公众对科学的了解

发布时间：92年06月26日

John R. Durant等编译王乃粒

为什么每个人都应该关心公众对科学的了解呢？首先，对科学是我们的文化的最伟大的成就这一点是有疑义的，而且值得人们对它进行了解；其次，科学会影响每个人的生活，而人们需要了解它；第三，许多的国家政策的制订都包含着科学，而且只有当这种决策是通过了解情况的辩论而制定出来的，它们才会真正是民主的；第四，科学需要公众的支持，而这种支持至少是（或者说至少应该是）建立在公众对它有一种最起码的了解的基础之上。是否对科学的了解和对它的无知之间的差别就像阿西莫夫（Isaac Asimov）所断言的那样，也就是“一方面的尊重和赞美与另一方面的厌恶和恐惧之间的差别”呢？通常的看法是，对那些关￥科学家们在做些什么了解甚少的公众继续持一种不理不睬的态度是不明智的。

那么，一般的公众到底对科学了解有多少呢？我们在英国所作的调研结果与Jon Miller教授和他的同事们在美国进行的研究得出的答案都是“知之甚少”根据在1988年夏天对这两个国家平行进行的调研结果，英国和美国的公众对科学、技术和医学的兴趣水平相当高，但他们对每一个领域的知识却要低得多。虽然令人印象深刻的是有66%的英国的和62%的美国的回答者都对简单的概率统计报告的含意有一个清楚的了解，但仅有34%的英国人和46%的美国人看来对地球一年绕太阳转动一周有所了解，而只有28%的英国回答者和25%的美国回答者知道抗菌素对病毒并不起作用。同样令人触目的是，在目前的公众的和政治上的对技术和环境的关心方面，只有34%的英国回答者知道核电站并非造成酸雨的一个原因，而仅有23%的人了解在烧煤的发电站中采用的矿物燃料的燃烧与全球性温升问题之间的联系。

以前的几项研究工作，调查研究了公众对科学和技术的了解程度。其中最系统的是Miller对前十年所作的研究，发表在美国科学基金会（NSF）的《科学指南》研究报告集中。总的看来，以前的研究者集中在公众对技术的态度方面。因此，我们抱定了一些新的问题以与已有的测验方法相配合，使我们能以揭示公众对科学和建立在科学基础之上的技术（包括医学）的了解。同时，我们还同Miller和他的同事们合作，建立了一个在我们自己的和《科学指南》研究报告集之间的有限的重叠区，以便进行国际性的比较。

于1988年6月下旬至7月，对2，009名英国的和2，041名美国的18岁以上的成年人进行了分层次的随机抽样调查，其结果提供给政治家和国民公仆们以便他们在制订科学政策时作出冷静的判断；提供给科学家们以便取得公众对他们的理解和支持；同时也提供给教育家们以便他们进行科学普及教育。为了简明扼要起见，这里我们主要集中选用在英国的调查数据，并且适当地引用一些美国《科学指南》的研究数据以作比较。详细的比较可在另处提供。

我们首先从兴趣调查开始，因为它代表了一个人对科学了解的素养和形成对科学的态度的基础（见表1A）。要求回答者回答他们对报纸上报道的6种不同领域的新闻感兴趣的程度如何，不难看出，自报的兴趣水平最高的是关于新的医学发现，其次是关于新的发明、新的技术和科学发现，接下来（按递减顺序）是关于体育运动、新电影和（可预言的，可能的）政治。在美国的兴趣类型与此相似，只是人们对科学、技术和（尤其是）医学的自报兴趣还要稍微高一点。

这些结果十分令人吃惊。作为对它们的可靠性的一种检验，英国的回答者被要求回答他们对可能会在报纸上读到的各种标题的故事持何种态度（表1B）。关于医学的报道（c 和l）以及有关政府节省开支的消息明显地居头位，而有关科学技术的报道（d，f，g，i和k）也再次占有很重要的地位。

一般说来，人们认为那些对某种事物感兴趣的人会倾向于对该方面的事物相对地了解得多一点。我们要求回答者回答他们对自报感兴趣的某些事情了解情况的程度（“知情度”）（表1C）。正如我们所预料的那样，对体育运动、政治和电影而言，自报的兴趣大小与“知情度”非常吻合；但对科学、技术和医学而言，两者间却呈现明显的差异。在这方面，只有为数甚少的人说他们对此很感兴趣，同时又很知情。如前所述，美国的模式与英国的颇为相似，只是在美国自报的知情度与兴趣之间吻合的程度要稍高于英国。对于科学、技术和医学说来，很多人发现在他们自身和他们了解他们希望了解得更多的世界之间存在着一条鸿沟。

我们可以对这种出人意料的事情这么说，即绝大多数人不能够减少他们对科学的关注。当然，对这些结果必须加以审慎的对待。简单地宣布人们的兴趣如何是容易办到的，但是很可能它们所表示的并非回答者的真实感觉，而是他们觉得他们应该怎样作出的回答。我们是在回答者尚不了解我们征求他们的意见的目的之前小心地向他们提出有关兴趣和“知情度”的问题的。尽管如此，人们还可能因感到某种压力而给出了并不真实的答案。但这方面的问题并不严重，这一点可以得到以下事实的支持，即这些g报结果不仅前后很一致，而且与用其他的测验方法得到的结果明显吻合。那些声称他们非常感兴趣和非常知情的回答者趋向于受过较好的教育，而且（正如我们将会看到的那样）也趋向于在客观地评价对科学的了解方面表现得较好。

独立地评价公众对科学的了解程度，是我们这次调研工作的核心。我们从两个方面进行了对科学了解的程度的测验：对科学调查中的（思维）方法的了解（以下称方法）；对科学的基本发现的知识（以下称知识）。我们相信，将方法和知识结合在一起，就可以提供一个对科学了解程度的合理指标。在这两者中，有关方法的调查结果处理起来要更不可靠得多，因为它们涉及的问题较抽象，不太明确，因而设计一套灵敏而合用的测验题这件事本身就很困难。

我们采用一种分两部分提问的方法，它在美国国家科学基金会研究报告集中占有重要的位置。我们请英国人回答他们对“用科学的方法研究某件事情的含意”是否有一个明确的，一般的或者很少的了解。当回答者属于前两种情况时，我们又进一步要求他们用自己的语言来表述用科学的方法研究某件事情的含意是什么。将这些表述逐字地记录下来，然后将它们归入4种答案中的一种（见表2，问题a）。这些结果使任何一个认真地采用习用的科学方法模式的人读起来都会感到令人沮丧。因为有不到14%的回答者既没有对理论构想和假说验证，也没有对试验方法作任何表态。这些结果与美国国家科学基金会的研究报告庶为吻合。

在得出只有很小的一部分英国成年人对科学中的理论和试验的作用有某种程度的了解的结论之前，我们必须对这一项测验项目的真正的难度认真加以考虑。有疑义的是，这种问题不仅测验了科学的技巧而且也测验了语言的技巧，但可以肯定地说它忽视了那些未表明态度的公众对科学的方法的理解的可能性。

为了避开这种问题，我们又设计了一系列的测验题，它们只要求回答者识别而不必说明那些正确的答案（表2）。—般说来，这些结果表明了为数可观的未表态的公众对科学调查中的方法问题的了解。虽然有不到14%的回答者提到试验方法是未经提示的，而在研究某一问题时如果可以在可替换的方法之间作选择的话，有56%的人选择了试验方法（表2，问题b）；虽然有不到4%的人提到用理论构想和假定验证是未经提示的，而有55%以上的人对这样一种说法，即“所有今天的科学理论在100年后仍旧适用”表示反对（丧2，问题f）。

除了估计我们的回答者掌握科学调查中的方法问题的程度而外，我们还想了解他们的科学知识水平。为此，我们设计了一套如表3所示的问题。关于这一连串的20个以上的实实在在的问题，值得注意的一点是它们的极为基本的性质。说实在的，其中有一、两项（如像“热空气上升”）之所以放进去，只是为了提高回答者的兴趣，因为可以预计，事实上每个人都能给出正确的答案；然而所选择的其余的问题则属于公众在了解科学方面可能作出大不相同的回答的范畴。

由对英国进行调研的问题中选出一组15个问题，用于对美国进行调研。有31%的英国回答者知道电子比原子小，而美国的这一对比数字为43%；34%的英国回答者既能正确地回答地球围绕太阳运转，也能正确地回答运转一周需要一年的时间；而在美国，这一对比数字为45%。这些对比数字似乎可使美国的公众感到十分欣慰，但应该指出的是，有74%的英国回答者知道某些放射性是自然产生的，而美国的这一对比数字却只有65%；有46%的英国回答者知道最早的人类并非与恐龙生活在同一个时期，而美国的数字却只有37%。总体上看，在这两个国家中提出的这15个测验题目上，美国的得分要略高于英国。在公众的科学知识竞赛中，似乎美国比英国稍领先一筹，但是我们十分怀疑这些数字对大西洋西岸而言是否可以成为值得庆贺的理由。

从两个方面来对公众对科学的了解程进行测验的意图，是建立在这样一种假定的基础之上的，即方法和知识实际上构成了一个单一的，更大的构想中的有意义的组成部分。这一假定得到了我们的测验结果的支持，（按照社会调研标准）它显示出在我们采用的集合的方法和知识指标之间存在着一种密切的联系（r=0.68）。这种联系证明这两种指标又可进一步集合成一个由27个项目构成的单一的指标（Cronbach α可靠性系数=0.84）。正是这一范围更大的了解指标将被用作进一步的分析。

哪些类型的人趋向于对科学了解得更多呢？采用若干个标准的社会－人口统计指标，并推导出与对科学的了解程度之间的零－级（zero-order）关系，我们发现，在英国有这样一种趋向，即年轻人比年长的人对科学有更多的了解，男的比女的了解得更多，而中等阶级的人又比劳动者了解得更多。受教育水平和对科学了解的程度之间吻合得最好。很有意义的是，在社会－人口统计参数和对科学的兴趣之间出现了同样的联系模式（尽管一般要弱一些）。最后，在对科学的兴趣和了解程度之间有着非常强的联系（r=0.49）

譬如说，就年龄而言，如果说在过去的两代人身上发生的教育程度上的重大改善没有给公众对科学了解的程度至少留下某种类型的有利影响的话，那才是怪事。而就性别而论，存在着一种令人遗憾的陋习，即在我们的文化方面，妇女对科学的兴趣和从事科学工作的人趋向于比男人少。以上说明，最重要的是确立起这种联系，而丝毫不能说是为了使我们能够对教育和其他形式的公众科学交往给予更精确的指导。

在这里扼要说明的这些结果，又如何能够说明为什么要关心公众对科学的了解的原因呢（这正是本文一开头想要说明的问题）？

有一个明确的原因，说明需要对科学作为一种文化的成就的问题予以关注。某些有关科学知识的问题，强调了科学的世界形象的基本的但也是基础的方面，然而它们却将大多数的回答者拒之门外。这是因为大多数公众并不了解J. J. 汤姆森、罗伯特 · 密立根和尼尔斯 · 玻尔（表3，问题i）的成就，这一点也许可用相对说来原子物理学具有深奥的性质来加以解释。但是，面对大多数公众看来还不了解哥白尼和伽利略的发现这一事实（表3，问题u和v），我们（不是指大众，而是指作为科学家和教育家的我们自己）还能找到什么理由来原谅我们自己呢？如果说现代科学是我们最伟大的文化发现的话，那就是说大多数的文化成员都非常不了解现代科学。

至于说要关心大众对科学的了解的有实际意义的原因，我们发现情况也是类似的。虽然我们的调研工作主要不是为了揭示在一个其经济依赖于科学和技术的社会里生活的英国劳动者掌握科技知识的程度，但我们的回答者中只有1/4到1/3的人稍微了解一点计算机硬件和软件之间的区别（根据调研过程中的辅助提问，在表中并没有列入），这一事实绝非是好兆头。更令人感到不安的是，在提问过程中发现，有过半数的回答者硬说抗菌素可以像杀死细菌那样也可以杀死病毒，同时还有差不多70%的人相信天然的维生素比实验室制造出来的更灵验。

现在我们转入下一个问题，关于促进公众对科学的了解到底有什么意义？在大多数公众对有关的事实并不了解的情况下，来谈论需要掌握了信息才能进厅的公众辩论和作出决策还有什么意义呢？举例而言，让我们来考察一下在科学知识测验中未曾包括进去的另一个问题的某些答案。当我们问是否核电站会引起酸雨时，有近50%的人回答说会引起，而只有34%的人说不会。

这一结果与对科学的了解程度密切相关。只有11%的位于对科学的了解的四分位一组的上部的回答者相信核电站会引起酸雨，而位于下部的持同样观点的人数却高达62%。

最后，还有一个公众对科学的了解程度同公众对科学的支持之间的关系问题。我们的研究包含了大量的有关公众的态度的测验指标。对这些测验结果进行的初步分析表明，在公众对科学的了解程度和公众的态度之间有一种重要的关系。有这样一种趋势存在，即对科学了解较多的回答者对科学和科学家持一种比较积极的总的态度。但同时，它也表明将公众对某些特别的科学问题或与科学有关的国家政策问题作出的任何特定的结论加以一般化是不明智的。我们所提供的结果表明，虽然不少公众对科学了解得并不多，但他们仍大多对科学感兴趣。这确实是使我们对改善公众对科学的了解的能力持乐观态度的一个原因。

说明：所有的统计数字都是百分数。有关兴趣的最终测验用6个项目构成（表1 A，问题e和f；1B，问题f，g，i和k）。这几项对所有的兴趣项目的主要组元分析中的第一项不可轮换的主要组元是最有意义的。有关医学的项目（1B，问题c和l）对科学的意义不大，而且是一种可轮换的解法，它们同项目a和m搀混在一起。这说明对医学的兴趣与对科学的兴趣有区别。

6种科学项目集合在一起形成了一种测量指标。在1A中的答案为“非常感兴趣”者得3分；“中等兴趣”者得2分；“毫无兴趣”者得1分。在1B中的答案为“肯定读”者得3分；“可能读”/“不知道”者得2分；“肯定不读”者得1分。这种测验指标的最高得分为18分，最低得分为6分。本次测验的平均得分为10.66，而Cronbach α可靠性系数为0.80。

说明：所有的统计数字都是百分数。有关方法的最终测验指标用所有的7个问题构成。将对问题a的答案汇编成4种类型：（i）有关科学的答案是作为一种理论构想和假说验证的方法；（ii）有关试验的见解，但并不涉及理论或假说的验证；（iii）有关科学的其他的，往往是相当含糊的答案，是作为一种事实收集的方法，或者是表明具体的科学方法（例如用显微镜观察）；（iv）回答者对问题缺乏专业的知识（见正文）或回答“不知道”。

这些答案类型被用作一种4－点测验指标。第（i）类得8分，第（iv）类得0分。在问题b中，选择（i）和（iii）或者“不知道”的得0分，而选择（ii）的得1分。在问题e和d中，选择（i）和（iii）或者“不知道”的得0分，而选择（ii）的得1分，在问题e中，认为选择（iii）是正确的而其他所有的选择都是错误的得1分（在这种指标上得1分的人占66%）。在问题f和g中，不赞成这些观点的得1分。

用作方法测验的主要组元分析法表明，它们唯一具有一种单一的主要量纲。方法指标的最高得分数为9分，最低为0分。平均得分数为3.76分，Cronbach α可靠性系数为0.61。