如何從一個創客網站計算它的民科程度

魏忠

近日，中國科學院物理研究所的歷任所長被前來上門挑戰的民科搞得十分煩惱，總是有人聲稱發現了相對論的漏洞，等等。據說有一任所長苦思冥想終于找到了一個好辦法，即讓門衛學會25道比較難的高中程度的數學題，遇到前來挑戰的民科，只要連續完成5道題就可以到辦公室挑戰，而自從這個方法實施后，就沒有一位民科成功地走進辦公室。

當我們說到“民科”這個概念時，物理研究所的所長就已經有了可測量的模型，即研究物理學至少要具備高等數學的知識，且中學數學要優異，因此，所長用數學題來篩選民科。然而，門戶網站又將如何區分主頁君到底是科學家還是民科呢？

1984年，29歲的工程師蒂姆·伯納·李進入李政道領導的歐洲原子核研究所工作，他接受了一項極具挑戰的工作：為歐洲不同國家的科學家建立遠程計算機的一個協作系統。蒂姆端著杯咖啡在紫丁香花叢中沉思，盛夏幽雅的花香伴隨著醇香的咖啡味飄入實驗室，霎那間，蒂姆靈感迸發——人腦可以利用互相聯貫的神經傳遞信息（咖啡香和紫丁香），為什么不可以由計算機文件互相連接形成“超文本”呢？1989年12月，建立在超文本標記語言基礎上的國際互聯網誕生了。不同的用戶通過統一的數據顯示成網頁，如今已經使人類進入了一個新的時代。然而，蒂姆領導的國際組織并沒有停止，蒂姆把網頁反過來，如果能將其高度抽象成標準的可擴展的數據格式，再變成可經數學計算和分析的數據的話，就可以傳輸和分析了。也就是說，把網頁再抽象成數據形成的標準叫XML，這與網頁語言很像，但作用不同。

XML和RDF以及本體論結合在一起，誕生了語義網絡，今天，語義網絡成為網絡人工智能的基石之一。首先打個比方，如果蒂姆的個人網頁上寫著“他的父母是數學家，曾經就職于世界上第一臺計算機的研發，蒂姆小時候就跟隨父母用電烙鐵和微處理器及舊電視機制作計算機并非法闖入敏感系統，他畢業于牛津大學物理系”，如果你給出這個網頁的主人是科學家的結論，而且你不知道背后是一個人看了網頁還是計算機自動給出的，那么這個系統就通過了圖靈測試，即具備了人工智能。例如，萬維網和語義網技術不僅通過了圖靈測試，還得到了2016年計算機的最高獎——圖靈獎。

接著，如果我們把科學家這個結論的另外一個反向詞匯“民科”做一個測試，就更能說明問題了。“重磅，中國科學家發現電荷并不存在，將改寫教科書”是最近特別流傳的一個帖子，我們把這篇文章轉成XML語言，利用文中關鍵的語義描述RDF屬性，即中國科學家、重磅、改寫、教科書、真理、電荷、諾貝爾獎、勝利、院士、第二作者等，且這些關鍵詞的強度值是相當大的。

最后，我們利用本體論的邏輯判斷。例如，一個網頁中RDF頻度和強度均高于正常網頁的8倍，那么就可以為這個網頁給出一個語義定義——民科。如果大家仍有興趣，可以試著將業余科學家和發明家及其工匠進行語義定義，大概會得出一個處于科學家與民科之間的中間值。

從哲學上來說，科學家、發明家和民科的嚴格定義確實不存在或者有極大的爭議，但對于信息學界，我們可以通過大數據與人工智能方法基本判斷一個人的各種信息，并得出他的語義指數。

例如，“創客”這個詞匯，如果從本體上考慮，一般來講，它是STEM，即科學、技術、工程、數學。其中，科學比較清晰，我們有很多辦法，從元學科到二級學科最后到知識點構成科學的知識體系，如物理、化學、生物、地理、天文等；技術是使用工具提高人類效率和精度的能力，與科學密切相關，但不一定非要把科學搞清楚；工程是組織技術的優化和管理能力；數學是超脫科學的形而上的能力。創客教育可以是引發學生的STEM的興趣的一種活動，但是如果舍本逐末，就會遠離創新的本體，走向科學的反向——民科。

科學是用證據證明。愛因斯坦說，人類科學的產生，一是來源于古希臘的形式邏輯，二是來源于伽利略時代的實證。而所謂民科，就是不關心和不面對人類的科技積累和進展，拒絕和科學家對話，不遵守科學工作者的共同范式（形式邏輯），其經常混搭科學與宗教、文化、藝術、哲學以及概念體系，其在文本表示的語言的資源屬性有以下特點：

①特別喜歡使用形容詞和情緒化詞匯，重大、顛覆性、陰謀、愛國、民族、貧困、堅守等形容詞使用頻度很高；

②動詞的豐富度不夠，喜歡使用極度的動詞，如挑戰、叫板、破解、顛覆、打壓；

③學科名詞相當集中，如哥德巴赫、量子力學、相對論、光速不變、羅倫斯變換、絕對時空觀、永動機、萬有引力、哥德巴赫猜想、費馬大定律、四色定律、黎曼假設、進化論、轉基因、免疫、酶；

④愿意使用權威名詞和新名詞，且經常混雜著心理學以及不同學科的有歧義的名詞，如院士、諾貝爾、教授、愛因斯坦、牛頓、中科院、戰書、學術難題。

雖然在哲學概念上區分“民科”和“科學”并不是一件容易的事，但是訓練有素的人按照語義以上的語義邏輯，基本上很快就能區分科學或者民科。例如，我之前經常參加的一些中小學教師或者企業組辦的創客群，他們就會經常轉載文章，并讓我判斷這個人的民科傾向。按照蒂姆的語義網絡技術框架，對于較有深度的文章可以運用人工智能判斷，而淺的可以用模式匹配方法。最終得出，正確的教育應該是直指創新的STEM的特征值的。

值得指出的是，現實中，確實存在嚴謹的科學家被當作民科，或者民科披著嚴謹科學的外衣進行行騙。前者最典型的例子是著名量子生命科學家，英國薩里大學的艾利利教授，他喜愛科普和跨界，喜歡在媒體上出現，雖然他身為著名的物理學教授，合作伙伴是著名的生物學教授，且拿到了英國政府的嚴肅的、高層次的科學基金，但是，由于他們提出的理論太過顛覆，所以很長時間被人們指責為民科。然而，“科學”和“民科”最大的不同是不在于是否被誤解，重要的是艾利利教授接下來的做法。艾利利教授一方面嚴格遵守標準的學術范式，發表嚴肅的學術文章，并進行形式邏輯的驗證；另一方面不斷尋找證據證明自己的觀點。

而民科很可能會在量子力學研究中將量子力學的科學與佛學、心理感應及王陽明的哲學混搭，而艾利利在他的《奇妙的量子生命》一書中，一再強調量子生命的超距作用和心理感性或者哲學毫無關系，它是一種能夠驗證的科學現象。

在民科和科學之間，還有一部分很長的灰色地帶，我們姑且稱為業余科學家層次。電視節目《我愛發明》，其中的發明人就是一種比較典型的業余科學家。發明家、工匠與科學研究有很大的不同，發明家和工匠可以在一個熟悉的領域浸淫很長時間，熟能生巧，有了發明，而科學研究必須在掌握系統科學理論和基礎知識后才能做新的發現。“業余科學家”與“民科”最大的區別在于是否接受科學的范式和專業評議。《我愛發明》欄目有一個很有意思的設計，就是讓一個行業內資深的教授當評委對發明進行審計和點評，這一點很重要，這是避免創業者成為民科的關鍵一環。有時候，業余科學家在專業的指導下，甚至可以成為頂級的專業科學家。

1978年，一篇介紹陳景潤的文章《歌德巴赫猜想》引爆了那個時候的青年的科學熱情，受其鼓舞一些人成為科學家，一些人成為著名的民科。那年，我16歲的大哥魏飛開始研究數論，爸爸因勢利導，將自己30年前的從高中到大學的數學書給了他，兩年時間，他完全自學完成了大學的數學，當年的父親也沒有把握，大哥到底是民科還是科學。1980年全市數學競賽，大哥做出的答案幾乎都是對的，但是評卷教師發現這個孩子用的是高等數學方法解決初等數學問題。今天的大哥已經成為著名的化學家、清華大學教授。1988年，父親到大學看我，檢查我數學學科的期中成績，我把37分說成73分，結果被父親訓斥一番，說我“數學怎么能那么差”。非常窘迫的我后來找到讀博士的大哥出主意。大哥對我說：“沒有什么訣竅，只要將基米多維奇的《數學分析習題集》全部做完，數學就會從此過關。”我學著大哥的做法，用了兩年的時間將6本習題集全部做了一遍，從此數學不再是問題。從“歌德巴赫猜想”開始，有的人走向了科學，有的人走向了民科，而父親對大哥的影響，大哥對我和弟弟的影響（先后拿到博士學位），卻說明另外一個問題——科學除了訓練沒有什么捷徑。

我在想，今天到處在談創新，談創客，我們的教育又有哪些在誘導民科，而不是專業精神呢？

每年的5月，我總是接受上海市科委和經信委委托，評審大學生創業和創業孵化器以及信息類科學技術資助項目的評審，我發現了一個越來越令人不安的現象：在創新實踐中，學生們越來越傾向運用激情而不是科學精神，在評判創新時越來越多是以表面現象而不是深度邏輯來界定，這致使創新孵化器基本上已淪落成資不抵債靠政府資助活著的寄生蟲，而所謂動輒數千萬的風險投入的科技創業項目，無論是在科學、技術、工程上還是在數學上均無任何前沿性。桃李春風一壺酒，江湖夜雨十年燈。作為教師的專家，我深深為這個創新時代的浮躁感到一絲擔憂。

與此同時，中小學創客教育的導向也逐漸出現了迷失。機器人教育、3D打印教育、航模教育，很多中小學的創客教室動不動花費數百萬，然而錢是花了，如果觸發的僅僅是學生的“靈感思維”“娛樂思維”“表層思維”“大賽思維”，而不是背后的“學科思維”“計算思維”“邏輯思維”，那么，今后的孩子成為的很可能就是民科、業余科學家，這與創新思維訓練是背道而馳的。