□ 项启端

科学可视化是计算机图形学中的一个跨学科研究领域，广泛应用于科学研究领域，同时也在科学教育和科学普及领域有着较多的应用。1987年，美国国家科学基金会作出关于“科学计算领域之中的可视化”的报告，自此科学可视化在科学研究领域的应用引起了人们的重视。

一、科普领域的科学可视化与“美丽化学”

对于科学可视化的概念并没有一个具体的定义，图形图像是一种可视化，3D动画演绎是一种可视化，哪怕是一粒石子投入水中荡起的波纹也是能量的一种可视化表达。科学可视化的概念在不断演变中，涵盖的技术广，运用的边界大。现如今，与其说科学可视化是一种工具，更不如称其为一种媒介，用于传达信息和表达科学。好的科学可视化作品不仅能帮助人们理解复杂的科学概念，还带有很强的艺术美感，吸引读者眼球。很多科普作品的痛点难点在于科学本身是严肃的，为了保证科学的严谨性，就要丢失掉一部分趣味性，往往要用很长的篇幅来将一个概念描述清楚，使其被人们理解，有时候人们还未必能理解。而科学可视化很好地解决了这个问题：将信息与视觉结合起来，帮助大脑对信息进行处理和解读。人类对于图形的理解能力很强，历史上很早就开始用视觉传达信息，公元前6200年，世界上最古老的地图出现。随着现代数据图表技术突飞猛进的发展，庞杂的数据被置于各类图表中进行展示与分析——柱状图、饼图、折线图，地图等，并被广泛用于金融、医学、物理学等诸多领域。例如，微软Excel中数据透视图及图表的功能就是将庞大且复杂的数据整合成一目了然的表格图形，在各种会议上进行演示汇报的内容往往是这些由数据制作出来的图形，而不是复杂的数据本身。科学可视化不仅仅拘泥于图表这种静态形式的可视化，更是衍生出视频动画方向的动态可视化，使科学变得更加妙趣横生，更加吸引读者，也更利于读者理解。

“美丽化学”是由中国科学技术大学先进技术研究院和清华大学出版社联合制作的一个原创数字科普项目，其主旨是将化学的美丽和神奇通过数字技术和媒体传递给大众，包括“化学反应”和“化学结构”两部分，具体包含荧光液滴、沉淀反应、化学花园、颜色变化、金属置换、结晶过程、产生气泡、烟等主题的视频，从宏观和微观两个尺度展现化学的结构之美以及化学反应中我们肉眼难以观察到的精妙细节，整体视觉色彩艳丽，细节毫发毕现。该项目荣获美国国家科学基金会被美国《大众科学》杂志举办的2014—2015Vizzies国际科学可视化竞赛视频类专家奖。

二、科学可视化下的传播受众

受众一般被认为是信息传播的接受者，在科普领域，受众接受科普知识的过程本质就是传与受的传播过程，就传播效果来说，早期的子弹论已不再适用。“使用与满足”理论强调了受众的需求对传播效果的制约作用，认为受众是有着特定需求的个人，带有一定的动机来接触媒介，从而满足所谓的特定需求。对于家长和老师来说，美丽化学的科普内容可作为对于孩子进行学科兴趣培养及学习的最佳教材；对于摄影艺术爱好者来说，美丽化学的拍摄方法和呈现出来的艺术效果是值得借鉴和学习的素材，也是一些摄影灵感的来源；对于从事化学专业的人员来说，分享和转载美丽化学有利于提升自身的认同感和归属感，也能从分享中找寻到属于自身专业的骄傲。不管是为了获取知识，还是找寻灵感，亦或是追求认同，总之，受众是积极主动的。

在这个理论中，受众不再处于被动的地位，而是有选择地去接触媒介、接触信息。因而，对于科普领域中的科学可视化，想要达到一定的传播效果，还需从受众视角进行研究分析。

三、“美丽化学”受众分析

通过Google Analytics数据分析，调取分析报告（受众特征和兴趣报告），根据后台数据整理了“美丽化学”网站至今的受众群体概况，得到数据图，对所得数据进行分析。兴趣类别分为“体育/单人运动/跑步与步行”“计算机与电子产品/消费类电子产品/电子零配件”“体育/单人运动/自行车”“餐饮/烹饪与食谱/汤类与炖菜”“旅游/旅游景点/名胜古迹与建筑”。受众年龄分为“18至24岁”“25 至 34 岁”“35 至 44 岁”“45 至 54 岁”“55 至 64 岁”“65岁以上”。性别即“男/女”。

（一）受众“兴趣类别”分布

图1 兴趣类别分布情况

由图1可知，在兴趣类别中“体育/单人运动/跑步与步行”占5.49%；“计算机与电子产品/消费类电子产品/电子零配件”占3.94%；“体育/单人运动/自行车”占3.05%；“餐饮/烹饪与食谱/汤类与炖菜”占2.96%；“旅游/旅游景点/名胜古迹与建筑”占2.45%。

根据以上信息能够看出，在“美丽化学”网站的受众中，兴趣爱好分布广泛，并没有特定的分化为某种兴趣类别与其他兴趣类别有很大差距的现象。

（二）受众“年龄”分布

图2 年龄分布情况

由图2可知，在年龄分布中“18至24岁”占27.50%；“25至 34岁”占 33.50%；“35至 44岁”占 15.05%；“45至54岁”占 12.50%；“55至 64岁”占 5.20%；“65岁以上”占5.50%。

根据以上数据可以看出，在“美丽化学”网站的受众中，年龄分布出现了明显的差距。活跃用户在25岁至34岁区间居多，这个区间的人大多受过高等教育，对网络接触多，而“美丽化学”提供的酷炫而具有艺术感的科学可视化视频正是青年人所热爱的，他们热爱分享科学，对新媒体的使用也得心应手，因而不难理解为何25岁至34岁区间所占比例最多。

再说18至24岁区间，此区间大部分为在校高中生、大学生，和35岁至34岁区间情况类似，此类人群接触和使用网络的频率高，对于新事物的求知欲和认同感也会促使他们接受这样一些科普，因而所占比例较高。但由于相关知识储备缺乏，科学素养不够完善，科普文就显得有一定的局限性（没有一定的知识储备会觉得无趣或者看不懂而放弃），因而要比25至34岁人群所占比例低。

“35岁至44岁”和“45岁至54岁”群体情况类似，此区间内人群大多奔波于工作与家庭之间，可随意支配时间少，对于知识的渴望程度相对于35岁以下较弱，对于科普知识关注的程度较弱，相对缺失。除非是出于极大兴趣，这个年龄段的人很少会主动去看科普视频。

“55岁至64岁”和“65岁以上”群体上网频率低，对科普接触少，对于新知识的接受能力变差，很少意愿去了解或接受科普知识，因而所占比例最少。

（三）受众“性别”概况

图3 性别情况

由图3可知，在“美丽化学”网站的受众中，女性占45.85%，男性占54.15%。因而大众在科学可视化传播前不分性别，男女皆平等。

根据以上数据可以看出，在“美丽化学”网站的受众中，年龄分布出现了明显的差距。

四、科学可视化成果如何更好地影响受众

由上述分析我们知道，在美丽化学网站受众中，兴趣类别分布比较平均，没有太大差异；年龄分布上出现较大落差，其中25岁至34岁区间所占比例最大，65岁以上所占比例最少，这和受众对科普内容的接受程度以及使用网络的频率有关；性别上没有太大差异。

以上述数据中差异最大的年龄分布为切入点，即当一个社会系统中的信息流增长时，那些受过良好教育、具有较高社会经济地位的人群，将比受教育少、地位较低的人群能够更好地接收信息。因此，信息的增长将导致知沟的扩大而不是缩小。“美丽化学”的主要受众以年轻人为主，这类人群接收信息快，获得信息的渠道多，且能够比其他人更快地了解和运用新媒体，这就会占有更多的信息量。而网站的内容制作也更加贴近这类受众，于是，其他层面的受众可能会由于不熟悉这类网站的运作及获取知识途径的不同而较少关注此网站。因而造成循环，喜欢并熟悉“美丽化学”的用户越来越常从其中获取信息，不熟悉的用户便根本不会使用，信息的获得量和获得手段之间的鸿沟便越来越大。

另外，随着互联网的不断发展，信息量呈现阶段性爆炸性增长，信息的接收效果显得更为重要。伴随着技术的发展，人们需要掌握和学习越来越多的手段和方法，这对于使用惯了大众传播手段的人群是不利的。不会所以不学，即使学习也是被迫，出生在广播电视时代的群体（数据中55岁以上区间）不会使用新媒体也造成他们获取知识的途径有限，从而知识量的增长越来越慢。而年轻一代的群体能够很快学会和使用新技术，两者的信息沟逐渐增大。这种情况在新媒介的使用过程中尤其明显。

通过对“美丽化学”受众的分析，可以看出网络技术的发展为科学可视化的传播提供了很大便利，受众能够更加便捷、更加广泛地接触到科普内容。对于用户年龄阶层的平衡值得进一步研究，科普不仅要做给年轻人，更要面对大众。