院士专家做科普，首届全国物理科普大会带来科普新起点
9月17-19日，2018年“全国物理科普大会”在南开大学举行，会议旨在聚焦物理学前沿与热点、传播物理学知识、交流科普经验，来自全国各地230余名大学、科研院所和中学物理教师、科研人员和物理爱好者、科普工作者参与了此次大会。
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各方支持促成首届全国物理科普大会
据了解，全国物理科普大会的前身是由中国物理学会科普工作委员会、中国科学院高能物理研究所和中国科学院大学组织的“现代物理与STS（科学•技术•社会）教育”研讨会，会议的目的就是要将近年来我国科技创新的重要成果通过中学教师的桥梁、纽带作用传递给广大青年学生，培养学生的科学意识、技术意识、社会意识，促进我国教育改革，为国家培养高素质人才。
2016年，习近平总书记提出“科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼”，为进一步落实总书记的讲话精神，关心物理科普和教学的各方专家，联合倡议举办物理科普大会，希望让社会各界人士对科普更加重视，同时让更多的物理、科学教育等教师接触尖端科技，了解现代物理前沿科学。物理学的科普离不开中学物理教育，所以会务组还诚邀在中学教学的一线教师，探讨物理教学方法。
会议由中国物理学会、南开大学、中国科学院大学和中科院高能物理研究所主办，南开大学物理科学学院、天津市物理学会和《现代物理知识》编辑部承办，北京大学物理学院、山东大学物理学院协办，并得到国家自然科学基金委数理科学部和天津市科协的支持，吸引了国内热爱物理的各界人士的倾心参与。
首次举办全国物理科普会议，组织者也并无经验。中科院高能所张闯研究员是会议组织者之一，他告诉记者，“决定要举办科普大会时大家很热情，希望能聚焦物理学前沿、传播物理知识、交流科普经验、弘扬科学精神，李学潜教授非常积极地提出到南开大学召开。但我们心里没底，不知道会有多少人参加。”作为一次全国性的科普会议，最开始只有30人报名，让会务组十分着急。“后来我们还专门发邀请函，临近大会召开，大量科研工作者，许多大学和中学的物理教师报名参加，才有了这次盛况。”
南大开学副校长许京军代表学校向与会专家学者的到访表示了热烈欢迎。他指出，科普工作至关重要，有助于提高科技创新能力和国民科学素养，长期以来，南开大学积极参与多种形式的科普活动，努力贡献南开智慧与力量。希望大家通过此次会议交流思想，分享研究成果、教学方法，携手助推物理教育不断发展进步。“许京军告诉记者，“两翼中，科技成果的宣传能鼓舞人心，实际科普更加重要，科普更能帮助大家增长知识，更好地了解当今的科技发展。”
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大咖云聚，高端科普饕餮盛宴
本次会议主要目标之一是给物理教师科普，让教师了解物理学前沿，以此把握住基础教育的科普阵地，所以大会邀请了10位中国物理学各方面的顶尖专家进行了科普报告。
南开大学教授，中国科学院院士葛墨林进行了“数学物理前沿”的报告，向观众科普什么是数学物理，以及目前数学物理发展的阶段和所遇困难。葛墨林院士从电磁学中的麦克斯韦方程组讲起，介绍了数学物理中沿着Yang-Mills理论和Yang-Baxter方程两条路的发展，而如何将两者结合是目前的研究困难。报告中含有大量方程，让即使物理学研究者都感觉困难，但葛墨林院士在报告结尾发了一些“牢骚”引起了听众的共鸣。“如今高考改革尤其是物理的选考引起很大争议。我想这里有两方面原因，一方面是指挥者，在课程制定上有问题。另一方面是我们老师自身，把物理教难了，还应该拓展自身的知识面。”
▲葛墨林院士进行报告
中科院物理研究所，中国科学院院士王鼎盛做了“中子物理及其应用”的报告，主要介绍了中子物理发展过程，中子散射与物质科学的关系，以及中国散裂中子源工程的建设情况。就在今年8月23日，国家重大科技基础设施中国散裂中子源项目顺利通过国家验收，它的投入运行，对我国探索前沿科学问题、攻克产业关键核心技术、解决“卡脖子”问题具有重要意义。
▲王鼎盛院士做中子物理相关报告
中科院高能物理研究所张双南研究员，做了“探索极端宇宙‘的报告。目前物理学和天文学中关注了六大极端问题，也是今天未解之谜：极端起源（宇宙诞生过程中产生的暗物质尚未发现）；极端高能（宇宙线的能量比人造加速器能量高至少一亿倍，加速过程未知）；极端天体（宇宙中的高能伽马射线源是否是宇宙极端高能粒子加速器，目前未确定）；极端引力（黑洞提供超强引力场，这样条件下产生的现象目前无精准观测）；极端磁场（中子星提供宇宙最强磁场，此条件下的真空涨落无直接观测结果）；极端密度（中子星内部物质最高，但是中子组成还是夸克组成未定）。为了解决这些问题，高能所领导了两大探测计划HERD和eXTP，张双南称，“这很可能是中国有史以来发起并领导的由最多的发达国家实质性贡献的最大型国际合作科学项目。”
北京大学副校长，中国科学院院士龚旗煌进行了“光与社会进步”为主题的报告，介绍了光学历史的发展，以及当前的光学前沿技术应用，如今手机中应用的光学技术30余项。龚旗煌院士开玩笑说“每个专业可能都想证明自己的重要性，21世纪是光学的世纪，这是联合国教科文组织说的。”
中国科学院大学副校长，中国科学院院士吴岳良进行了“量子引力场论与引力波探索”为主题报告，介绍了量子力学和引力理论不可调和的矛盾。在理论物理前沿，吴岳良院士原创性的提出了引力量子场论和以此为基础的超统一场论。
中科院高能物理研究所邢志忠研究员进行了“力与粒子——故事与启示“的报告。邢志忠研究员不仅是中微子领域国际知名学者，也是科学网博客知名博主，写了大量物理科普类文章。此次报告邢志忠向听众介绍了在粒子物理发展中一些有趣的故事，并以此得到一些关于教育教学的启示。作为国科大本科生的教师，邢志忠响应学校教学与前沿结合的导向，在本科一年级的《力学》课中融入最新研究成果，学生得到了科学训练的同时，也补充了大量的科普知识。
中科院高能物理研究所所长，中科院院士王贻芳做了高能物理前沿的相关报告，从粒子物理学的发展和目前所遇困难讲起，谈到了我国大亚湾中微子探测和江门中微子实验工作，我国科学家与工程师克服了大量的技术工作。在粒子发展过程中，围绕质量的起源Higgs粒子还有很多问题。王贻芳认为，未来的Higgs粒子工场——环形正负电子对撞机（CEPC）对于未来高能物理发展有重大意义。
▲王贻芳院士讲述了不少大亚湾和江门中微子实验的工程技术问题
清华大学教授王亚愚做了“量子反常霍尔效应和应用”的报告。杨振宁先生曾评价这项工作是，“诺贝尔奖级”的成果。王亚愚教授在简洁地介绍了关于霍尔效应的发展历史后，着重讲解了我国相关实验团队对于量子反常霍尔效应的探索，找到具有铁磁、拓扑、绝缘三种互为矛盾的物质，最终在实验室实现量子反常霍尔效应的历程。王亚愚教授指出，新材料的发现，开创了一个新的领域，有广阔的研究前景。
▲从王亚愚团队走出来的研究生很多已经成为世界知名高校的教授
除了最前沿的物理知识，会务组还邀请了两个教育教学相关的报告。南开大学教授，中国物理奥林匹克竞赛总教练宋峰带来物理奥赛相关的内容，相比于烧脑的前沿物理内容，在场的中学物理教师十分关心我国奥赛的情况。宋峰从选拔、集训准备，以及国际奥赛金牌得主生源省份的分析，谈到基础教育与奥赛的关系，认为对于学有余力的同学进行适当的奥赛训练对于提高物理素质有好处。
北京四中前校长刘长铭做了教育主题的相关报告，结合自己长期的教学实践工作，指出如今物理教学，乃至基础教育只注重课程知识，而不注重科学方法，科学精神的培养，没能呵护好学生的好奇心，没有批判性精神等问题，给予听众启示。
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科普、教学并驾齐驱
本次科普大会设立了两个分会：科普和教学。来自国内各大高校和中学的老师，对物理科普和教学发表了自己的观点，展示了相关教具，同时还进行了物理科普教学方法展演比赛。比赛要求围绕大中学物理教学内容或日常生活后中的物理现象，展示一个演示该现象或解释现象原理的视频（动画）。
最终《机械混沌摆的研制》（北京邮电大学杨胡江、肖井华）、《纹影成像演示》（重庆科技学院张启义、陈震亚等）、《基于WWT制作的科普漫游<血月与日食>》（凌源市第二高级中学梁雷、冯宇静）获得了展演比赛一等奖。
值得一提的是，在科普分会报告上，来自中科院高能物理研究所的沈长铨研究员做了特邀报告，介绍了高能所与北京市东直门中学合作进行宇宙射线的探测工作，实现科普与科研相结合。宇宙线观测走进校园，是中科院高能物理所推动进行科普活动之一，并且有一定科研价值。东直门中学代表展示的微型宇宙线显性仪获得了本次比赛二等奖。
沈长铨研究员介绍了国际上宇宙线观测与中学结合的案例，世界范围内已经有数百个与中学合作建立的宇宙线观测实验站。但在中国还只有北京市东直门中学一所，沈长铨研究员呼吁能有更多的中学参与进来，进而形成一个全国性的阵列，在科普、教学相长的同时，提高了学生创新能力，更能获得更好的实验效果。
▲高能所沈长铨研究员在展示他的微型宇宙射线显示仪。
在9月17日晚间，又举行了“物理科普与教学沙龙”，受邀专家与参会人员又进行了近距离交流。围绕物理科普、物理教学、奥物等问题谈出了自己的观点。王鼎盛院士结合个人经历谈了科学家做科普的重要意义。张双南研究员强调了如今科普内容还欠缺科学精神、科学方法的传递，缺少科学史的内容，大部分学生现在没有质疑能力，“科普是教学的补充，更重要的是在课程中把现在科普的内容融入进去。教育搞好了，一切都搞上去了。”
两个半小时的沙龙让所有人都意犹未尽，也说明物理科普和教学依然存在大量的问题有待讨论和解决。
▲物理科普与教学沙龙
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寻找物理科普新起点
本次物理科普大会阵容豪华，科学家在百忙之中积极响应了物理科普大会的邀请，说明科普的重要性已经成为了共识。但是，即便参与者绝大多数拥有物理专业背景，本次会议上，也存在报告学术性过强，难以理解的问题。对此，南开大学李学潜教授表示，对于科普内容确实受限于自身情况，会议组织者多是高能物理方向，相关内容就较多。
事实上，这也是一个传播受众和最后效果的问题。李学潜告诉记者，过去很多经历表明科学家进行科普并没有很好的效果，科学家对于科普的理解不同，“我们应该针对’什么是科普’进行一次会议。”
南开大学物理科学学院刘玉斌教授在沙龙中谈到，物理学院会全力支持物理科普工作，只要有需求南开的物理学家会站到科普一线，向广大中小学、社会进行支持。记者向刘玉斌教授询问了关于“萨根效应”（科学家热心做科普受社会欢迎，但会遭受学术界的偏见）的问题。刘玉斌教授认为，科学家做科普，尤其是物理学家做科普因为是从本职研究内容直接出发，并且有兴趣去做自己热爱的事，科普与科研不是对立的关系，“也要把握好度。”
实际上，在全国范围内，科学家做科普缺少在职单位的支持，来自北京交通大学（威海）实验中心科普教育基地的齐敬强老师坦言，“科普目前在国内的高校中还处于较为边缘化的位置，缺乏单位的支持。“北京交通大学实验中心作为《加油向未来》等大型科普节目的的幕后支撑，做了大量的工作，他们的经验也许能给科学界更多的启示。
全国物理科普大会是一次物理人的盛宴，但依然有超过20%参会人员来自报社、杂志社和出版社。稍感遗憾的是，与会专家学者并未讨论物理科普向媒体延伸的问题。中国科学院大学乔从丰教授告诉记者：“科普阵地中一部分在于学校教育，另一部分在于社会媒体，在基础层面急需科普。我们在科普委员会上加入了要与媒体加强联络的条款，以此促进物理科普走向社会。”
首届全国物理科普大会的成功召开，或将成为中国科普事业新的起点。在本次大会的闭幕式上，会议通过了2018年全国物理科普大会的全体参会者和志愿者的倡议书，提出要积极投入物理学的科普工作。内容包括把科普内容纳入日常计划，科普工作和教学、研究工作结合，把科普列入科研与教学人员业绩考核和能力评价等内容。会议号召每两年举办一次全国物理科普大会，实现长久发展。
未来，将会有更多的物理学家参与科普工作，真正实现科学创新与科学普及两翼齐飞。
