好看好玩好新鮮中國科學院公眾科學日令人大開眼界

05月19日 19:18 新浪網 news-china-auto-hilite

5月18日至19日，中國科學院第二十屆公眾科學日將在該院百餘個院屬單位舉辦，院士專家講座、實地參觀、科普體驗等活動輪番上演，將熱愛科學、崇尚創新的氛圍拉滿。體驗感強的互動實驗、回應熱點的科普演講、首次向公眾開放的國家重大科技基礎設施等激發了青少年對科學的關注和興趣。

「月壤科研成果主題科普美育展」亮相「中二所」

在年青人活躍的B站，「二次元的中科院物理所」成為爆款科普UP主，中國科學院物理研究所（以下簡稱「物理所」）也被網民親切地稱為「中二所」。今年，物理所的公眾科學日主題就是「中二所的奇妙冒險」，記者在中關村園區看到，無論是室內實驗室、所史展還是室外大型實驗秀都人頭攢動，大家跟隨誌願者一起踏上「冒險」之旅，親身體驗科學的奇妙。

「空氣大炮，發射！」園區內設有多個互動實驗區，如超導磁懸浮、空氣大炮等。很多小朋友被空氣大炮項目吸引，將互動實驗區團團圍住。他們拉住「炮筒」的彈簧膜並鬆手，發射出了煙圈狀的「空氣炮彈」。

孩子們爭相體驗物理所的空氣大炮項目。新京報記者張璐攝

看孩子們玩得盡興，現場工作人員趁機科普背後原理：空氣佔據一定空間，在大炮後方炮膜被拉開彈回原位的過程中，氣體釋放的壓力會突然增加，而前半段的炮筒較窄小，空氣流動速度會突然加快。空氣經過小容器口被推擠出去形成的氣流，產生波動與聲音。從能量的角度講，容器內氣體壓縮時的內能轉換為動能，也就是利用空氣的急劇壓縮而形成的衝擊波。

「月壤科研成果主題科普美育展」也吸引了不少孩子拍照。2020年12月17日，嫦娥五號返回器攜帶1731克月球樣品成功返回地球。中央美術學院實驗藝術學院的師生圍繞月壤樣品的科學數據，展開了藝術研究與創作。他們協助研究團隊獲得了人類歷史上最具清晰度和可讀性的月壤顆粒圖像，還展開了科普與美育相結合的社會傳播。

展覽中有一組「全家福」照片，是自嫦娥五號帶回的1.5克月壤樣本（CE5C0600YJFM00402) 中挑選出的最大的146顆，包含40個玄武岩、36個角礫岩、32個玻璃、37個黏結物和1個橄欖石。它們是迄今為止月壤顆粒最清晰、最具可讀性的光學顯微照片。這些照片頗具美感，也讓大家對月壤有了更加深入的瞭解。

「物理學不存在了？」這是看過《三體》的讀者都知道的一個「梗」。物理所實驗室參觀活動的名稱回答了這個提問——「物理學仍然存在」。在超導實驗室，參觀的觀眾可以通過玻璃窗看到真空深紫外角分辨光電子能譜儀。「什麼是超導？」「這個儀器有什麼用？」小朋友們連珠炮一般拋來一個個問題。

「要知道河裡有什麼魚，把它釣出來看看就知道了。同樣，要知道材料里的電子結構，用光把它打出來測測就知道了。角分辨光電子能譜儀就是直接測量材料中電子結構的儀器。」面對公眾的好奇和熱情，實驗室誌願者有問必答，拿著話筒講得口乾舌燥，放在旁邊的喉糖也來不及吃一顆。他們耐性地向公眾介紹了超導研究的進展，回應了大家近來關注的「室溫超導」等熱點問題。

為了讓大家更容易理解深奧的科學知識，講解人員不僅使用通俗的語言、貼近生活的例子，還不忘科普一下背景。在微加工實驗室為小朋友講解時，物理所副研究員葉通先科普了微觀世界和納米。納米有多大？他用類比方式告訴大家，1微米等於1000納米，頭髮絲約100微米粗，而DNA直徑只有2.5納米。「在微加工實驗室，我們製備的三維生物兼容細胞培養架等就是納米級別的。」他說。

深海低噪聲毛髮阻尼陣亮相引發關注

「把眼鏡放進超聲清洗機里，一會兒就可以洗乾淨了，也可以把手伸進去感受一下，可能有微微發麻的感覺。」在中國科學院聲學所，超聲乳化、超聲清洗、超聲霧化、超聲懸浮等聲學科普展品展台一字排開，小朋友可以體驗多個聲能應用，瞭解有趣好玩的「聲」原理。

現場工作人員告訴小朋友，超聲清洗是指利用超聲波去除液體中樣品表面汙垢的過程。其主要利用的是超聲波在液體中發生空化時產生的微射流、衝擊波等強聲效應剝離樣品表面的汙垢，達到清洗的目的。「超聲清洗技術已經很成熟，在實驗室、醫院等場合普遍使用。超聲清洗機已經成為生活電器之一，用來清潔眼鏡、首飾等。」

新科研樓一層大廳，毛茸茸的「深海耳朵」深海低噪聲毛髮阻尼陣吸引了大家的目光，小朋友都會上前摸一摸，再詢問這條奇怪的大長繩子是做什麼的。講解誌願者說，這是首條完全國產的深海低噪聲毛髮阻尼陣，相當於人們在深海的「耳朵」，可以聽到並記錄水下的聲音信號。它可以用於海洋聲學試驗、海洋聲學檢測和探測，最深可以到水下6000米，幫助科研人員在海洋科考中聽得更深、更遠。

國產深海低噪聲毛髮阻尼陣吸引了小朋友的目光。新京報記者張璐攝

在現場，還有一個「捂耳朵的大熊貓」裝置，誌願者和觀眾交流熱烈，裝置上的分貝值很快突破70。講解誌願者說，大熊貓是一個聽覺與嗅覺靈敏、但視覺較弱的物種。它們一聽到異常聲響就很警覺，聲響太大，就會飛快跑開或者爬到樹上躲藏起來。熊貓媽媽也是通過聽到孩子的大聲啼哭，知道孩子的位置和狀態。所以，小朋友在動物園看熊貓時，不能大聲驚擾到它們。另外，很多動物的聽力都非常驚人。假如有一台超級現場音樂會，登台「演唱」的是蜜蜂，人需要坐在3米至4米的位置聆聽，狗可以在20米至30米處聆聽，兔子站在100米開外就可以聽到。

中國科學院聲學研究所的公眾科學日還迎來了一撥兒特殊的參觀者，他們是來自四川涼山彝族自治州雷波縣的校長和老師。聲學所高級實驗師徐震博士說，為助力科教融合，近期邀請他們到北京交流，並帶領他們參觀了科學院公眾科學日。「他們將把交流經驗運用到今後的教學中，促進教育均衡。」

兒童體驗超聲懸浮聲學科普展品。新京報記者張璐攝

高能同步輻射光源首次面向公眾開放

每年中國科學院公眾科學日，天文台站、植物園、博物館、野外台站、國家院所重點實驗室、重大科技基礎設施等都會如約面向社會公眾開放。5月19日，國家重大科技基礎設施高能同步輻射光源（HEPS）首次參與中國科學院公眾科學日活動，面向公眾開放。約800名公眾通過預約到現場感受大國重器。

HEPS加速器限定開放。中國科學院高能所供圖

HEPS是國家發展改革委批複立項，中國科學院、北京市共建懷柔科學城的核心裝置，由中國科學院高能物理研究所承擔建設，建成後，將是世界上最亮的第四代同步輻射光源之一，也是中國第一台高能同步輻射光源。

HEPS裝置的主要結構包含加速器和光束線站兩個部分，其基本原理是「加速電子產生光」，給航空航天、物理化學、生物醫藥、能源環境等領域的科學家提供高品質的光，以光為「尺」，解析探索物質的微觀結構和演變機制。目前，HEPS已完成直線加速器、增強器的出束任務，成功將電子升能加速到6000兆電子伏特，創造了多項世界之最，儲存環、光束線站科研設備正在加緊安裝，預計今年年底發射第一束光。

李明研究員、焦毅研究員帶來的《神奇的同步輻射光》《粒子加速器及光源》科普報告，用生動有趣的語言，講解了光的顏色是什麼？看不見的同步光是如何解析物質分子原子結構？加速器如何以磁場約束帶電粒子軌道，將帶電粒子加速到無限接近光速？同步輻射光源歷經四代更迭，都發生了哪些變化？第四代同步輻射光源為何能發射比太陽亮1萬億倍的光？

為了讓公眾更直觀地感受大裝置，此次活動開放HEPS原理沙盤、X射線顯微成像線站、長線站多個打卡點位，通過誌願者的講解，讓公眾瞭解HEPS的原理，親身感受HEPS的建設成果。同時，加速器隧道限定開放，清華大學物理系、清華大學附屬中學、懷柔區第三中學的老師和同學們從直線加速器進入增強器、儲存環，沿著電子運動的軌跡，深入接觸HEPS加速器，親身體驗中國科技之美。

力學所科普展館受熱捧

中國科學院力學研究所的活動同樣精彩，當天，5000餘人現場參與了郭永懷誕辰115週年紀念活動、主題科普報告、PLAY LAB遊戲實驗室、「通往科學的路」打卡、參觀體驗「力學科普展館」「回望來時的路」主題參觀、參觀重點實驗室等7大板塊活動。

大部分觀眾的第一站來到錢學森、郭永懷辦公室，感受兩位科學巨匠的工作環境和氛圍。力學研究所305室是錢學森辦公室，10多平方米的房間里擺著書架、辦公桌椅、單人沙發等，陳設簡樸。玻璃展櫃里陳列著錢學森任力學所所長的任命通告，錢學森在力學所的工作手稿等。通過聆聽事蹟，小朋友們感受到老一輩科學家放棄了國外的優渥生活，毅然回到祖國，投身於新中國建設的家國情懷。

力學所的力學科普展館今年全新亮相，迎來了絡繹不絕的參觀者。這裏按照力學的歷史發展特點分「古代力學」「經典力學」「近現代力學」三個區域，再現了力學發展歷程中的實踐探索、經典原理和典型應用。

展館打造了20多件互動展品，兼具科學性和趣味性。展台上相同的兩個建築模型，在外力作用下，沒有安裝「大鐵球」的建築發生了猛烈搖晃。講解誌願者告訴大家，上海中心大廈的125層安裝了一個重達1000噸的「大鐵球」。在振動理論中，它叫「調諧質量阻尼器」。其作用是吸收和消散建築結構的能量，減少建築結構在強風、地震等外力作用下的振動，提高建築物的安全性。通過講解員的講解，小朋友們學習了很多力學的知識，還體驗了「透光銅鏡」「趙州拱橋」「聲波懸浮」等有趣的互動展項。