矿物学未来发展的保障

《美国矿物学家》及美国矿物学会(MSA)百年华诞将近,但仍存在矿物学研究资助经费降低、不关注矿产资源、授予地球科学博士学位数量增加以及州政府的教育政策不重视地球科学等问题,就矿物学及其对社会的重要性,美国矿物学会及其成员必须加大对学生、同事和公众教育的力度。如果我们能够积极地、富有创造性地促进地球科学的发展,那么矿物学的未来是可以保障的。

1 简介

1921 年美国矿物学会(MSA)首任会长Edward H. Kraus 就美国矿物学的未来曾经这样预言:“随着矿物学在纯科学、应用科学以及不同工业分支上的基础价值得到越来越广泛的认可;一个会员身份令其引以自豪的全国性的学会,其中拥有该领域进步的科学研究者和献身者;一份完善并且广为接受的正式期刊,这一切使得美国矿物学的未来是有保障的”。在思考即将到来的《美国矿物学家》及美国矿物学会的百年华诞之时,作者非常自豪地看到学会及其期刊所取得的成就,它们应验了Kraus 的预言。然而放眼下一个百年,则喜忧参半。在很多方面,我们的学科、学会以及期刊依旧欣欣向荣,比如拥有广泛的参与者、丰富的研究领域、多种多样的研究工具,以及远远出乎我们学会创始人预料的知识进步。但与此同时,我们的国民面临着教育和理解、资源和环境方面的严峻挑战;我们的科学家则面临着研究经费、工作机会以及同行和民众的认可方面的严峻挑战。

2 科学素养

矿物学所面临的这些问题与广大民众的科学素养不足也有关系。当科研的进步依赖于政府拨款和制定相关政策时,那些决策者以及决策者的选举人有必要深刻理解和领悟科学的本质及其重要性。有很多理由让我们相信,在提高美国民众科学素养方面仍需开展工作。

缺乏地球或矿物科学领域事实性知识的现实尤为令人担忧。在美国国家科学委员会近期(2014)的科技指标报告中,列出了2012 年所做的有2000名美国公民参与的物理及生物科学问卷调查结果。其中26%的受访者答错“是地球围绕太阳转还是太阳围绕地球转”这个问题,47%的人不知道电子比原子小,61%的人认为“宇宙形成于大爆炸”的观点是错误的。该报告显示,类似的观念性错误也发现在其他国家的国民中。在美国,至少某些地球科学素养的缺乏是由政策因素造成的。尽管有47 个州在中学教育阶段涉及了地球与空间科学内容,但是仅有一个州在高中阶段开设了为期一年的地质学课程。

不知道电子的相对大小,也许不会对许多民众的生活造成什么负面的影响。但是,不知矿产品对于我们日常生活的重要性,则可能导致某些不利于保障矿产资源供给的行为(例如投票或者政策的选择)。美国地质调查局2014 年的数据显示,在40 种重要的矿产品中,超过半数的供给需要进口,而其中19 种供给全部依赖进口。近期,稀土元素的供给引起了广泛的关注,因为这些元素对于手机及其它电子元器件的制造都必不可少。还有许多对社会发展至关重要的元素,包括铟、锰、铌以及铂族元素,它们的供给来源都存在风险。在世界经济形势日益复杂的今天,拥有投票权的公众需要懂得矿产资源的价值,需要知晓其开采和供应可能给企业、政府以及环境带来什么样的挑战。

3 应对

必须坚信矿物科学家在解决科学素养缺失问题中应当扮演重要角色,因为我们这个学科的基石是矿物。有许多人喜欢矿物和岩石。美丽的矿物吸引着人们到大自然里去。孩子们痴迷于岩石和矿物,并且收集岩石和矿物标本。有多少地质学家是由于对矿物的热爱而积极投身于地球科学的研究中。矿物收藏者聚到一起组成矿物俱乐部,有力地支持了全球的矿物展出活动。正是由于如此之多的人们喜爱矿物,所以矿物学能够充当良好的科普入口。

矿物学的拓展可以采取多种形式。建议身处学院的同事可以从本职教学工作出发。我们的课堂应该做到兴趣盎然、目的明确,并且使我们的学生感到通俗易懂。随着文化发展、技术进步和社会重大需求的变化,大学生也在改变。因此,为了提高效率,我们的教学工作也必须改进。如果学生们对社交媒体以及电子游戏感兴趣,我们就应该设法利用这些兴趣去提升学生在我们课堂中的学习效果。如果学生们倾向于使用在线数据,而不是那些打印的参考资料,我们就应该通过在线数据系统向他们提问,以发现他们的长处和不足。如果有新的工具为矿物学提供了重要数据,我们就应该立即将它们引入我们的课堂。如果水压致裂或者气候变化大量地见诸报刊,我们就应该用与这些问题相关的新的教学活动来取代旧的内容。

相对于成人,儿童是最好的学习者。儿童终将逐渐成长为大学生、公民和决策者。对从幼儿园到12 年级(K-12)学生所进行的教育,将收到长期的回报。作为学会,MSA 已经意识到将教育对象拓展至儿童的意义,并已经为他们开设了一个名为Mieralogy-4-Kids 的网站。

目前存在这样一个更为重要的机会:即通过对“下一代科学标准”(NGSS)(参看www.nextgenscience.org)的支持,对教育政策产生重要影响。这是一个千载难逢的机会,其构想来自于一份2011 年的国家研究委员会报告。

普通公众、选民以及政策制定者在做出决定时,应该得到矿物科学方面的建议。即使下一代科学标准(NGSS)在全部州都获得通过,仍需花费数年时间才能在提高公民科学素养方面取得预期的成效。

4 启示

根据MSA 最初的章程,“学会的宗旨是推动矿物学、结晶学、地球化学以及岩石学的进步,并推动它们在其他科学、工业、教育以及艺术领域的应用”。如果你正在阅读此文,你要么是MSA 会员,要么应该作为MSA会员。我们必须推动和促进矿物学的发展。教育和学科拓展需要我们持续不断地投入更多的精力。我们的学生、一起从事科学工作的同事、民众以及政治家都应当将矿物看成是他们日常生活的重要部分,要意识到有关矿物的研究是一个可以推动科学进步并有助于解决重大问题的充满活力的领域。其潜在好处将不仅惠及矿物科学本身,还将惠及一般科学和公共福祉。尽管这样做会花费我们的部分科研时间,但这些花费一定是值得的,必将有助于保障《美国矿物学家》和MSA 的第二个百年的发展。

徐玮 译自“John B. Brady. Assuring the future of mineralogy. American Mineralogist, 2015, 100(7): 1337~1340.”(闫升好审稿)

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