中国科学技术馆(China Science and Technology Museum),简称“中国科技馆”,位于中国北京市朝阳区北辰东路5号,1地处北京国家奥林匹克公园中心区内,10是中国唯一的国家级综合性科技馆,是北京2008年奥运会的相关附属设施之一,也是实施“科教兴国”战略和“人才强国”战略、提高全民科学素质的大型科普基础设施。2511新馆占地面积约为4.8万平方米,912建筑面积约为10.2万平方米。110
中国科学技术馆的建设总共经历了3次工程,一期工程于1984年11月21日奠基,1988年9月22日建成开放;二期工程于1998年2月24日奠基,2000年4月29日建成开放;新馆工程采用了“异地新建”方案,于2006年5月9日奠基,2009年9月16日正式开放。11213老馆则于2009年7月1日正式停止运营,14后改建为北京科学中心并于2018年9月15日首次对外开放。15中国科学技术馆新馆作为一座集展览、培训、研究、实验、科技学术交流等功能于一体的国家级大型公益性设施,1116设有“科学乐园”“华夏之光”“探索与发现”“科技与生活”“挑战与未来”等五大主题展厅,9展项共计1000余件(套);45同时设有公共空间展示区,以及球幕影院、巨幕影院、4D影院、动感影院等四个特效影院。10新馆还设有多间实验室、教室、科普报告厅、多功能厅及1个短期展厅。12
中国科学技术馆新馆建筑以立体拼图和多种锁结等传统益智玩具为灵感来源,整体上是一个体量较大的单体正方形,并利用若干个组件单元块体相互穿插、咬合,呈现为一个巨大的“鲁班锁”形象,旁边还有一个直径约30米的球体建筑。916172008年5月18日,中国科学技术馆被国家文物局公布为首批国家一级博物馆。32017年3月28日,中国科学技术馆被国家旅游局及中国科学院推选为首批中国十大科技旅游基地。18192022年3月30日,中国科学技术馆被中国科协公布为“2021~2025年度第一批全国科普教育基地”。20
历史沿革
成立背景
中国科学技术馆的筹建始于1958年,当时被称为“中央科学馆”,该科学馆的建设经周恩来等国家领导人批准,被列为“建国十周年首都十大工程”之一。然而,之后该科学馆工程在建设过程中因为资金、材料等的紧缺,以及为了给人民大会堂等工程让路等种种原因而被迫停建。4513
在1978年3月召开的全国科学大会上,包括茅以升、王大珩、钱学森等在内的83位著名科学家再次联名向中央提出恢复建设中国科学技术馆的建议;同年11月5日,中国科学技术协会向中国国务院提出在北京兴建中国科学技术馆的请示;同年11月17日,邓小平、方毅等国家领导人批复同意建设中国科技馆;同年12月29日,中国科学技术协会向国家计划委员会呈报了《中国科学技术馆计划任务书》。451314
1979年2月21日,国家计划委员会正式批准了兴建中国科学技术馆的提议,并于3月1日成立了以茅以升为主任的中国科学技术馆筹建委员会来负责该馆的筹建工作。451314
一期工程
1980年7月8日,北京市城市规划管理局划定了中国科学技术馆一期工程建设用地的范围;9月13日,中国科学技术协会召开了中国科学技术馆建筑设计方案审批会,并最终选定了北京市建筑设计院设计的第15号方案;10月29日,北京市城市规划管理局基本同意了中国科学技术馆建筑设计方案;10月31日,中国科学技术协会向北京市人民政府申请征用中国科学技术馆建设用地。1982年1月18日,国家计划委员会安排中国科学技术馆一期工程16000平方米的建设任务。14
1983年,在全国人民代表大会上,茅以升教授等著名科学家提出了加速实施中国科学技术馆建设的提案,该提案得到了党和国家领导人的大力支持;同年7月,国家计划委员会批准了中国科学技术馆作为国家“七五”计划的项目之一分两期建设的初步设计;同年12月17日,北京市人民政府批复同意了中国科学技术馆征用建设用地。1314
1984年11月21日,中国科学技术馆一期工程正式破土动工。该一期工程主要由综合业务楼、一期展厅和穹幕影厅等组成,总建筑面积约为2万平方米,展厅面积约为5000平方米。1988年8月,中国科学技术馆一期工程的综合业务楼和一期展厅正式竣工,同年9月22日正式对社会开放,标志着中国科学技术馆一期工程主要建设部分的顺利完成。1993年,一期工程的穹幕影厅建成竣工,并于1994年5月投入使用,于1995年8月正式对公众开放。1996年,中国科学技术馆在一期展厅原有展览内容设置的基础上增设了“现代电信技术”展区。451314
二期工程
1995年3月,部分全国人大代表和全国政协委员分别在八届全国人大第三次会议和政协八届全国委员会第三次会议上提出了《在本世纪末完成中国科学技术馆主体工程建设》的建议和提案。13
1996年3月,部分全国人大代表、全国政协委员在全国人大八届四次会议和全国政协八届四次会议上提出了《把中国科学技术馆列为国家重点工程项目,落实投资,确保“九五”期间建成》《殷切期待党中央、国务院在‘九五’期间建成中国科学技术馆》《中国科学技术馆应列为“九五”国家重点工程》等一系列议案,同年8月15日,钱学森等19位国内外知名学者联名致函当时的国家主席和总理,建议早日建成中国科学技术馆。13
1996年11月,国家计划委员会批准了中国科学技术馆在一期工程的基础之上扩建4.5万平方米的总体规划方案,中国科学技术馆二期工程正式立项。根据该方案,之后的工程被分为了二、三两期实施,二期工程完工之后,就开始接续建设三期工程。1998年2月24日,中国科学技术馆二期工程新展厅在经过一年多时间的前期筹备工作后,正式破土动工,该二期工程还被列为了首都北京庆祝中华人民共和国成立50周年献礼工程。451314
1999年9月17日,中国科学技术馆二期工程新展厅如期竣工,并于2000年4月29日正式对公众开放,中国科学技术馆也进入了其发展的新阶段。该二期工程新展厅建筑面积约达2.3万平方米,展览面积约为1.5万平方米,随着其投入使用逐渐承担起主展厅的作用,共有五层,一至三层主要展示现代科学技术,四层为中国古代科技成就展区,五层为用于展出短期专题展览的临时展区。2001年,中国科学技术馆将用于举办各类专题展览的原一期工程展厅的二、三层改建为了“儿童科学乐园”。451314
新馆工程
2000年4月29日,中国科学技术馆二期工程新展厅对公众开放之后,该馆就依据国家计划委员会批准的总体规划方案开始投入到三期工程接续建设的筹备工作中,组织起草了《中国科学技术馆三期工程项目建议书》。13
2001年10月,中国科学技术协会与北京市计划委员会对三期工程的三个可供选择方案进行反复比较后,一致决定采用“异地新建”方案。13
2002年6月12日,时任北京市委书记、北京市市长、中国科协主席等人就中国科学技术馆三期工程建设进行会谈,最后商定采纳“异地新建”方案的提案,在北京国家奥林匹克公园内建设中国科学技术馆新馆。该决定最终得到了国家计划委员会的认可和同意,“中国科学技术馆三期工程”也随即改称为了“中国科学技术馆新馆建设工程”。13
2005年4月1日,国家发展改革委给中国科协和北京市发展改革委下达了《国家发展改革委关于中国科学技术馆新馆项目建议书的批复》,在该批复中同意了在国家奥林匹克公园内建设中国科学技术馆新馆。至此,中国科学技术馆新馆项目建设正式立项。4513142006年5月9日,中国科学技术馆新馆正式奠基,并于2009年9月16日正式建成开放。113
2009年7月1日,中国科学技术馆老馆正式停止运营,14并计划改建为北京科学中心。212014年,北京科学中心正式开始筹建。222018年9月15日,由中国科学技术馆老馆改建而成的北京科学中心首次对外开放。15
场馆设计
设计理念
中国科学技术馆新馆由北京市建筑设计研究院与美国RTKL国际有限公司合作设计,并以具有“中国特色”及“世界眼光”为场馆设计目标。1011新馆由城市设计出发,在空间格局上与国家体育场、游泳馆等奥运场馆以及周围环境相互呼应,从而带动了周边空间环境,成为城市生活的一个场所和载体;同时,新馆由外至内多层次的建筑空间又使建筑与环境连为一体,从环境关系中引导出“人·科技·自然”的设计主题。1116
空间格局
新馆建筑外实内虚,一条室内城市街道——科普长廊贯穿建筑东西,并包含了建筑的展览、交流、休闲、娱乐等功能,自然景观和人工景观在通廊内相遇、结合、转化;通过内部通廊,不仅可以尽可能地开放建筑底层区域,为公众提供城市化的建筑空间,还能实现自然通风的天然条件,降低运行能耗并改善室内空气环境质量。1116
同时,面对两侧的特定环境,新馆的东、西立面被设计成了两个巨型门道的形态,分别将城市环境和自然环境引入建筑;建筑外部清晰划分的单元体块又在建筑内部逐渐聚合,抽象的建筑空间逐渐与展示设计融为一体,外向型通廊和内向型大厅构成建筑空间的基本格局,自外至内,逐渐形成从室外、半室外、室内,再到半室外和室外的空间过渡序列。1116
外观特征
新馆建筑整体上是一个体量较大的单体正方形,并利用若干个积木般的组件单元块体相互穿插、咬合,拼合成一个完整、规则的外部形象,使得抽象的思想和原理变得更为直观和易于理解;整个建筑形象呈现为一个巨大的“鲁班锁”,体现了中国传统文化重视“整体与部分”“全局与局部”关系的特点,也蕴含着“科学没有绝对的界限”“学科之间相互融合、相互促进”的寓意;910111617同时又像一个“魔方”,象征着“探秘”“解锁”的含义,符合其科学技术馆的定位以及寓教于乐的本质和方式。111
新馆建筑除了正方形的单体之外,还有一个直径约30米的球体,该球体的体量硕大,象征着“浩渺的宇宙”,其外壳是由无数块边长约为30厘米的三角形镜面玻璃拼装而成,拼缝与拼缝之间交织出无数个大小一样的三角网格。球壳以其壳内的钢结构网架作为支撑体系,支撑体内隐藏着通风采暖系统、照明系统、消防系统、空调系统以及检修的通道等。球壳内是半个球体的混凝土结构三层看台。17
建筑特点
新馆建筑立面“拼图单元”的正面采用了连续的白色波形金属板,暴露的侧面为绿色反射玻璃和不锈钢板的组合。波形板饰面采用了不同的排列角度,在不同的时间和季节,每块波形板的明暗阴影随着日光入射角度的不断变化而不断改变,使建筑立面被赋予了时间向度,呈现出“明暗变幻”的立体图景,立面的形态也成为了时光流动的动态写照。1016
新馆公共空间绝大部分借助自然采光,部分顶层展厅和靠近外墙的展览空间根据需要提供自然采光。11位于新馆建筑核心的是一个方形公共大厅,该大厅内自然光充足,周围有环廊与展厅相隔,光环境和空间的关系也随着空间向建筑内部的逐渐扩散和深入而不断变化,由自然光逐渐向人工光过渡,从而将参观者导向新馆内部的展出空间。16
馆内布局
中国科学技术馆新馆是一个复合空间,展馆中嵌套常设展览、短期展览、特效影院等独立空间。18新馆建筑地下有一层,地上有四层(局部有五层)。1023地下一层设有4D影院和动感影院。24
地上一层设有“科学乐园”和“华夏之光”两大主题展厅以及一个短期展厅和一个球幕影院,其中,“科学乐园”主题展厅内设有“人体探秘”“健康成长”“山林王国”“戏水乐园”“热闹城市”“角色体验”“机器伙伴”“神奇宇宙”“科学秀场”等展区;“华夏之光”主题展厅内设有“序厅”“技术创新”“科学探索”“文明交流”等展区。182425
地上二层设有“探索与发现”主题展厅,包含“宇宙之奇”“物质之妙”“生命之秘”“运动之律”“声音之韵”“光影之绚”“电磁之奥”“数学之魅”等展区。三层设有“科技与生活”主题展厅,包含“互联5G时代”“健康之路”“信息之桥”“感触智能魅力”等展区,同时还设有一个巨幕影院。四层设有“挑战与未来”主题展厅,包含“守护地球家园”“同构能源格局”“基因生命”“海洋开发”“太空探索”等展区。182425
陈列展览
基本陈列
科学乐园
“科学乐园”主题展厅位于中国科学技术馆新馆主展厅一层,25总面积约为3900平方米,目标受众主要是3~8岁的学龄前儿童以及陪同前来的家长。1826
该展厅以“乐享科学,筑梦童心”为主题,吸纳了国内外科学教育理念,根据儿童认知发展“由近及远、由表及里”的规律,设置了“人体探秘”“健康成长”“山林王国”等展区,从儿童自身出发,逐级扩展到周边的自然世界,形成按照“认识自己、亲近自然、了解社会、触摸科技”逐级展开的主题脉络,并通过100余件展品,帮助儿童在体验前沿科技和探索宇宙空间的过程中,了解社会生活中的科技应用。26
人体探秘
“人体探秘”展区以“探知身体奥秘、养成健康习惯”为教育目标,从“生命的诞生”“身体的秘密”“脑科学与教育”等三个方面展开,主要包括“我从哪里来”“气体交换站——肺”“学刷牙”等展示内容。27
健康成长
“健康成长”展区以“关爱健康成长、培养社会情绪”为教育目标,以培养儿童的思维、学习、创新及实践等能力为目的,从“体验快乐运动”和“社会情绪能力”等身心两个方面展开,主要包括“我的身高体重”“平衡板迷宫球”“虚拟帆板”等展示内容。28
山林王国
“山林王国”展区以“亲近美丽自然,共筑生态家园”为教育目标,主要包括“恐龙时代”“年轮的秘密”“动物拼图”等展示内容,通过这一系列展示达到激发儿童探究自然的兴趣与爱护自然的情感的目标,从而使参观的儿童在潜移默化的过程中逐渐形成热爱大自然及保护生态环境的意识。29
戏水乐园
“戏水乐园”展区主要以水为载体,并以“探索水的奥秘、认识水上交通”为教育目标,从“戏水玩水”和“航海体验”等两个方面展开宣传教育,通过“水上隧道”“开船航行”“水枪驱球”等一系列展示内容,寓教于乐,为参观者呈现“流体特性”“力与运动”“能量传递与转换”等现象及相关的科学概念知识。30
热闹城市
“热闹城市”展区主要以“了解城市建设、提升安全意识”为教育目标,从“城市规划建设”和“安全生活”等两个方面进行展开,通过“自来水旅行”“规划我的城市”“繁忙红绿灯”等一系列展示内容,为参观的儿童展现人类利用技术改造自然、建设家园的过程,从而使其能够更好地感知社会和了解社会。31
角色体验
“角色体验”展区以“感受科技生活、培养社会责任”为教育目标,从人们最熟悉的日常生活出发,并通过“我是飞行员”“我是建筑工人”“我是汽车维修工程师”等一系列展示内容,使参观的儿童能够体验现实生活中的各类角色,从而更加直观且便捷地进行相关科学活动的探索,最后达到培养儿童好奇心及科学思维习惯,并激发儿童对科技的兴趣和对未来生活的展望的目的。32
机器伙伴
“机器伙伴”展区以“了解常见机械结构,体验机器人神奇本领”为教育目标,从“球球世界”和“机器人”等两个方面的内容进行展开,启蒙儿童的科学素质,通过“巧手跟我学”“机器人识表情”“机器人舞台”等一系列展示内容,帮助参观的儿童通过亲自动手探索体验来培养自身的实践能力与创新精神。33
神奇宇宙
“神奇宇宙”展区以“探索宇宙奥秘,触摸航天科技”为教育目标,通过“飞船对接”“听听地球的声音”“太空城堡”等一系列展示内容,使参观的儿童能够产生对地球和宇宙的探究兴趣,并初步建立科学的自然观及宇宙观,从而帮助其进一步发展模型思维、空间想象和逻辑推理等能力。34
科学秀场
“科学秀场”展区以“探知物质世界,体验创造乐趣”为教育目标,为参观的儿童提供了舞台表演、动手制作和科学实验等一系列活动,从而培养孩子们在探究过程中认识周围事物及现象的探究能力,并帮助其保持好奇心以及乐于创造、表达与表现的原始本性。3536
华夏之光
“华夏之光”主题展厅位于中国科学技术馆新馆主展厅一层,25介于“科学乐园”主题展厅与短期展厅之间,18是一个系统、全面且综合地展示中国古代科学技术的专题展厅。37
该展厅面积约为2300平方米,设置了“中国古代的技术创新”“中国古代的科学探索”“华夏科技与世界文明的交流”等三大主题分区以及序厅、体验空间两个功能分区,共有146件(套)展项,三大主题分区分别围绕不同的主题,为参观者展示了中国古代的科技成就以及中国科技发展与世界文明的交流、融合。37
序厅
“华夏之光”主题展厅的序厅以“时光的河流”为主题,包括“中国古代科技成就”“古代科学家铜浮雕”等展品,并通过日晷、“大眼睛”造型的LED显示屏以及墙面时间轴形式,用动静相辅的方式为参观者展现了中华民族在历史长河中的科技发展成就。38
中国古代的技术创新
“中国古代的技术创新”主题展区设置了“技术创新展览”“中国古代技术创新展”“中国科学技术馆技术创新主题展”等展览,为参观者展示了大花楼织机、应县木塔、铜绿山古铜矿采掘场景、水转翻车、汉代冶铁技术、水转大纺车等一系列展品及展示内容,主要涉及到冶金、农业、机械、纺织、建筑、航海等领域。1839
中国古代的科学探索
“中国古代的科学探索”主题展区主要为参观者展示中国古代在中医中药、天文历法、古代物理学、算学等方面所进行的探索以及取得的成就,包括水运仪象台、针灸铜人、简仪、公道杯、倒灌壶、赤道式日晷等展品,主要涉及到中医、天文、数学、光学、声学等领域。1840
华夏科技与世界文明的交流
“华夏科技与世界文明的交流”主题展区以“中外科技交流”为主题,并以“丝绸之路”为主线,主要展示中国的指南针、火药、印刷术和造纸术等重大发明的外传及其产生的影响,包括“丝绸之路”“古代纸张及造纸工艺”“传入中国的农作物”“古代火器模型”“指南针与航海”“陶瓷鉴赏”等一系列展示内容,涉及到古代科技、科技史等领域,使参观者能够从世界科技发展的宏观视角认识和了解中国古代的科技成就与发展历程。1841
探索与发现
“探索与发现”主题展厅位于中国科学技术馆新馆主展厅二层,25主要包括在空间结构上属于两个独立空间的A、B两个展厅,其中,A厅设有“物质之妙”“光影之绚”“电磁之奥”“运动之律”“宇宙之奇”等五个展区以及“电磁表演”和“大气压强”等两个主题的常设实验表演和高压放电的定时演示项目,B厅则设有“数学之魅”“声音之韵”“生命之秘”等三个展区。1842
该主题展厅通过多种展现形式和互动手段,在向参观者展示近代以来在化学、光学、生命科学等基础科学领域的探索与发现成果的同时,也为其展现了人类在探索科学历程中的科学方法及思想。1842
物质之妙
“物质之妙”展区以“认识物质世界”为主题,主要包括“原始人类对火的使用”“中国五行说”“古希腊四元素”“门捷列夫发现元素周期律”等展示内容以及“液晶变色”“微观粒子结构探索”“同素异形体”“善变的软磁铁”“分子的运动”等一系列展品。43
光影之绚
“光影之绚”展区选取了光学探索历程中较具代表性的篇章,通过“颜色屋”“透视消点错觉模型”“光是什么”“分光实验和牛顿分光实验”“空中成像”等一系列展品及展示内容,向参观者展示并介绍了人类对光逐步认识了解并加以利用,进而改变了整个世界的历程。44
电磁之奥
“电磁之奥”展区以“自然界中的电与磁”“静电与磁”“电磁探秘”“电磁与生活”等分主题展开,通过“神奇的静电”“伸缩的线圈”“静电滚球”“旋转的金蛋”等一系列展品及展示内容,向参观者介绍了自然界中的电磁现象及相关知识。45
运动之律
“运动之律”展区以证明地球自转的傅科摆为开端,并通过“作用力与反作用力”“转动惯量”“运动的世界”“物体上滚”“流体阻力”等一系列展示内容,向参观者揭示了运动的规律。46
宇宙之奇
“宇宙之奇”展区通过“月相”“射电望远镜”“恒星的一生”“创世大爆炸”等一系列展品及展示内容,向参观者展示了人类从“地心说”到“日心说”再到万有引力定律,人类的视野从太阳系扩展到更遥远的星际空间,从而一步步探寻宇宙奥秘的历程。47
数学之魅
“数学之魅”展区主要分为“探索中的数学”“生活中的数学”以及“思维中的数学”等三个分主题,并以这三个分主题展开,通过“制作自己的分形”“音乐中的数学”“推出椭圆”“洛伦兹蝴蝶”“益智游戏”等一系列展示内容,向参观者展示了人类对数学的探索过程,同时还揭示了数学在人类探索其它科学领域的过程中所起到的重要作用。48
声音之韵
“声音之韵”展区主要展示“声音与生命的关系”“声音的本质”“声音科技的奇妙”“声音如何影响人生”等内容,并通过“音乐与情绪”“声聚焦”“留住声音”“耳听为实”“多普勒效应测变”等一系列展示内容,揭示人类与声音对话过程中所体现出的科学方法及思想,从而达到“激发科学兴趣、启迪创新意识”的目的。49
生命之秘
“生命之秘”展区为参观者提供了一个学习人体构造、血液循环系统、达尔文的进化论以及DNA双螺旋结构等知识的场所,并通过“细胞工厂”“胎儿发育”“受精过程”“神奇的街道”“成长的因子”等一系列有关“生命世界”的展示内容,揭示了人类探索生命奥秘的历程。50
科技与生活
“科技与生活”主题展厅位于中国科学技术馆新馆主展厅三层,共设置了A、B、C、D四个分展厅,其中,A、B两个展厅相连接,其余展厅在空间上相对独立。1851
A厅设有“衣食之本”“健康之路”“气象之旅”等三个展区;B厅设有“居家之道”展区;C厅设有“信息之桥”展区;D厅即“智能”展厅,设有“嗨!机器人”“身手不凡”“机智过人”“智能生活”“机器人大秀场”等五个展区,以及“追踪前沿”新技术短期展区。各展厅展项紧密围绕与人们日常生活息息相关的“衣、食、住、行”等内容,展示了在生活中孕育着的科技创新与发展,以及现代科技影响和改变人们日常生活的方式。185152
衣食之本
“衣食之本”展区以农业生活和田园风光为主要设计场景,一方面通过展示和科普向日葵、棉花、水稻、小麦等数十样真实农作物,带领参观者识别农作物,了解其种植区域、熟制以及它们之间的区别,另一方面又向参观者展示了作为农业大国的中国的农业发展现状,并引导其关注相关的农业问题。1851
健康之路
“健康之路”展区主要围绕“理性选择,保持健康”“饮食与健康”“运动与健康”“疾病与医疗”等四个分主题,以人体环境和生活环境作为重点展示对象,其中,人体环境中围绕心脏疾病、癌症等进行科普介绍,生活环境中围绕吸烟现象、医学设备等进行讲解,通过“血管墙”“您的位置”“魔幻摇摆”“消耗你的卡路里”“骨骼的质量”等一系列展示内容,以人体环境和生活环境相结合的形式引导参观者合理膳食、适量运动、戒烟限酒等健康生活方式。185153
气象之旅
“气象之旅”展区主要围绕“公共气象、安全气象、资源气象”的发展理念,向参观者展示气象现象、气象观测设备、气象预报的制作以及气象与人们日常生活的关系等内容,该展区还有可供儿童体验的“天气预报怎样来”互动装置。1851
居家之道
“居家之道”展区主要通过展示家用电器、家具用品、服装面料及加工技术、绿色住宅等内容,向参观者介绍日常家居中的科技。1851
信息之桥
“信息之桥”展区以“认识世界、沟通彼此、改变未来——无所不在的信息科学”为主题,运用互动游戏的形式介绍网络虚拟空间中的信息技术传递,主要包括“信息科学基础原理与应用”“最新技术应用”“信息与艺术的融合”等内容,参观者可通过阅读、观赏以及与“全景看世界”“乐画云之旅”“微观探秘”“数字化等高线”等展品的互动,了解信息技术的发展历程等信息科学相关知识,以及科技进步给人们生活带来的影响和改变。185154
“智能”展厅
“智能”展厅以“走近人机共融”为主题,以机器人为主要载体,紧扣机器人与人工智能技术独立又融合的特点,设置了“嗨!机器人”“身手不凡”“机智过人”“智能生活”“机器人大秀场”等5个展区,以及“追踪前沿”新技术短期展区,共有包括“寻找最美笑脸”“智能制造生产线”“投篮高手”“特种训练营”等在内的30余件互动展品,将AI创作、语言处理、语音识别、图像理解、图像处理、图像识别等人工智能技术融入到展示功能中的同时,还结合了体感互动、增强现实、虚拟现实、多媒体、机电等展示技术,为参观者打造了融合科技、文化、艺术等领域,并且具有“科技感”“未来感”的智能化机器人世界。52
“5G”展厅
“5G”展厅设有“无限·憧憬”“追寻·创新”“智趣·乐活”“成长·绽放”“放飞·梦想”等五个分展区,主要涵盖了移动通信发展历史、5G关键技术原理、5G万物互联应用场景以及未来技术展望等多方面的展示内容,包括“赋能无限魔方”“移动通信演进”“通信信号覆盖”“知识产权”“新玩法”“智慧社区家庭”“数字孪生城市”“5G港口”“理想未来”等。55
挑战与未来
“挑战与未来”主题展厅位于中国科学技术馆新馆主展厅四层,以“挑战—解决方案—未来”为线索,主要展示地球和人类所面临的环境污染、全球变暖等重大问题与挑战、科技创新对可持续发展的贡献以及人类对未来生活的展望,包括A、B、C、D四个分展厅,其中,A、B两厅设有“基因生命”“海洋开发”“太空探索”等三个展区;C厅即“同构能源格局”展厅,设有“走近能源”“协同并举”“高效生产”“绿色生活”“未来之路”等五个展区;D厅即“地球”展厅,设有“宇宙奇迹”“穹顶之护”“万物之润”“众生之基”“和谐之路”等五个展区。18565758
基因生命
“基因生命”展区主要包括“自然选择”“我们的亲缘关系”“我来克隆多莉羊”“接受与拒绝”“基因竖琴”“工作量有多大”等一系列展示内容,向参观者揭示了基因研究及其创新的科技成果给社会生活带来的改变,进而突显基因工程的重要作用,同时还探讨了基因技术可能给人类社会带来的负面影响,在激发参观者对生命科学的兴趣的同时,也引导其正确、客观地认识和看待基因技术及基因研究。59
海洋开发
“海洋开发”展区以展示海洋资源的综合开发利用为核心,着眼于未来人类在海洋开发利用过程中可能面临的问题,并以解决海洋可持续发展遇到的问题为重点,主要包括“未来海底牧场”“海洋空间利用”“可燃冰”“海底构造”“潮汐发电”“波浪发电”等一系列展示内容。60
太空探索
“太空探索”展区以人类探索太空为主线,主要包括“太空行走”“神舟载人飞船返回舱”“神舟飞船与空间实验室”“火箭发射”等一系列展示内容,向参观者展示了人类一步步探索宇宙的历程。61
“同构能源格局”展厅
“同构能源格局”展厅设有“走近能源”“协同并举”“高效生产”“绿色生活”“未来之路”等五个展区,主要包括“虚拟电厂”“永续动力——核聚变”“电池家族”等一系列展示内容,在清洁低碳的能源生产和节能高效的能源消费领域,让公众认识能源与人类社会和生态环境之间的密切关系,了解核聚变能、互联网+智慧能源等未来能源技术的科技创新成果。5658
“地球”展厅
“地球”展厅以“唯一、共生、守护”为教育理念,通过科技与艺术的融合,设置了“宇宙奇迹”“穹顶之护”“万物之润”“众生之基”“和谐之路”等五大主题展区,包括“碳足迹”“守护地球我是行动者”“地球发烧了”“水的旅行”“珍爱家园”“蓝色星球”等一系列展示内容,从而引导参观者在探究体验过程中感悟地球对于人类独一无二的意义,地球与人类命运的息息相关,并领会人与自然和谐共生的紧密关系,进而激发参观者领略科学精神、探索地球奥秘、了解环境变化、投入生态保护的意识。57
特效影院
球幕影院
球幕影院位于中国科学技术馆新馆地上一层,24于2018年正式完成改造并投入使用。62
该球幕影院采用了30米直径的半球形银幕,电影画面面积达1000余平方米,配以六声道立体声音响效果,并使用了真8K激光数字放映系统和IMAX胶片放映设备,可提供165度可视角度和8K分辨率画面,是迄今为止世界上最大的真8K球幕影院,可同时容纳438位观众,主要放映《古生代海兽志》《地球的诞生》《远古洞穴》《愤怒的星球》等影片,片源是特定的球幕片源。186263
该影院的座椅整体倾斜30度,还配备了光学天象仪,使其在天文、科学内容可视化方面具有很强的演示能力,兼具球幕电影放映和天象演示两种功能,不仅可以放映8K数字电影和IMAX胶片电影,还可以演示恒星、行星等天体,展现日月食、月相变化等天文现象以及实时数字星空。9186263
巨幕影院
巨幕影院位于中国科学技术馆新馆地上三层,24于2023年完成更新改造,可同时容纳630位观众,是世界级科教场馆巨幕影院,采用了中国拥有自主知识产权的CINITY影院系统,为全面提升整体声画品质,还融合运用了4K、3D、高动态范围、高亮度、高帧率、广色域、沉浸式声音等七大前沿技术,使画面、色彩、影像、动作、声音等得到了全面升级;银幕宽约29米,高约16米,主要放映《海狮:生存空间告急》《地球的故事》《海龟奇幻之旅》《大熊雨林》《突破极限》等影片。64
4D影院
4D影院位于中国科学技术馆新馆地下一层,24银幕宽约16.2米,高约8.2米,影院可同时容纳200位观众,于2020年完成了从放映系统到4D特效座椅、环境特效,再到银幕、音响等全新且全面的改造升级,采用了两台超高亮度激光放映机和全新一代激光3D眼镜,并综合运用了3D、4K、HDR、广色域、高亮度等电影高新技术,主要放映《金龟子》《皮皮的火星梦》《神奇的捕虫植物》《人体小宇宙》《赞鸟历险记》等4D影片。6566
这些4D影片通过特效动作与画面内容进行配合,将视觉、听觉、嗅觉、触觉及动感等融为一体,例如,4D影院中的高仿真环境特效设备能够结合影片内容,更真实地呈现“电闪雷鸣”“狂风暴雨”“雪花纷飞”等特效环境;改造后采用的杜比全景声技术能够结合影片内容,为观众呈现动态的声音效果,并配合顶棚加设音箱,实现声场包围;全新一代三自由度电动缸4D动感座椅可以高度贴合影片的情节,模拟出震动、坠落、空间运动及加速度变化,从而使观众能够体会到“推背感”“失重感”等真实感受。6566
动感影院
动感影院位于中国科学技术馆新馆地下一层,24由三组船舱式座椅平台组成,每个平台可容纳20位观众,该影院主要放映《末日崩塌》《地心历险》《里约大冒险》等影片。67在观看电影的过程中,运动平台及“动感座椅”会随影片情节及画面同步模拟前后、升降、倾斜等运动,加上立体图像及动态音响效果,能够使观众获得沉浸式的观影体验。67
专题陈列
中国科学技术馆的短期展厅位于馆内一层的东北角,该展厅面积约为2300平方米,全年不定期会举办数场国内外专题短期展览,包括中国科学技术馆自主研发的“互联网展”等展览,采用“大联合、大协作”方式进行合作研发的“载人航天展”等展览,还有通过众筹的方式举办的“虚拟现实”等展览,以及引进的“阿尔伯特·爱因斯坦(1879~1955)展览”“科学隧道3.0”等国际高水平展览。56869
截止到2023年7月,中国科学技术馆已举办了“低碳生活”“科学隧道”“科技冬奥”“和谐能源之旅”“走近诺贝尔奖”“星宇探索之旅——中国载人航天空间科学与应用科普展”等一系列专题陈列主题展览。69
重要馆藏
三具国宝级恐龙化石
中国科学技术馆新馆二层的中央大厅有三具由中共云南省委和省人民政府、云南省楚雄彝族自治州为新馆开馆而专门捐赠的国宝级恐龙化石,包括许氏禄丰龙、中国双脊龙和阿纳川街龙化石,为中国科学技术馆的“镇馆之宝”,于2009年8月18日正式在新馆安装布展完成,并从同年9月16日新馆开馆起至今,一直作为永久性展览对公众开放,参观者可在中国科学技术馆新馆的二、三、四层的主展厅从不同角度观赏这三具稀有的恐龙化石。6770
在三具恐龙化石中,许氏禄丰龙于2006年5月4日出土于云南省楚雄彝族自治州禄丰县金山镇沙湾村后山东山坡,完整率达到90%,属植食,生长于距今约1.8亿年的中生代早侏罗纪,是中国发掘的最古老的恐龙类之一,长约为7.1米,高约2.6米;中国双脊龙于2006年5月出土于云南省楚雄彝族自治州禄丰县中村乡棠海村石碑坡,完整率达到90%,属肉食、兽脚类,生长于距今约1.8亿年的中生代早侏罗纪,长约7米,高约2.45米;阿纳川街龙于2007年7月12日出土于世界恐龙大遗址,属植食,生长于距今约1.58亿年的中生代中侏罗纪,长约27米,高约6.5米,是迄今为止中国国内博物馆展出的体积最大的恐龙化石之一。6770
巨杉截面标本
巨杉截面标本陈列于中国科学技术馆新馆二层“探索与发现”B厅的“生命之秘”展区,是由“美中人民友好协会”于1997年捐赠给当时的中国科学技术馆老馆的,为中国科学技术馆的“镇馆之宝”之一。这片巨杉截面标本来自于美国加州中部国家杉树林的一棵高约65米、根部直径达5米、年龄已达2500余岁的巨杉,原树在1979年的一次冬季风暴中被刮倒,而该标本是从原树距离地面约30米处截取的,其直径达3.8米以上。7
神舟一号载人飞船返回舱
神舟一号载人飞船返回舱陈列于中国科学技术馆新馆“挑战与未来”主题展厅的“太空探索”展区,是中国科学技术馆的“镇馆之宝”之一,该展品主要由从外太空返回地球并完成使命的神舟一号飞船返回舱实物、操作台以及围栏等组成,可以借助AR技术(增强现实技术)实现3D透视效果,在不破坏藏品结构的前提下通过操作台上平板电脑的电子屏幕展示舱内的细节,从而使参观者了解神舟系列载人飞船返回舱的内部结构以及航天员活动。同时,平板电脑的电子屏幕还可以为参观者演示神舟载人飞船返回舱降落和软着陆的过程动画。此外,参观者还可以在神舟一号载人飞船返回舱外壳上看见因从外太空返回地球过程中经受高温而产生的清晰可见的烧灼痕迹。87271
天宫二号空间实验室仿真模型
天宫二号空间实验室大型仿真模型陈列于中国科学技术馆新馆“挑战与未来”主题展厅的“太空探索”展区,位于神舟一号载人飞船返回舱的对面。该展品是按照中国航天部门真实图纸脱密打造的1:1高仿真天宫二号空间实验室模型,全长约为10.4米,最大直径约为3.35米,太阳翼展宽约为18.4米;采用资源舱和实验舱两舱构型,其中,为天宫二号在太空飞行提供在轨运行的能源和动力的资源舱是一个非封闭结构,而为航天员在太空生活和工作提供适宜的载人环境、活动及实验空间的实验舱是一个密封舱。参观者可在该展品内看到航天员在太空中睡觉时所用的睡袋,以及各种通信设备、训练器械、航天食品以及科学实验仪器等,还可亲自动手操作各种“高精尖”的设备,进行手动交会对接。873
古代科学家铜浮雕
“古代科学家铜浮雕”位于中国科学技术馆“华夏之光”主题展厅的序厅内,这组铜质浮雕主要展示了墨子、刘徽、贾思勰、沈括、徐光启、郭守敬、蔡伦、张衡、李时珍、宋应星、张仲景、毕昇等12位中国古代科学家以及其相关成就。74
大花楼织机
大花楼织机最早出现于东汉时期,并于唐代盛行,该织机比普通织机多一个束综提花装置,且其形状似高楼,因此被命名为“大花楼织机”,也称“提花机”,其代表了中国古代织造技术的最高成就,最核心的技术就是控制了织物图案的花本。汉代的花楼式束综提花机经两晋南北朝及隋唐时期的改进,在宋代更臻完善,并经丝绸之路传入西方。法国人贾卡于1801年在中国束综提花机的基础上发明了新一代提花机,用打孔的纸板和钢针控制织机的提花,代替线制花本,同时采用机械传动的方法织造,从而使丝织提花技术进入了一个新时代,并逐步走向电脑自动化。7576
在中国科学技术馆“华夏之光”展厅的“中国古代的技术创新”主题展区内,大花楼织机为演示项目之一,参观者能够看到两位工作人员现场操作大花楼织机进行织造的工作场面,一人为负责坐在三尺高的花楼上挽花提综的“挽花工”,另一人坐在机头处,穿梭打纬。此外,参观者还可以通过活动现场的视频了解该织机的历史以及其工作原理。7576
水转大纺车
中国科学技术馆“华夏之光”展厅内“中国古代的技术创新”主题展区的展品“水转大纺车”是中国古代水力纺纱机械——水转大纺车的模型。77水转大纺车最早发明于南宋后期,并于元代在中原地区盛行,主要用于加工蚕丝和麻纱。其体型较大,全长约为9米,高约2.7米,主要由32枚转锭、加拈、水轮和传动装置等四个部分组成,构造完备,具备动力机、传动机构和工具机的结构,通过两条皮带传动使锭子运转,与近代纺机构造原理基本一致,是中国古代纺织机械方面的一项重大成就,同时也是当时世界上最先进的纺纱机械,工效较高,每车每天可加工约50千克的麻纱。77
水运仪象台
中国科学技术馆“华夏之光”展厅内“中国古代的科学探索”主题展区的展品“水运仪象台”是按1∶2的比例缩小的水运仪象台复原模型。水运仪象台建成于北宋元祐年间(公元1088年),是一座集计时报时、天文观测及星象显示等三项功能于一体,由北宋天文学家苏颂和韩公廉设计的以水为动力的大型天文钟,被认为是当时世界上技术综合程度最高的大型机械装置。78
该天文钟的报时装置利用了160余个小木人以及钟、鼓、铃、钲等四种乐器,不仅可以显示时、刻,还能报昏、旦时刻和夜晚的更点。水运仪象台大致可分为顶层、中层和底层等三层结构,其中,顶层主要为用于观测星空的“浑仪”,中层主要为用于显示星空的“浑象”,底层则主要为计时、报时机构以及动力装置,三部分由一套传动装置和一组机轮联接,可通过流量稳定的水流实现与天体同步运行,整个机械传动装置类似于现代钟表的擒纵器。78
学术研究
学术成果
主办刊物
中国科学技术馆的主办刊物包括《自然科学博物馆研究》期刊以及《第十六届亚太科技中心协会年会论文集》。79
《自然科学博物馆研究》
《自然科学博物馆研究》于2016年创刊,由中国科学技术馆、中国自然科学博物馆学会以及中国科学技术出版社有限公司共同主办,其专辑名称为“信息科技”,专题名称为“档案及博物馆”,主要包含“专题”“动态”“探究”“评介”“器象”“追溯”等栏目板块,出版周期为双月,截止到2023年7月,已出版40余期,包括“多元博物馆资源开发”“博物馆学习与课程研究”“自然博物馆的展与教”等专题,出版文献量达700余篇,这些期刊文献的学科分布大多集中于“档案及博物馆”和“科学研究管理”两方面。1480
《第十六届亚太科技中心协会年会论文集》
《第十六届亚太科技中心协会年会论文集》是中国科学技术馆编著并于2017年5月出版的会议论文集,该论文集的文献篇数达127篇,包括《Research on Exhibition Marketing: Create Participating Desire——A Case from“Light from Light”exhibition》《Application Outlook of VR technology in the Science and Technology Museum Industry during the Internet Era》《Analysis of the Aesthetic Value of Immersive Experience in Science Popularization of Science and Technology Museum: A Case Study of Virtual Reality》等。81
学术论文
截止到2023年7月,以中国科学技术馆为单位发表在期刊上的文献共计有1000余篇,包括《冬奥背景下科技馆开展与推广冰雪运动路径初探——以中国科学技术馆“冰雪运动”科普实践为例》《基于知识整合教学理论的科学学习及实践探索》《基于IFD技术的科普场馆室内颗粒物浓度治理探讨——以中国科学技术馆为例》等;以中国科学技术馆为单位发表在会议上的文献共计有近300篇,包括《“草船借箭”情景式小型展览的设计开发——探索科学与语文相结合的进校园活动新形式》《浅谈科技馆与中小学开展“馆校结合”的问题与对策》《博物馆开展中小学生研学实践教育的问题与对策》等;以中国科学技术馆为单位发表在报纸上的文献共计有5篇,包括《朱载堉和他的十二平均律》《郭沫若与中国科技史研究》《科学与文化:互动与融合》《科学思想与中国社会转型》《海量信息的物理基础》等。79
学术交流
中国科学技术馆自新馆开馆以来,截至2017年10月底,已参加了31个国际组织年会或国际会议,并已加入了世界科学中心峰会国际程序委员会、国际博物馆协会、亚太科技中心协会、北美科学中心协会及大银幕影院协会等5个国际组织。45
同时,中国科学技术馆还是亚太科技中心协会的创始成员单位之一,于1998年承办了亚太科技中心协会成立(1997年)之后的首届年会,又于2016年5月18日承办了以“全民的科学中心”为主题的亚太科技中心协会第十六届年会,并于2017年5月出版了《第十六届亚太科技中心协会年会论文集》。58182
文化活动
社教活动
中国流动科技馆
“中国流动科技馆”是中国科学技术馆为加快科学知识及科学观念在基层地区、边远地区和贫困地区的传播速度和覆盖广度而实施的项目之一,主要以县城里的中小学生为服务对象,于2010年启动研发,并于2013年正式运行,至2016年底,共配发295套流动科技馆展览,巡展1747站,完成了“四年基本覆盖县(市)”的预期目标。2017年9月,“中国流动科技馆”正式启动第二轮全国巡展工作。通过该项目的实施,中国科学技术馆已初步实现了科技馆教育理念、内容及形式在县级城市的推广,并已初步建成了覆盖全国大中城市、县级城市和乡镇农村的科普服务网络。4583
科普大篷车
“科普大篷车”是中国科学技术馆为丰富基层科普资源,促进全民科学素质的提高而实施的项目之一,主要以农村居民和乡镇中小学生等群体为服务对象,于2000年启动,有效地搭建了全国科普资源共建共享、公平普惠的工作平台,其凭借机动灵活的特点,较好地满足了基层民众的科普需求,因此被人们称为“科普轻骑兵”,截至2017年10月底,“科普大篷车”已开展了共计19.2万次活动。4583
中科馆大讲堂
“中科馆大讲堂”是中国科学技术馆举办的一项免费科普公益活动,主要包括“科普沙龙”“科普看片会”“科学脱口秀”等一系列科学对话活动,为公众展示了科学热点话题以及国内外专家学者的专业视野下对科学的解读,并通过“植物趣谈”“地球的童年”“海洋国土与海洋矿产资源开发”“实物元素周期表是如何炼成的”等一系列展示活动,满足公众对科学科普不同层次的需求。8485
科普活动实验室
“科普活动实验室”以“趣味、互动、体验、实践”为宗旨,包含“纸圈飞机”“挑战表面张力”“电路与生活”“奇妙的日晷”“趣味气象站”“神奇的钉子”等一系列课程,采用网络预约模式参与,自2011年8月份正式对公众开放以来,已累计推出了50余项个人体验活动及团体活动,包括“小小工程师”、少儿编程、单片机、“生命科学俱乐部”、科技博览以及“爱上科技馆”冬夏令营等系列品牌活动,并依托馆内专门的设备资源及场地,与教育机构合作,推出了科技馆选修课、中学生研究性学习等活动,通过创意构建、动手制作、科学实验、信息技术、机器人等多元化的教育活动,使青少年儿童能够参与其中,近距离地接触科学。848687
科学表演活动
中国科学技术馆有一支专门从事科学表演开发创作与演出的科普团队,该团队在开发和创新各式科学表演的同时,也积极推进了丰富多元的科普活动,通过常规科学表演、主题特色表演、寓教于乐的趣味实验、原创科普节目“超人科学秀”、互动参与的科普剧和科学小实验,以“科学表演小超人”的形象,生动、直观地向公众展现了各种科学现象及其背后蕴含的知识。8488
文创设计
2016年11月,中国科学技术馆被国家文物局列为全国科技馆系统中唯一的文创试点单位。2018年,中国科学技术馆文创工作正式启动。89截止到2023年7月,中国科学技术馆已开发了“科技礼品”“科学玩具”“创意文具”“创意食品”“科普教具”“科技饰品”以及“生活家居”等七大类型的文创产品。90
“科技礼品”主要包括太空玫瑰试管花、J20战机拼装模型、1:100舰载机模型、空间站飞行任务纪念邮折、金属鲁班锁、中国芯发动机、月球车、深海载人潜水器、夜光陨石许愿瓶、陨石系列明信片、科学家头像徽章等。90
“科学玩具”主要包括木质机械墙、仿生机械鱼、空间站拼插积木、火星探测卫星拼插积木、火星探测器拼插积木、火箭发射基地拼插积木、仿生机器人、DIY炫舞摆件、香薰音乐盒、DIY密码锁、小球跳跃机、简仪等。90
“创意文具”主要包括文件袋、电脑包、丝绸之路桌垫、八大皮革行星贴纸、立体手撕便签本、宇宙的密码笔记本、太空探索主题文具、华夏之光主题文具、建党百年纪念笔记本、四大发明书签、航天签字笔、恐龙奇趣蛋橡皮等。90
“创意食品”主要包括壮志凌云爆米花、航天奶茶、一飞冲天冰淇淋、恐龙造型棒棒糖、益生菌巧克力球、骨传导音频棒棒糖、卤汁牛肉、压缩饼干、太空冰淇淋、冻干奶酪块、五香带鱼等。90
“科普教具”主要包括“奇妙天宫——凸透镜成像实验”“奇妙天宫——太空细胞实验”、魔石、折叠卡片式显微镜、科学实验盒子、科普编程魔盒等。90
“科技饰品”主要包括星辰陨石粉沙漏、趣味拼图冰箱贴、北斗四季钥匙扣、八大行星手串、星愿陨石腕带、星际联盟挂件、流浪太空人、幸运星陨石吊坠、星语陨石吊坠等。90
“生活家居”主要包括萌宝奇遇记盲盒、窄丝巾、抗菌皮革杯垫、星空灯罩、科小贝收纳盒、热感变色马克杯、航天冰箱贴等。90
重要事件
1992年1月,中国科学技术馆加入了国际博物馆协会。14
1994年6月3日,中国科学技术馆成立了北京市第一个“大学生志愿者活动基地”。14
2003年4月25日,中国科学技术馆因“非典”疫情蔓延而决定暂时闭馆,并于两个月后的6月29日恢复开馆。14
2009年7月1日,中国科学技术馆老馆正式停止运营。14
2010年7月1日,中国数字科技馆移交中国科学技术馆运行。14
2014年7月,中国科学技术馆《科普资源分类与代码》获批国标。14
所获荣誉
1992年4月28日,中国科学技术馆被北京市政府列为“青少年教育基地”。14
2005年10月13日,中国科学技术馆被评为北京市爱国主义教育基地先进单位。14
2008年5月18日,中国科学技术馆被国家文物局公布为首批国家一级博物馆。3
2011年11月20日,中国科学技术馆荣获“全国文明单位”。14
2015年6月1日,中国科学技术馆被授予全国首个“国家网络安全青少年科普基地”称号。14
2017年3月28日,中国科学技术馆被国家旅游局及中国科学院推选为“首批中国十大科技旅游基地”。1819
2017年12月,中国科学技术馆入选教育部首批“全国中小学生研学实践教育基地、营地”名单。91
2020年12月,中国科学技术馆入选“2019~2020年节约型公共机构示范单位”名单。92
2022年3月30日,中国科学技术馆被中国科协公布为“2021~2025年度第一批全国科普教育基地”。20
2022年5月30日,中国科学技术馆被中国科协、教育部、科技部、国务院国资委、中国科学院、中国工程院、国防科工局等7部委联合公布为“2022年度科学家精神教育基地”。93