中圖分類號］N4；TP18 ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］A [DOI]10.19293/j.cnki.1673-8357.2025.02.003

1問題提出

1.1關(guān)于生成式人工智能科普寫作能力的爭論

生成式人工智能為科學(xué)家和科普工作者提供了便捷工具，可快速生成科普內(nèi)容，也吸引了研究者的關(guān)注。馬科維茨（DavidMMarkowitz）倡導(dǎo)將生成式人工智能融入科學(xué)傳播（ScienceCommunication）{l；阿爾瓦雷斯（AmandaAlvarez）等認(rèn)為其可能徹底改變科學(xué)傳播的方式[2；麥克（MikeS.Schafer）在承認(rèn)生成式人工智能科學(xué)傳播能力的同時，也指出人工智能可能導(dǎo)致準(zhǔn)確性挑戰(zhàn)和“大規(guī)模錯誤”，并對科學(xué)傳播本身和更大的科學(xué)傳播生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生影響[3]。事實(shí)上，生成式人工智能憑借高效的信息處理和語言生成能力，參與科普寫作已成為現(xiàn)實(shí)，如亞馬遜網(wǎng)站上架了超百本ChatGPT參與創(chuàng)作的科普相關(guān)圖書[4]。但不同研究者對于生成式人工智能的科普寫作能力尚存爭議，如雪莉（ShirleyS.Ho）認(rèn)為，“生成式人工智能工具通過可能比以前更簡單、更快速的方式生成內(nèi)容，為科學(xué)傳播引入了新的協(xié)同作用”，但是阿爾瓦雷斯卻指出，“鑒于生成式人工智能工具產(chǎn)生無意義的傾向，科學(xué)傳播者應(yīng)該考慮生成式人工智能是否實(shí)際與他們的工作目的完全對立”[2]?？梢?，研究者對生成式人工智能的科普寫作能力是否達(dá)到（甚至超過）人類作者的水平，在觀點(diǎn)層面尚存爭議，特別是由于不同版本生成式人工智能（如GPT3.5與4.5版本）的科普寫作能力存在較大差異[5]，以及科普寫作能力涉及多個維度的評價(jià)等原因，使得這一爭議變得愈發(fā)復(fù)雜，有待實(shí)證研究作出回答。

1.2生成式人工智能寫作能力評估

生成式人工智能在不同領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動對其能力的評估成為學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)，如論文評價(jià)能力、數(shù)據(jù)分析能力等[6-8]，其中對寫作能力的評價(jià)是研究重點(diǎn)之一。對生成式人工智能寫作能力評估的相關(guān)研究主要從不同寫作主題切入，如文學(xué)寫作、醫(yī)學(xué)寫作[10]；還有學(xué)者關(guān)注生成式人工智能的學(xué)術(shù)寫作能力，如摘要和引言撰寫[、論文銜接[12]、材料準(zhǔn)確性[13]、寫作技能[14]等，并提示了潛在的學(xué)術(shù)倫理風(fēng)險(xiǎn)[15]。但目前鮮有研究對生成式人工智能的科普寫作能力作出評估，又因科普寫作兼顧通俗性與專業(yè)性，現(xiàn)有研究的結(jié)論不易直接類推至科普寫作。因此，本文的研究問題為：不同類型的生成式人工智能在科普寫作的總體表現(xiàn)和關(guān)鍵評價(jià)指標(biāo)上，是否可以達(dá)到（甚至超過）人類科普創(chuàng)作者的水平？回答這一問題有助于了解生成式人工智能在科普寫作方面的優(yōu)勢、效果及不足，深化對人工智能時代科普工作變革的理解。

2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)施

2.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.1.1科普寫作能力的評價(jià)指標(biāo)構(gòu)建

《芝加哥科學(xué)傳播指南》指出，“科普寫作”是運(yùn)用日常的、非專業(yè)的語言寫科學(xué)，而判斷一篇科普作品好壞的標(biāo)準(zhǔn)有三。第一，是否有趣，第一句話或者第一段話是否有可能會讓大部分讀者對這個主題感興趣，文章的主體部分是否能夠滿足這種興趣。第二，是否準(zhǔn)確，文中的事實(shí)和數(shù)據(jù)是否無誤，概念界定是否清楚，使用是否得當(dāng)。第三，是否易讀，文中的語言是否簡潔且不依賴于術(shù)語，讀者是否能夠非常順暢地從頭讀到尾，且不會出現(xiàn)卡殼或困擾的地方。第四，是否有良好的過渡銜接，內(nèi)容之間是否存在良好的組織邏輯[16]。綜上，科普作品的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)至少包括趣味性、科學(xué)性、易讀性和組織邏輯4個維度。

然而，當(dāng)前大型語言模型在組織邏輯的呈現(xiàn)形式方面有明顯的可辨識特征。為避免因此造成的實(shí)驗(yàn)誤差，本研究通過適當(dāng)提示，使人工智能生成的科普作品在呈現(xiàn)形式上趨近于人類創(chuàng)作的作品。由此，“組織邏輯”將不被納入評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。為更好地評價(jià)科普作品質(zhì)量，將“傳播效果”納入指標(biāo)體系，從而形成表1所示的科普作品評價(jià)指標(biāo)。

2.1.2實(shí)驗(yàn)變量與評價(jià)者

本實(shí)驗(yàn)考察不同類型科普作品創(chuàng)作者的科普寫作能力，具體包括3個變量：（1）科普作品的創(chuàng)作主體，包括人類與生成式人工智能；（2）大型語言模型類型，包括DeepSeekR1版本、ChatGPT4.0版本與文心一言3.5版本；（3）對大型語言模型的提示程度，分為“初步提示”與“深度提示”。為確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，以下變量被嚴(yán)格控制：第一，科普作品主題被限定為“微生物”，以減少主題差異對評價(jià)結(jié)果的影響。選擇該主題的主要原因是微生物學(xué)既是現(xiàn)代科學(xué)（特別是生命科學(xué)）中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，同時也與公眾生活密切相關(guān)，是理解“科學(xué)知識”和“科學(xué)與社會”這兩個科普創(chuàng)作維度的重要切口。第二，實(shí)驗(yàn)評價(jià)者均采用盲評方式，從而盡可能減少評價(jià)者預(yù)期對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。

在微生物主題下，實(shí)驗(yàn)選定兩個子主題——“微生物與社會”和“微生物知識”，每個子主題包括5篇科普作品，分別是人類創(chuàng)作版本（A）、文心一言初步提示版本（B）ChatGPT初步提示版本（C）、ChatGPT深度提示版本（D）和DeepSeek深度提示版本（E），共計(jì)10篇科普文章（見表2）。每篇文章均同時由一般評價(jià)者與專家評價(jià)者在不同維度進(jìn)行評價(jià)，其中一般評價(jià)者40位（評價(jià)除科學(xué)性之外的其他指標(biāo)）、專家評價(jià)者3位（評價(jià)科學(xué)性指標(biāo)并進(jìn)行作品甄別）。其中，專家評價(jià)者均已取得生物學(xué)博士學(xué)位且研究方向?yàn)槲⑸?；一般評價(jià)者均為在校本科生，并被分為兩組，每組20人，分別評價(jià)“微生物與社會”和“微生物知識”主題的科普文章。

2.2實(shí)驗(yàn)過程

2.2.1人類科普作品的選取

人類科普作品的選取方式為在“科普中國”網(wǎng)站中，選擇“中國科普博覽”科普號發(fā)表的作品①，以“微生物”為關(guān)鍵詞檢索，排除視頻音頻類科普作品和需圖片傳達(dá)重要信息的科普作品，并將字?jǐn)?shù)限定在 1500～1800 字。最終得到8篇符合條件的人類作品，其中“微生物知識”主題的作品3篇、“微生物與社會”

主題的作品5篇?？紤]到人工智能已具備較強(qiáng)寫作能力，選擇人類作者的高質(zhì)量作品與人工智能作品比較能夠更好地回應(yīng)研究問題，3位研究者通過評價(jià)量表對8篇文章分別評價(jià)，選擇各主題下得分最高的科普文章，作為本次實(shí)驗(yàn)的人類科普作品

2.2.2生成式人工智能科普作品的生成

對生成式人工智能的提示要消除其具有特征性的形式，并保持與人類作品主題的一致性。實(shí)驗(yàn)采取以下提示策略：（1）呈現(xiàn)形式，根據(jù)同主題人類作品的文體特征，要求其不出現(xiàn)大小標(biāo)題或生成若干小標(biāo)題，以與人類創(chuàng)作版本一致；（2）內(nèi)容主題，參照人類作品主題并自擬題目；（3）文字體量，1500＼～1800字；（4）寫作標(biāo)準(zhǔn)，初步提示版本無提示，深度提示版本要求“內(nèi)容科學(xué)準(zhǔn)確、有趣、有吸引力、語言簡潔通俗易懂不依賴專業(yè)術(shù)語”。

實(shí)驗(yàn)采用盲評方式，研究者告知評價(jià)者，其評價(jià)的每篇文章為隨機(jī)抽取，可能為人類或生成式人工智能創(chuàng)作。在實(shí)驗(yàn)中，每位一般評價(jià)者對“微生物與社會”或“微生物知識”主題的5篇作品給出評分，專家評價(jià)者為全部10篇作品評分。為排除連續(xù)閱讀對評價(jià)造成干擾，實(shí)驗(yàn)過程分5天完成。最終，每篇文章的科學(xué)性指標(biāo)得到3個評價(jià)結(jié)果，其他指標(biāo)得到20個評價(jià)結(jié)果，取均值作為最終結(jié)果。

3實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

3.1人機(jī)科普寫作能力的總體評價(jià)結(jié)果

為直觀了解各版本文章的整體表現(xiàn)水平與文章間的差異性，研究采取描述性統(tǒng)計(jì)、方差分析、獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)等方法分析不同科普作品的得分情況與顯著性水平。結(jié)果表明（見表3），在5類科普作品的總體表現(xiàn)方面，DeepSeek深度提示版本得分最高且標(biāo)準(zhǔn)差最小，說明經(jīng)深度提示的DeepSeek在科普文章創(chuàng)作方面具有較高水平且不同評價(jià)者的評分間有較好的穩(wěn)定性。人類創(chuàng)作版本的得分雖然高于文心一言初步提示版本，但低于ChatGPT初步提示與深度提示版本。經(jīng)方差分析（ p=0.003^** ）和每兩組間的t檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)文心一言初步提示版本分別和ChatGPT初步提示版本 （ p=0.047^* ）、ChatGPT深度提示版本 p=0.0023^** ）以及DeepSeek深度提示版本（ p=0.0004^*** ）之間存在顯著差異。

進(jìn)一步考察“微生物與社會”和“微生物知識”兩個子主題的結(jié)果（見表4），發(fā)現(xiàn)：（1）在“微生物與社會”主題下，DeepSeek深度提示版本表現(xiàn)最優(yōu)，人類創(chuàng)作版本所得均分僅高于文心一言初步提示版本。經(jīng)方差分析和每兩組間的t檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)文心一言初步提示版本得分顯著低于其余4篇實(shí)驗(yàn)文章，其他文章之間均無顯著差異。（2）在“微生物知識”主題下，不同版本的人工智能創(chuàng)作文章在均分上均高于人類創(chuàng)作版本，其中DeepSeek深度提示版本表現(xiàn)最優(yōu)。經(jīng)方差分析和獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，DeepSeek深度提示版本得分顯著高于人類創(chuàng)作版本（ p=0.0374^* ），其余實(shí)驗(yàn)文章之間不存在顯著差異。

3.2人機(jī)科普寫作能力的分指標(biāo)評價(jià)結(jié)果

3.2.1“易讀性”評價(jià)結(jié)果

在“易讀性”評價(jià)指標(biāo)中（見表5），人類創(chuàng)

作版本得分最低，ChatGPT深度提示版本得分最高。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)！ （p=0.03^* ），ChatGPT深度提示版本在“易讀性”上顯著優(yōu)于人類創(chuàng)作版本。

3.2.2“趣味性”評價(jià)結(jié)果

在“趣味性”評價(jià)指標(biāo)中（見表6），DeepSeek深度提示版本得分最高。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)，DeepSeek深度提示版本得分顯著優(yōu)于人類創(chuàng)作版本（ _p=0.0018^** ）、文心一言初步提示版本（ p=0.0009^*** ）和ChatGPT初步提示版本（ p=0.0005^*** ），ChatGPT深度提示版本與人類創(chuàng)作版本之間差異不明顯，但顯著優(yōu)于文心一言和ChatGPT初步提示版本（ scriptstyle?p=0.011^* p=0.047^* ），這說明不同提示程度對“趣味性”得分有顯著影響。

3.2.3“科學(xué)性”評價(jià)結(jié)果

在“科學(xué)性”表現(xiàn)中（見表7），人類創(chuàng)作版本優(yōu)于ChatGPT深度提示版本、DeepSeek深度提示版本和文心一言初步提示版本。但經(jīng)顯著性檢驗(yàn)，人類創(chuàng)作版本與其他人工智能創(chuàng)作版本之間不存在顯著差異。

3.2.4“傳播效果”評價(jià)結(jié)果

在“傳播效果”表現(xiàn)中（見表8），人類創(chuàng)作版本得分低于DeepSeek深度提示版本和ChatGPT深度提示版本，高于ChatGPT初步提示版本和文心一言初步提示版本。經(jīng)顯著性檢驗(yàn)，DeepSeek深度提示版本在“傳播效果”上顯著優(yōu)于人類創(chuàng)作版本（ p=0.042^* ）、文心一言初步提示版本（ p=0.046^? ）和ChatGPT初步提示版本（ p=0.037^* ）。

3.3人機(jī)作品的甄別結(jié)果

評價(jià)者對實(shí)驗(yàn)文章創(chuàng)作者（人類或人工智能）的判斷結(jié)果顯示（見表9），人類創(chuàng)作版本的人類傾向性（即判斷系人類創(chuàng)作的比例）僅為 52.17% ，這說明評價(jià)者無法準(zhǔn)確區(qū)分人機(jī)作品。從甄別正確率來看，4篇出自人工智能之手的科普文章分別成功“欺騙”了 45.65% 、 54.35% 、 63.04% 和 52.17% 的讀者。

為了解評價(jià)者的甄別結(jié)果與文章評分的對應(yīng)分布情況，通過交叉分析，發(fā)現(xiàn)那些被判斷為人類所作的文章，整體得分高于被判斷為人工智能所作的文章，皮爾遜相關(guān)系數(shù)與斯皮爾曼秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果同樣顯示“甄別結(jié)果”與“均分”之間存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。這表明評價(jià)者傾向于給他們視作人類創(chuàng)作的文章打高分，而給視作人工智能創(chuàng)作的文章打低分，即評價(jià)者對人類創(chuàng)作者有更高的期待。為了解釋這一現(xiàn)象，研究進(jìn)一步分析了評價(jià)者在進(jìn)行人機(jī)甄別時給出的原因，通過對原因內(nèi)容進(jìn)行聚類分析發(fā)現(xiàn)，評價(jià)者主要將易讀性和趣味性（合計(jì)占比超過50% ）作為甄別人機(jī)作品的依據(jù)。一篇語言自然、內(nèi)容生動又有吸引力的科普作品，會更容易被評價(jià)者認(rèn)為是由人類創(chuàng)作，而人工智能創(chuàng)作的科普作品則更容易被評價(jià)者認(rèn)為是格式化、生硬和缺乏情感的。有趣的是，這一主觀認(rèn)知與客觀結(jié)果恰好相反，如ChatGPT深度提示版本在“易讀性”“趣味性”上的得分均高于人類創(chuàng)作版本，這也解釋了為什么

63.04% 的評價(jià)者將ChatGPT深度提示版本的作者判定為人類。

4結(jié)論

本文基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從4個維度探查了生成式人工智能的科普寫作能力，分析了評價(jià)者對人機(jī)科普作品的甄別情況，得出以下結(jié)論。

第一，生成式人工智能具備替代人類科普創(chuàng)作者的潛力。ChatGPT創(chuàng)作的科普作品得分（不論是初步提示還是深度提示版本）在趣味性、科學(xué)性和傳播效果3個指標(biāo)上均與人類創(chuàng)作版本無統(tǒng)計(jì)學(xué)上的顯著差異。上述結(jié)果顯示，機(jī)器作品能夠很輕易地“迷惑”讀者，評價(jià)者對所有生成式人工智能創(chuàng)作科普作品的甄別正確率均在 55% 以下，且ChatGPT深度提示版本能夠“欺騙” 63.04% 的評價(jià)者。換言之，人工智能已具有與人類近似的科普寫作能力，讀者無法對二者的作品作出區(qū)分。

進(jìn)一步，ChatGPT深度提示版本在“易讀性”指標(biāo)上顯著優(yōu)于人類創(chuàng)作版本，且DeepSeek深度提示版本在“趣味性”和“傳播效果”兩個維度的得分上顯著優(yōu)于人類創(chuàng)作版本。人類科普創(chuàng)作者在過去之所以不可或缺，是因?yàn)榭破兆髡吲c科技工作者相比，具有寫作語言通俗易懂、講述方式直觀形象、想象力豐富、知識面更寬等特征[17-18]，然而上述結(jié)果不僅證明生成式人工智能挑戰(zhàn)科普作者具有現(xiàn)實(shí)的可能性，也有力地回應(yīng)了麥克對人工智能在科學(xué)傳播中可能會產(chǎn)生“大規(guī)模錯誤”的擔(dān)憂[3。但是需要特別指出的是，大型語言模型的核心原理是通過統(tǒng)計(jì)關(guān)聯(lián)預(yù)測下一個詞或句子，而不是真正理解科學(xué)概念或邏輯[19-20]。例如，如果訓(xùn)練數(shù)據(jù)中“量子力學(xué)”和“平行宇宙”經(jīng)常一起出現(xiàn)，模型就可能會生成“量子力學(xué)證明了平行宇宙的存在”的表述，即使這種說法在科學(xué)上并不準(zhǔn)確。

第二，人機(jī)合作科普創(chuàng)作是一種可行的創(chuàng)作模式。除了人工智能在科學(xué)問題“理解”上的不足，人類尚有人工智能不具備的優(yōu)勢，如人類創(chuàng)作者在“微生物與社會”主題上的表現(xiàn)整體優(yōu)于文心一言，這說明人類創(chuàng)作者在科普寫作的“價(jià)值”維度上能夠更好地把握讀者需求，在情感共鳴、倫理判斷等方面展現(xiàn)專長，而已有研究表明，這些方面正是人工智能的不足之處[21-22]。未來在“人機(jī)合作科普創(chuàng)作”的模式下，人類創(chuàng)作者應(yīng)“揚(yáng)長避短”，更多將社會期待與人文價(jià)值融人科普作品的創(chuàng)作過程中，承擔(dān)喚醒公眾的科學(xué)理性意識的社會責(zé)任，促進(jìn)和構(gòu)建科學(xué)合理的社會價(jià)值體系[23]，避免只做科學(xué)知識的“搬運(yùn)工”，而是做科學(xué)精神的“傳播者”，如此方能發(fā)揮科普作者的獨(dú)特價(jià)值。

需要注意的是，不同的生成式人工智能在科普寫作方面表現(xiàn)出較大差異。在本文的研究范圍內(nèi)，DeepSeek和ChatGPT比文心一言表現(xiàn)更優(yōu)，文心一言在整體得分、趣味性、科學(xué)性等指標(biāo)上均表現(xiàn)最差，其原因也許可以從在訓(xùn)練數(shù)據(jù)、模型架構(gòu)、技術(shù)路線等方面的差異得到解釋[24-25]。因此，“人機(jī)合作科普創(chuàng)作”的有效實(shí)現(xiàn)需要選擇合適的生成式人工智能模型。同時，運(yùn)用適當(dāng)?shù)奶崾竟こ蹋≒romptEngineering）亦可提升生成式人工智能的科普寫作能力，如經(jīng)過更細(xì)致提示的DeepSeek深度提示版本創(chuàng)作的科普作品在全部科普作品中整體表現(xiàn)最優(yōu)，

第三，“人類能力幻覺”現(xiàn)象需引起關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，評價(jià)者先驗(yàn)地認(rèn)為人類的科普寫作能力強(qiáng)于生成式人工智能，即傾向于將高分作品認(rèn)定為人類創(chuàng)作。本文將這種人類的認(rèn)知偏差現(xiàn)象稱為“人類能力幻覺”。如果說“AI幻覺”展現(xiàn)出AI本身的能力局限和人們對AI的不信任與擔(dān)憂[2，那么“人類能力幻覺”則展現(xiàn)出人類對生成式人工智能能力的認(rèn)識不足一—盡管有學(xué)者通過實(shí)證研究等方法證明目前生成式人工智能的寫作在創(chuàng)造力等方面仍難以和人類媲美[27，但是就科普寫作而言，不得不承認(rèn)這種“人類能力幻覺”已在事實(shí)上產(chǎn)生。這種“幻覺”的產(chǎn)生可能受人類中心主義以及對生成式人工智能抱有誤解和偏見的影響，另一方面也說明生成式人工智能的科普寫作能力并不為公眾所知。

5結(jié)語

本研究基于“微生物”主題，通過人機(jī)對比實(shí)驗(yàn)，從易讀性、趣味性、科學(xué)性、傳播效果以及人機(jī)作品的甄別等多個維度評估生成式人工智能的科普寫作能力。研究發(fā)現(xiàn)，生成式人工智能具備替代人類科普創(chuàng)作者的潛力，人機(jī)合作科普創(chuàng)作是一種可行的創(chuàng)作模式，并提示關(guān)注“人類能力幻覺”現(xiàn)象。

本研究雖力求嚴(yán)謹(jǐn)，但仍存在局限。第一，專家評價(jià)者與一般評價(jià)者數(shù)量相對有限。第二，被評價(jià)的科普作品只涉及“微生物”主題的純文字科普短文，難以反映其他科普主題、圖文結(jié)合作品或長篇科普文章等類型作品。第三，本文的科普作品內(nèi)容主要來自經(jīng)典生物學(xué)理論，不能反映人工智能對前沿科技成果的科普能力。這些局限導(dǎo)致上述結(jié)論的可推廣性有待進(jìn)一步證實(shí)。

未來研究可進(jìn)一步考察生成式人工智能在前沿科技或其他學(xué)科領(lǐng)域的科普寫作，從而更全面地理解生成式人工智能與人類科普作者的能力差異，為新時代科普人才培養(yǎng)提供有益借鑒。

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