谕的意思,将祭坛的长宽高分别延 长为2倍,使得体积变成原来的8倍。由于 无人知晓该如何建造体积刚好是2倍的正立 方体,他们只好派人前往雅典,求助于当时 最有名的学者柏拉图。接下来就是比较可信 的事迹……

大家可以看得出来,我使用传说时非常 小心,在写完有关传说的文字后,特别声明接下来的内容才是比较可靠的历史,也就是 提醒读者前面只是文学上的引子,在科学上 千万别当真。

另一个例子是,我为了介绍球面几 何学的发展,特别提到中世纪的伊斯兰 世界在这门学问上有重大贡献。根据伊 斯兰教的教义,信徒不管身在何处,每 天都要朝麦加的方向祈祷五次,而在距 离麦加很远的地方,想要确定正确方位, 就必须考虑到“大地是球面”这个事实。 不过为了避免论述过于空洞,我决定举个实 际的例子:地球上至少有一个点,它认为麦 加在正北方,反之麦加也认为它在正北方, 而不是正南方,这就是球面几何学有异于 平面几何学一个明显的例子。任何人都能在 地球仪上找出这个点,因此这个例子不但新 奇有趣,而且看得见、摸得到。像这样的实 例,我相信是可以吸引读者的。

接着再谈一个比喻的例子。我在另一篇 文章的开头,刻意用比喻作为切入点:

写过科普文章的人都知道,若想以白话 文介绍科学,必须善用浅显易懂的类比。例 如,黑洞可以比喻为无底洞,任何人失足掉下 去,都注定万劫不复。不过,既然只是比喻, 切忌过度延伸,否则一定会出现荒腔走板的 推论。比方说,万一你将黑洞和无底洞画上 等号,就会得到黑洞也能探测的结论──只 要在身上绑一条足够坚固的绳索即可。

这个例子相当浅白,我就不多做说明了。

至于图解的例子,请大家看下面这张 图,我称之为“电磁学并吞光学的始末”。 我自己没什么美术细胞,只能用最简单的几 何图形来画。大家应该看得出来,这张图其 实只有三个几何图形,两个梯形和一个拉长 的三角形。虽然谈不上美感,至少达到了简单明了的要求。由于只是简图,年份比例不 一定精确,不过这没什么关系,因为我标示 出了最重要的两个年份:1600年与1864年。


图1电磁学并吞光学的始末

光学的历史不论东西方都源远流长,西 方可以追溯到古希腊的欧几里得,东方则可 追溯到墨子,所以我刻意在图中用夸张的方 式来表示。至于电与磁,虽然东西方在古代 都有些零星的发现,可是都算不上一门学 问。直到1600年,一位英国科学家写了一 本书,才标志着电学与磁学的诞生。但它们 起初仍是两门单独的学问,跟光学也没有关 系。又过了200多年,世纪级的物理学家麦 克斯韦写了几篇论文,才将电学与磁学完美 地结合在一起,顺便把光学也拉了进来,因 此我这篇文章的题目是《光学终结者》。

不过,并非每一场物理革命都适合画 成图解,所以我有时会用表格来呈现。比方 说,讲到量子物理的发展史,很多人都知道 在1925年出现了重大突破,催生出量子力 学这门学问。严格来说,这个重大突破是由 两场革命组成的,但由于两者时间很近,容 易让人混淆,所以我决定用表格做些详细的 对照。例如,海森堡和薛定谔是量子力学的 创始人,通常我们总会觉得两人是同辈,但 只要查一下年龄,你就会发现他们至少差了 半个辈分。而且他俩的切入点非常不一样, 使用的数学工具也是南辕北辙。更有趣的是 两人背后各有一位大神级的支持者,分别是玻尔和爱因斯坦。


表1两场量子革命对照表

顺带一提,这个表格里有一个并不正统 的名词“不完美简谐振荡”。我故意不用“非 简谐振荡”这个专有名词,因为大多数的读 者恐怕都无法顾名思义,反倒是“不完美” 三个字能让读者勉强心领神会,至少不至于 造成任何误导。这也是我想强调的一件事, 科普文章并不是科学论文,在标准上和正统 上是可以做些取舍的。当然,前提是千万不 能造成读者的误解,更不能夹带任何错误。

最后介绍几个我自己很喜欢的口诀,它 们都跟我的本行物理有关,但我相信在各个 领域都能找到这类口诀。第一个口诀很简 单,只有三个字“测即扰”。虽然只有短短 三个字,只要你彻底弄懂了,大致就能掌握 量子力学的基本精神。如果你在转述时觉得 它过于文言,不妨扩充成六个字“测量就是 干扰”。

接着介绍两个对仗的口诀“黑洞不黑” 和“真空不空”。根据传统的广义相对论, 不可能有任何东西从黑洞跑出来,可是一旦 结合了量子物理,黑洞就会出现辐射的现 象,也就是著名的霍金辐射,因此我们可以 说黑洞并不是绝对的黑。同理,真空也不可 能是绝对的空,这是量子场论最基本的概 念,如果真空真的是百分之百空的,量子场 论这门学问就不会存在,基本粒子物理也会变得很不一样。

热力学三大定律也有口诀, 每个定律对应四个字。第一定律 对应“你赢不了”,第二定律对 应“你一定输”,第三定律则对 应“你逃不掉”。因为热力学第一 定律讲的是能量守恒,也就是不 可能无中生有,所以,如果把热 力学比喻成你跟宇宙的一场博弈, 你当然赢不了,顶多打平。不过, 其实这场博弈并不公平,你想打平都不可 能,因为热力学第二定律会让你多少有些损 失,所以你一定输。或许有人会说,既然这 么不公平,我就不玩了,抱歉,你根本逃不 掉。热力学第三定律告诉你,宇宙没有任何 角落的温度能降到绝对零度,只要温度高于 绝对零度,热力学第二定律一定生效。

二、三个指导原则

当我们在撰写科普文章,或是做科普演 讲的时候,除善用上述法门之外,我认为还 必须注重趣味性、流畅性以及重复性,我称 之为“三个指导原则”。

先强调一件事,这里说的趣味并不是滑 稽搞笑,也不完全是幽默感。科普的趣味性 是内容本身引人入胜,让有求知欲的读者看 得津津有味。至于具体该怎么做,根据我自 己的经验,提供罕见而且有趣的知识是最好 的办法。

在我搜集的众多例子中,“同卵龙凤胎” 是我最喜欢的一个,它可以说是标准的既罕 见又有趣。同卵龙凤胎存在吗?科幻小说中 当然有,我的科幻小说启蒙老师倪匡就曾经 写过,可是真实世界里有吗?我相信只要提 出这个问题,立刻会勾起人们的好奇心。接下来,如果你一口咬定的确有,读者或听众 就更加半信半疑,一定想继续看下去或听下 去。这个问题的答案也能浓缩成一句口诀, 只不过比较冗长拗口:

如果一个正常的受精卵经过正常的分 裂,会发育成一对正常的双胞胎;如果一个 不正常的受精卵经过不正常的分裂,就有可 能发育成同卵龙凤胎。

换成科普语言则是,有一种不算太严重 的基因疾病,患者的性染色体既不是XX也不 是XY,而是XXY。可是,如果这样的受精卵 在形成之初,由于特殊原因分裂成两个,其 中一个的性染色体恰好继承了XXY中的XX, 另一个继承了XY,生出来的就会是一对完全 正常的龙凤胎,不是兄妹就是姊弟。我曾经 把这个例子告诉妇产科医生,他们起初都不 相信,听完我的解释才恍然大悟,甚至拍案 叫绝,这就是我心目中的趣味性。

至于流畅性,大家第一个想到的应该 是笔法轻松活泼,反之,如果你要写一篇论 文,通常不会用那么轻松活泼的笔法。所 以,写惯了论文的学者要写科普文章就会比 较困难,必须练习一段时日才能在两种文体 之间切换自如。

除了笔法轻松活泼,流畅性还要求文 章中多少要插进一些闲话,否则一定会“知 识超载”。闲话不一定是废话,但即使是插 科打诨的废话,只要能让文章变得轻松、活 泼、幽默,本身也就具有稀释和润滑的功能 了。我来举一个属于他山之石的例子,我的 科幻老师倪匡曾经对我说:“叶李华你太浪费 题材了,你写一本科幻小说,我可以写三四 本!”他的意思是我把好多题材浓缩在一部 小说里,在他这位职业作家看来就是一种浪 费。我辩称自己只是业余作家,小说写得干 货满满难道不好吗?他说这也不好,因为小 说一定要不时穿插闲话甚至废话,否则会显得作者在不断炫耀学问,读者很难津津有味 地看下去。这段忠告令我印象非常深刻,甚 至可以说是受益无穷。虽然科普文章和科幻 小说之间有一定的距离,这个观点仍然可以 作为我们的借鉴。

必须强调的是,为了追求文章的流畅轻 松,难免会减损科普的正确性,换句话说, 通俗性和正确性在科普文章中大致成反比。 我们一定要时时提醒自己,越是通俗流畅, 越是轻松活泼,正确性就可能丧失得越多, 所以下笔时必须拿捏一个分寸,不能通俗过 了头。至于分寸到底在哪里,则是我自己仍 在探究的一个问题。

第三个指导原则“重复性”的意思是, 只要一篇文章有足够的篇幅,例如超过500 字,我认为就该避免像蚕啃桑叶那样从头写 到尾,应该尽量一遍遍循环,一层层深入。 就像爬一个螺旋梯,感觉上似乎是在不断地 转圈圈,其实你每转一圈就升高一点,最后 一定会更上一层楼。因此虽说是重复,只要 能做到同中有异,读者仍然会乐意看下去。 请记住,科普读者通常都不是专业人士,如 果用线性叙述的方式,恐怕不是人人都有耐 心从头读到尾的。

最后举一个极端的例子作为补充。从某 个角度来说,学术论文都具有我说的这种重 复性。因为论文除了题目和正文,两者之间 通常还有一个摘要,目的是要将正文的内容 先透露一个梗概。不过,论文的格式是硬邦 邦的,甚至可说是一成不变,如果你确定自 己写的是科普文章,可别真的在前面写一个 摘要,只要模仿这种重复的精神就好。

三、独立性与协调性

如果从结构着眼,科普文类还有两个额 外的指导原则,我称之为“独立性”和“协 调性”。为了避免讲太多的理论,我打算用 田野、花园、盆栽三者的关系来打几个比 方,虽然不可能百分之百贴切。在我看来, 所有的科学素材,例如科学家发表的专业论 文,就像一片自然生长的田野。另一方面, 无论是科普书还是科普文章,都是加工软化 后的成果,所以类似花园或盆栽。不过,如 果你在空地上随便摆放一批盆栽,绝不可能 出现一个漂亮的花园。你该怎么做呢?当然 要做些细心且有创意的规划,这就是我所说 的协调性。

协调性还可以细分为纵向和横向。例 如一本科普书,如果把每一章看成一篇文 章,这些文章必须做到循序渐进,甚至承前 启后。当读者开始读第三章的时候,前两章 已经帮他们准备好了预备知识,这就是纵向 的协调性。横向协调性则指相关主题彼此之 间的互补,因为任何一门学问都不可能只有 一个面向,不同面向彼此之间即使没有直接 关系,或多或少仍有间接的关联。例如,一 位美国作家写过两本书:《黑洞旅游指南》和 《时光旅行指南》,这两个主题在物理学中并 没有明显的纵向联系,但两者都属于广义相 对论的范畴,如果把这两本书放在一起,自 然而然就会出现横向的协调性。

至于独立性,则是说任何一篇科普文章 本身都要自给自足。在我刚才的比喻中,每 一篇文章都像一个盆栽,所以请大家想一 想,如果要把一株植物从田野移植到花盆 里,是不是必须要做些取舍?比如,只要你 有过移植树木的经验,应该会记得一棵树虽 然不怎么高,但如果把它的根全挖出来,范 围会大到令你难以想象。我自己在这方面经 验丰富,深深体会到“盘根错节”这个成语 并不是文学上的夸张。因此,千万别把一棵 树的根通通挖出来,否则一定塞不进花盆。

你只要挖到一定程度,剩余的细根都可以剪 断,那棵树依然能够存活。另一方面,如果枝 叶太茂密,树木一旦放进花盆里,也会重心不 稳,随时可能倾倒,所以适度的修剪是有必要 的。至于到底该剪去多少,则需要仔细考量, 不能贸然行事。如果剪得太多,植物很可能无 法自给自足,最后枯死在花盆里。

谈完这个比喻,再来讲两个实际的例子。 如果读者在阅读一篇文章的过程中需要查阅 相关资料,否则读不下去,这篇科普文章就 明显欠缺独立性。如果在看完一篇文章后, 他想要查阅更深入的资料,这样的科普文章 则是成功的,因为它勾起了读者的求知欲。 由此可知,这两种情形绝对不能混为一谈。

四、怀疑与释疑

最后我打算用“怀疑”当主轴做几点补 充。首先,奉劝大家不要过度信赖自己的记 忆力,写作时最好时不时怀疑一下。我自己 曾经有过惨痛的经验,后来就变得越来越小 心,甚至有朋友认为我小心过了头,但我认 为这是非常值得的。

举一个最近的例子,2018年我在《科 普时报》开了一个专栏“谈科论幻话创意”, 共写了20篇文章,其中一篇谈到克隆羊多 利。我曾经仔细研究过多利羊的身世,非常 了解它是如何诞生的。它在生命之初经历 了一个极其特殊的过程,大致来说就是受到 电的刺激之后开始分裂。为了提供最新的知 识,我在撰写那篇文章的时候,除了克隆羊 多利,我还刻意介绍了2017年底出生的两只 克隆猴中中和华华。这是人类第一次克隆出 灵长类动物,非常值得一提。我在初稿中, 想当然地写道它们也曾受过电的刺激,但在 交稿之前,我提醒自己别太自信,还是上网查一查比较保险。可是我花了不少心力,仍 然无法在相关报道中找到明确的答案,最后 索性壮起胆子下载了那篇原始论文。不过隔 行如隔山,我看不懂的部分超过90%,但我 还是找出了几个关键词,最后根据那些关键 词,赫然发现中中和华华当初之所以分裂, 其实是受到化学药物的刺激。我替自己捏了 一把冷汗,赶紧将文章的最后一段改成:

2017年年底成功诞生的复制猴中中和华 华,虽然大致沿用多利的复制流程,但在关 键步骤上未曾使用电击,改采较温和的化学 方法诱发细胞分裂。

除此之外还有没有什么需要怀疑的呢? 当然有!比方说我们在下笔之际,应当怀疑 读者能不能完全看懂我们所写的一字一句, 也就是说,要怀疑你想表达的意思能否让读 者心领神会,不至于出现理解上的偏差。我 自己在写作的时候,常常为了这类问题煞 费苦心,从不同的角度揣摩读者是否会误解 我的意思。虽然自认为已经做得很全面,偶 尔还是会有读者向我反映,说哪一部分没看 懂,或是误会了某段的意思。由此可见这种 失误是很容易出现的,作者必须小心谨慎, 步步为营,千万不能掉以轻心。

第三个“怀疑”则是在校对过程中,要 怀疑自己有没有切实做到前面两种怀疑。例 如考据做得够不够彻底,下笔时有没有尽 可能替读者着想。正所谓当局者迷,通常 我们在写作过程中,不容易兼顾这些客观的 怀疑,必须在校对时弥补。然而,如果你写 完后立刻校对,可能仍旧处于当局者迷的心 态,很难充分发挥怀疑的精神。因此我自己 的做法是,任何文章无论长短,都会至少搁 两三天再仔细地校对,那时我会比较超脱, 也就比较容易看出一些不太明显的问题。有 时为了确保万无一失,我还会找几位朋友帮忙把关,经常会有意想不到的收获。

除了这些自我的怀疑,我们在写作过 程中,还要尽可能主动为读者设想,如果已 经猜到读者可能会产生误会或疑惑,一定要 主动做些解释。我在很多年前写过一篇短文 《设计什么?为了什么?》,整篇文章都在为 读者释疑。因为我发现许多有关进化论的科 普文章和影片,经常会出现“为了”这两个 字,最具体的例子就是把保护色解释为:动 物为了躲避天敌而进化出类似环境的颜色。 事实上,这种说法完全违背了达尔文的理 论,因为我们通称的“进化”(evolution),严 格说来其实是“演化”,它本身并没有任何 目的,纯粹是一种随机的选择和淘汰,当然 不适合用“为了”这种说法。可是退一万步 来讲,如果严格使用演化概念来解释保护 色的成因,又会让说明变得太过累赘,很可 能导致读者见树不见林。所以我倾向于采取 折中之道,将“为了”和“设计”这些说 法视为文学上的比喻,主词是拟人化的大 自然。比方说,如果我要写这方面的文章, 会在开头先声明正统演化论的随机概念,甚 至最后再刻意强调一次,然后在文章中,我 就会用拟人化的笔法当权宜之计,例如,某 种生理结构是设计来做什么用的。

根据我的观察,有些正统的科学名词 同样会造成误导,若是遇到这样的名词,作 者最好也能主动为读者释疑。例如,在“电 流”与“直立猿人”这两个名词中,都隐藏 着容易被人忽略的历史错误。电流其实并不 存在,或者说只存在于人类的想象中,因为 真正在电线里流动的是“电子流”,它的方 向跟电流刚好相反。或许你会说,把名字改 过来不就成了?没那么简单!“电流”的错 误可追溯到美国开国元勋富兰克林,等到科 学家发现的时候,累积的文献已经多到无法一一改正,只好发明“电子流”来以正视听, 但电流一词还是不得不保留下来。因此,如 果你在文章中提到电流,最好能跟读者谈一 谈这个典故。做完这个工作,你再使用“电 流”就能理直气壮,而且心安理得了。

“直立猿人”这个名词也存在着类似的 历史错误,事实上,他们并不是最早会直 立的人类祖先,只是最早被考古学家发现 的一批罢了。可是在他们的拉丁文学名中, “直立”这个词一直被保留下来,著名的爪 哇猿人(Homo erectus erectus)和北京猿人 (Homo erectus pekinensis)都是非常明显的例子。如果碰到这样的历史错误,我们至少要 把前因后果简单做个介绍,才算尽到了科普 作家主动释疑的责任。

以上是我推广科普二十余年累积的一些 心得和经验,希望对有志于科普工作的朋友 有些助益。

作者简介

叶李华,毕业于台湾大学电机系,加州大 学伯克利分校理论物理学博士,致力于推广中 文科幻与通俗科学二十余年。

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《科普创作》创刊于1979年,是中国创办较早、具有较强社会影响力的综合性科普期刊,由中国科普作家协会主办,面向国内外公开发行。从办刊开始直到1992年更名为《科技与企业》杂志,中间历经14年。 2016年6月,《科技与企业》因变更刊名停刊。同时启动《科普创作》复刊工作。

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