专题｜信息学对自然博物馆藏品阐释的理论启示及策略创新

作者：毛若寒 夏子禾 胡 微

（浙江大学艺术与考古学院）

自然博物馆（natural history museum）是致力于自然历史类藏品的收集、保存、研究与展览的公共科学文化机构，它不仅是传播自然科学知识的重要场所，也是公众学习自然历史、了解生态系统及培养可持续发展意识的社会教育基地。自然博物馆中的实物标本、化石记录、生物模型、文献资料乃至活体生物等藏品共同构建了一个多元化的信息体系。然而，这些藏品的信息形态多样性和语义要素复杂性给基于藏品的信息管理、构建和有效传播带来了挑战。尽管叙事设计、分众化说明体系、可视化图表、场景再现、多媒体展示以及互动游戏等手段已在一定程度上提升了信息的表现力与传达效率，但因缺乏以信息学（information science）为基础的系统化学理框架支持，这些实践与创新尝试在深化阐释内容、拓展传播范围等方面的效果受到限制。尤其体现在信息资源数字化管理有效组织、分类、存储、检索的研究不足以及教育服务应用广泛性欠缺，适应观众行为模式与偏好的个性化服务水平不高，信息反馈缺乏有效的双向交流渠道、互动深度有限等方面。回顾“信息学”与“（自然）博物馆”的交叉研究脉络，可以发现：现有研究在展品收藏管理系统的建设方面，集中于探索数据资源建设和检索的路径和标准，但对于元数据的管理缺乏系统化的方法论指导实践；同时，在展品阐释层面，现有研究尝试构建语义网以增强信息互联性、开始了文物信息展示可视化建设的探索，但也未能深入分析不同类型藏品之间的语义关系，同时馆方决策研究仍然多基于主观经验而缺少对数据分析手段驱动决策的深入研究；此外，在展品信息阐释的信息环境层面，现有研究多是对观众行为的数字化收集分析手段案例呈现，而缺乏观众数据收集、数据分析、展览形式改进的闭环过程的系统性实证研究。

为回应上述挑战，本文认为有必要进一步借鉴、学习、转化、应用信息学中关于元数据管理、语义网络构建、数据驱动决策以及信息环境与用户行为分析等理论和实践经验，从信息的本质、结构、管理、组织、建构的底层逻辑出发，优化藏品信息管理，提升信息服务质量，建立更为完善的反馈机制，从而推动自然博物馆藏品阐释范式的升级优化，实现更高层次的信息传播与文化价值传递。

（一）自然博物馆藏品阐释的历史脉络

从语义学角度看，英文interpretation（阐释）一词字面意为（信息）由一方向另一方或多方的表达。阐释的相关概念最早出现在哲学领域，之后被运用至传播学、历史学、自然科学等领域，也被引入了博物馆学的研究中。现代阐释学之父费里曼·蒂尔登（Freeman Tilden）指出：“阐释属于一种教育活动，目标是通过原生事物的利用，结合参访者亲身经历，使用直观媒介揭示事物间的关系。并非事实信息的简单传递。”在这一理论框架下，博物馆的藏品阐释活动可被视为一种沟通艺术，其中“物”（藏品）、“媒介”（展示技术与方式）与“人”（观众）三要素的互动关系构成了阐释的核心。按照这三要素的内涵及关系变化，可以梳理出自然博物馆藏品阐释的基本脉络及其面临的当代挑战。

1.珍奇与探索（文艺复兴至18世纪）

在这一时期，欧洲兴起了“珍奇柜”（Cabinets of Curiosities）现象。珍奇柜是贵族和学者用于收藏自然标本、人造艺术品等各种奇异物品的地方，不仅是个人财富和学识的象征，更是当时人们对未知世界好奇心的体现与大千宇宙的微缩想象。然而，这一阶段尚未形成真正意义上的现代自然博物馆，珍奇柜中的自然标本主要体现了个人的财富与学识，而非系统的科学阐释。尽管如此，这些早期的收藏为后来的自然博物馆藏品阐释奠定了基础。

2.分类与系统（18世纪至19世纪末）

随着启蒙时代的到来，理性主义推动早期博物馆学家和科学家们开始系统地研究自然界。自然博物馆逐渐摒弃了珍奇柜的随意性，转而追求科学的分类和系统性展示。例如，卡尔·冯·林奈（Carl von Linné）的生物分类法便是这一时期科学进步的典型代表。自然博物馆开始尝试用分类学的方式呈现自然界，以肉眼可见的外观与功能特征为基准，通过客观观察与比较，对物种进行分类、排列与整理。此时期的阐释活动开始强调物种的比较和演化，为公众提供了一种全新的自然理解方式，标志着自然博物馆向系统性阐释的转变。

3.专业化与社会化（19世纪末至20世纪末）

随着工业革命的推进和社会科学的发展，自然博物馆进入了快速发展期。自然博物馆在此阶段承担起科学研究与公共教育的双重角色，基于类型学收藏的开放展示成为主流，阐释活动开始注重普及科学知识，与公众的沟通更为紧密。

4.体验与互动（21世纪以来）

在当代“体验经济”的发展背景下，以及信息技术对博物馆的影响，自然博物馆正通过数字化转型增强与社会的互动，提升教育和科普功能，以适应科技发展新趋势以及进一步满足观众对个性化和情感化体验的需求。在国外，英国自然历史博物馆达尔文中心（Darwin Centre）、法国国家自然历史博物馆（Muséum national d’Histoire naturelle）等纷纷调整其工作重心，强化教育与传播等功能。在国内，浙江自然博物院、重庆自然博物馆新馆、上海自然博物馆等也纷纷调整自身功能定位。随着信息技术的进步与发展，全球自然博物馆的藏品阐释在传统情境化复原和分类陈列的基础上加入了多媒体数字技术、三维建模、物联网等技术的融合应用，展示趋向复杂化、互动化和虚拟化，为自然博物馆的教育功能注入活力。

通过历史梳理可知，尽管自然博物馆在过去几个世纪里经历了多次转型，但围绕自然藏品开展“阐释”，从而触及更多人群履行教育功能，逐渐成为这类博物馆使命履行中不可或缺的关键一环。

（二）自然博物馆藏品阐释面临的挑战

1.多维信息提取与组织的不足

自然博物馆藏品的多样性和异质性决定了对其进行阐释和传播的前提是对其内蕴的大量、复杂、多层次信息进行有效的提取与组织，从而形成可供研究与传播的质料。首先是信息提取。自然博物馆的藏品涵盖了生物、地质、生态等多个领域，每一件藏品都蕴含着丰富的信息，包括但不限于物种分类、地理分布、历史年代、生态关系等。这些信息的多样性与复杂性给信息提取带来了巨大的挑战。例如，一块化石可能包含了关于古代生物形态、生活环境及其演变过程的大量信息，但如何从中筛选出最具价值的部分并加以展示是比较具有挑战性的。许多藏品信息并不是显而易见的，而是隐藏在材料内部或者需要通过专业的分析工具才能揭示。其次是信息组织。一旦信息被提取出来，就需要对其进行有效的组织。信息组织的目标是创建一种结构，使得信息能够被合理地分类、关联并最终呈现给观众。然而，传统的分类体系往往基于单一维度的标准，如按照物种分类或地质年代，这在处理跨学科、跨领域的信息时会显得力不从心。比如，一块化石可能同时涉及地质学、古生物学、生态学等多个学科，如何合理地组织信息架构中体现出的海量藏品的多维度关联，存在一定难度。此外，在信息组织过程中，还经常遇到信息冗余与缺失的问题。在此，信息冗余指的是同一信息在多个地方重复出现，导致信息管理的混乱；信息缺失则指的是重要信息没有被记录或丢失，影响了信息的完整性和连贯性。这些问题的存在，影响了自然博物馆藏品信息的可用性和可靠性。

2.信息展示的单一性

信息展示的单一性主要体现在两个层面：从内容上看，对藏品信息的分析局限于传统思维和传统架构；从手段上看，对新技术应用的“技术－信息”匹配性和“信息－技术－观众”可供性缺失。由于对标本、化石等藏品信息挖掘深度与广度的不足，导致藏品信息网络与关联难以有效建立，也难以通过合理的藏品管理方式与路径实现适用于不同场景与目的的个性化服务。虽然有些自然博物馆已经开始尝试采用增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等新兴技术来提升展示效果，但在引入新技术时缺乏系统性的规划和理论支持，导致技术与信息之间的匹配度不高，技术的应用往往停留在表面层次，未能深入探索如何将技术与藏品信息有效结合，限制了自然博物馆在整体性、多层次信息建构上的潜力。

3.信息传播的单向性

当代社会是“信息爆炸”的时代，同时观众参观的自主性、探索性特征也更加显著。因此，今天自然博物馆的观众对于信息获取的方式和内容有了更高的要求，越来越多的观众不再满足于被动接收信息，而是希望参与到信息的创造和意义的建构过程中。然而当下自然博物馆的信息传播以单向输出为主，缺乏有效的互动机制。这一变化要求自然博物馆必须在其藏品阐释上进行创新，引入观众反馈、社会热点、创新科技等多样化的外部信息，在为自然博物馆藏品增值的同时，优化观众获取信息的内容与方式，适应新的学习习惯与需求。

（三）信息学的含义及在博物馆领域的应用潜力

信息学是研究信息的产生、获取、存储、显示、处理、传输、利用及其相互关系的科学。信息学的理论体系涵盖了信息的本质、组织与管理、流通与利用等多个层面。当前，信息学的理论和方法已在多个领域得到广泛应用并取得显著成效。例如，在图书馆学领域，信息学理论推动了资源的数字化管理与个性化信息服务的发展；在医疗健康领域，信息学通过建立电子病历系统和健康信息平台，以及基于大数据的疾病预测与治疗方案优化，显著提升了医疗服务的质量和效率。这些成功案例为自然博物馆藏品阐释提供了有益的借鉴，表明信息学的应用可以有效解决信息管理与传播中的难题，为以提升用户体验为目的的服务建构提供有效助力。

博物馆作为一种以空间形态为特征的视觉文化传播机构，旨在通过对展品信息的科学提取、加工、排列，使得原本零散、不易理解的信息变为易于观众理解的高质量信息，这一传播目标的实现离不开对博物馆信息运作过程和规律的探索。在自然博物馆领域，面对前述藏品阐释的挑战，信息学理论的应用尤为重要。下文将阐述信息学与自然博物馆藏品阐释的内在关系以及理论启迪。

（一）信息学与自然博物馆藏品阐释的理论交集

1.层次一：促进精细化、系统化、可访问的藏品管理建构

博物馆藏品阐释本质上是藏品本体、藏品间、藏品与语境、藏品与观众等多层次、多维度的信息表示、流动与接受的过程。这一过程以藏品信息资源的提取、关联、管理、组织为前提，以知识生成、传播、研究为导向。目前，信息学已经有一些相对成熟的理论和方法，可帮助博物馆更加精细和系统地对藏品信息进行组织管理。

自然博物馆藏品信息涉及自然世界的多样性及其演化发展历史，只有通过对藏品信息的全周期管理和不断深入的数据挖掘才能建立起层级清晰、多元连结的藏品信息网络。信息生命周期管理理论强调从信息的产生到消亡的全过程管理，这一理念同样适用于自然博物馆，即在藏品的发掘、收集、保管、研究、展示到数字化存档的各个环节中，实施精细化的信息管理。这不仅有利于藏品信息的全面、系统、可访问，还为信息的保存完善、藏品价值永续传承奠定坚实基础。在信息生命周期的全过程中，数据挖掘技术都发挥着具体的支撑作用，通过对信息的收集、识别、分析、表示帮助制定决策。在自然博物馆中，数据挖掘技术能够揭示藏品间的潜在联系，进而挖掘出藏品的内在价值，如物种进化线索或地质变迁规律，这为科学研究提供了新的视角，也为科普教育注入了新的活力。同时，信息生命周期管理强调信息的开放性与共享性，自然博物馆可以通过建立开放数据平台公开部分藏品数据与研究成果，推动学术界与公众的广泛参与，进而促进藏品价值的传播与持续挖掘。

2.层次二：推动系统化、可视化、可共享的藏品关联生成

自然博物馆通常包括天体演化史、地质史、生物演化史和人类起源史，简称“天、地、生、人”，其展示主题离不开自然演化历程和人与自然的关系，自然博物馆藏品阐释旨在呈现自然系统内部关联以及人与自然关联的信息。在深化自然博物馆藏品的信息组织与知识图谱构建方面，信息学中的信息组织原则为自然博物馆构建跨藏品的知识关联网络提供了理论基础。通过分类法与主题标引，博物馆能够系统化管理藏品信息，并构建复杂的知识图谱，以可视化的方式展示生态链或地质年代关系等藏品之间的隐性联系。这不仅有助于观众构建宏观的知识框架，促进综合思维与深度学习，也为博物馆提升信息管理效率与利用率提供了技术支持。知识图谱的构建，使博物馆能够实现对藏品的语义检索与可视化探索，增强观众的互动体验，同时推动了文化遗产信息的共享。

3.层次三：深化基于藏品的科学教育与传播

认识和探索自然是人类生存发展的必然需求，自然博物馆展示与阐释的最终目的是增进人类对自然的认识，从而与自然和谐相处，这一过程并非博物馆对观众单向输出自然科学信息，还需要关注人本身作为自然环境参与者的个体反馈。信息学理论强调信息素养教育与信息环境适应性的重要性，在自然博物馆的藏品阐释过程中，提升公众的信息素养至关重要。博物馆应通过教育活动与数字工具，帮助观众提升信息筛选与批判性思维能力，使其能够更好地理解和评估与藏品相关的科学信息，进而提高公众的科学素养。信息环境观要求博物馆建立灵活的信息反馈机制，根据观众反馈、社会热点与科技进步等外部因素，动态调整藏品阐释的内容与形式，以确保教育传播的时效性与相关性，从而更有效地实现公众科学传播的目标。

这一系列信息学理论的应用（见图1），为自然博物馆的藏品阐释提供了强有力的理论支持和实践指导。

图1 信息学与自然博物馆藏品阐释的理论关联图示

（二）信息学视角下的自然博物馆藏品阐释新方向

1.阐释要素的内涵更新

信息学理论的介入与融合，为面向“物－媒介－人”的传统静态的阐释路径提供了基于信息属性、信息交互、信息环境等多维度的更新。

首先，信息学更加强调信息的多维性和复杂性。在此视角下，博物馆中的每件藏品都不仅是物理实体，更是包含丰富信息的载体。而自然博物馆中的藏品以自然标本为主，对其阐释不再局限于物理形态，而应当深入挖掘藏品的多维信息属性。自然标本作为自然界的产物，其信息主要涉及自然科学领域，关于藏品的生物基因序列、地质年代、环境数据等复杂信息，可以通过现代数字化技术（如高精度扫描、光谱分析等）进行采集和分析，这些数据不仅为科学研究提供了新的素材，还为藏品赋予了更多的科学和教育价值，拓展其在展示中作为信息载体的深度与广度。同时，也应该发掘自然标本蕴含的人文信息。自然标本虽不具有先天人文价值属性，但部分标本在被征集、研究、馆藏、展示过程中，有可能逐渐附着丰富的隐性人文信息，形成较高的人文价值，使得自然标本兼具文物特征。通过对自然博物馆藏品的自然信息和人文信息的多维度发掘，自然博物馆能够超越物品的表层展示，深层次地揭示其内在价值，促使观众从多角度理解藏品。

其次，传统媒介往往强调单向的信息传递，而在信息学的视角下，媒介成为了信息交互的重要界面。基于此，在“媒介”（medium）层面上，信息学的介入显著提升了展示技术的互动性与沉浸感，展示媒介不再仅仅是信息的被动载体，也不仅仅是信息的传输工具，而是信息生成、处理和反馈的重要节点。在传统媒介理论中，媒介的主要功能是单向传递信息，观众通常处于被动接收的地位，缺乏与信息的互动。然而，信息学将媒介重新定义为一个动态的、多向的信息交互平台，不仅关注信息的传递，更强调信息的多维度整合、互动性的深度与广度、沉浸感的多层次构建、信息的开放性与共享性、教育与传播的个性化与动态调整等方面，从而在多个层面上提升了媒介的功能和价值。例如，通过增强现实技术，自然博物馆能够让古化石“复活”，展现古生物的生活习性；通过虚拟现实技术，模拟地质变迁的全过程，使观众仿佛置身于历史的长河之中。这些互动性技术的应用，不仅增强了观众对于自然现象、自然环境的沉浸体验，还有效加深了他们对自然原理和复杂科学概念的理解。

最后，信息学强调数据分析的重要性，以及个性化信息服务的重要性。在“人”的层面上，信息学提供了强大的数据分析工具，能够精准分析观众的行为习惯与兴趣偏好，从而更好地把握他们的需求。这种分析为自然博物馆了解观众的自然信息认知程度及偏好、设计个性化导览路线、推送定制化内容提供了数据支撑，能够提高自然博物馆教育传播的针对性与有效性。通过对受众信息需求的精细分析，自然博物馆能够在阐释内容和形式上进行动态调整，以更契合观众的期望，提升他们的参观体验和学习效果。

2.阐释要素的关联重塑

在信息学的视角下，阐释要素的关联性正在经历一场重塑，这一过程体现为信息流的动态网络构建与跨学科融合的阐释模式的形成。

信息流的动态网络打破了“藏品”“媒介”与“受众”之间的孤立状态，将三者连接为一个有机互动的整体。所谓信息流（information flow）是指信息在事物之间的流动。信息流是客观世界的基本特征，在信息流动过程中，信息的传递、处理、存储等环节形成一个网络结构，这个网络结构跟随信息流动和环境变化而动态变化。在这一网络中，信息不再是静态的，而是通过实时的收集、分析与反馈，在藏品的展示、媒介的应用和观众的参与之间流动。博物馆借助这种信息流动的动态网络，可以根据观众的即时反馈和外部环境的变化，灵活调整阐释策略，优化信息的传播路径。在提升了信息流通效率的同时，也强化了藏品、媒介与受众之间的互动性，使得阐释过程更加精准和具有针对性。

跨学科融合的阐释模式进一步拓宽了博物馆的阐释视野与框架。信息学的跨学科特性将启迪自然博物馆的藏品阐释突破传统学科的界限，将生物学、地质学、历史学等领域的知识有机结合，构建起多元视角的阐释框架。这种融合不仅丰富了藏品的阐释内容，还促进了知识的综合建构与创新理解。例如，地质标本的阐释不再仅限于其地质年代学的意义，而是结合生物学的演化线索与历史学的文化背景，形成一个综合的知识图景。这种多维度的阐释模式，不仅为观众提供了更全面的理解途径，也推动了学术研究的深度融合与知识的创新发展。

3.阐释实践理念与方法的革新

信息学为博物馆阐释实践的理念与方法的革新提供了新的视野与路径，主要体现在数据驱动的决策与优化、参与式文化构建以及可持续学习生态系统的建立这三个方面。

数据驱动的决策与优化是自然博物馆阐释实践革新的基础和前提。信息学强调以数据为基础的决策，通过数据分析准确预测观众行为，实时评估藏品阐释的效果，进而不断优化展示内容与形式。这一过程不仅实现了藏品阐释的精细化管理，也为博物馆提供了持续改进的机制，使其能够更灵活地应对观众需求的变化，从而提升观众的参观体验。

参与式文化构建则是信息学推动下博物馆阐释理念更新的另一表现。信息学强调信息的共创与共享，倡导观众从被动的接受者转变为主动的参与者，通过在线社群、用户生成内容等方式，观众可以直接参与到藏品阐释的过程中。通过观众的参与，自然博物馆的阐释得到了延伸和拓展，从而促进了知识的共构与文化的多元传承，进一步拉近了博物馆与观众之间的距离。

信息学视域下的阐释实践推动了可持续学习生态系统的建立。在这一生态系统中，藏品阐释不再是一次性的知识传递，而是一个持续互动的过程。通过数字平台、远程教育项目等，即便实体展览结束后，观众仍能够继续与藏品信息保持互动，延续学习的过程。这种模式不仅有助于培养观众的终身学习习惯，还推动了博物馆教育功能的延伸与深化。

通过这些理论内涵的深化与实践理念的革新，信息学为自然博物馆藏品阐释提供了全新的视角和方法论，推动其向更加智能、互动、个性化和持续性发展的方向迈进，更好地服务于现代社会的教育与文化传播需求。

（一）智能信息管理与价值挖掘

基于生命周期管理理论，博物馆应当建立从藏品收集至数字化存档的全链条信息化管理系统，而语义网技术（Semantic Web Technology）为这个系统的运行提供了支撑。语义网是由万维网发明者蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）提出的概念，指网络内容是由数据组成的集合，这些数据可以被计算机程序以一种智能的方式理解、处理、整合。语义网技术在信息管理中通过数据集成、智能搜索、自动化处理、知识管理使得信息和数据在不同应用和服务间流动和交互。在博物馆领域，这一技术的应用能够有效优化藏品管理流程，并显著提升藏品价值的挖掘与知识发现的能力。以英国自然历史博物馆（The Natural History Museum, London，简称NHMUK）的实践为例，该博物馆通过实施系统的数字化项目，建立了从藏品收集到数字化存档的全链条信息化管理系统（见图2）。

信息提取方面，NHMUK在其“iCollections”项目中，采用了高度精细的信息组织工具，构建了详细的藏品元数据体系。这个体系不仅记录了每个标本的分类学信息（如物种名称、科属信息），还包括了采集时间、地理位置（经纬度数据）、采集者信息，以及标本的物理状态等关键数据。通过这个元数据体系，NHMUK实现了对超过五十万件藏品的高效管理和精准检索。同时，通过语义网技术进行了信息的关联性增强，使得研究者可以通过一件藏品，快速关联到其他相关的藏品，挖掘出更深层次的科学信息。其次，该项目通过引入数据挖掘技术，进一步发掘了藏品之间的潜在关联。例如，通过分析英国与爱尔兰蝴蝶标本的地理与时间数据，研究团队能够揭示出物种的迁徙路径和进化趋势，甚至发现某些物种对气候变化的响应模式。

为实现信息的全周期管理，该博物馆开发了一个专门的数据门户平台，将其庞大的自然科学数据集合数字化，并通过开放的网络接口提供访问。这一平台不仅保障了数据的安全存储，还通过先进的数字化工具（如高精度3D扫描仪和交互软件开发平台）提升了数据的可视化和交互性。由此可见，投资建设高性能的信息管理系统与数据中心是实现数据安全存储与高效处理的关键保障。

除了数据管理与挖掘，NHMUK还积极推动跨学科研究与资源整合，通过与各大高校及科研机构的合作，将生物学、地质学、历史学等多领域的知识融合在一起，极大地丰富了藏品的阐释深度与广度。例如，通过与地质学家的合作，揭示了地质标本中隐藏的地质变迁信息，为地质学研究提供了新的资料。此外，NHMUK通过建立开放数据平台，公开了部分藏品数据与研究成果，鼓励学术界和公众共同参与研究。这种开放式的数据共享模式，不仅为学术研究提供了大量的数据支持，还鼓励公众参与科学研究，开发新的阐释内容。

图2 英国自然历史博物馆开展的“iCollections”项目

（二）多模态信息融合传播策略

在信息学领域，多模态用来表示不同形态的数据符号形式，或者同种形态不同的格式，一般表示文本、图片、音频、视频、混合数据。近年来，增强现实、虚拟现实、扩展现实和混合现实等虚拟仿真技术大量应用，使博物馆中的数字信息呈现出多种类、全媒体、多模态的特征。为了优化展示效果，需要集成这些不同模态的信息。当前可行的方法是将馆藏资源进行“数据化”和“智慧化”加工。数据化是指将实物、图文、声音等信息转化为数字形态，通过计算机进行统一的储存、管理和利用。这一过程主要运用数字化扫描、数字化音视频等基础技术。同时，为了充分描述和揭示这些数字信息，需要对其进行分类、编目、索引，形成元数据记录和索引数据等结构化数据。智慧化则是将数据化后的信息通过关联数据技术建立起语义关联，形成关联数据和知识图谱。同一对象的多模态信息在存储、表现、可信度、侧重点等方面不尽相同，但其间存在着语义内容上的联系。因此，只有通过信息融合的方法，借助自然语言处理、语义理解、统计学分析等技术对多模态信息进行多层次和多维度的检测、关联、估计、组合和分析，才能优化信息对象的结构和内涵，从而提供更有效的信息资源。

荷兰微生物博物馆（Micropia）就是一个应用多模态信息融合传播策略的自然博物馆案例。