[分享] 两篇关于科学与艺术的材料

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来源：http://www.ihep.ac.cn/kejiyuandi/yishu/kexue-yishu/index.htm

科学史学家沙利文(J.W.N.Sullivan ) （左图）曾经说过：“引导科学家的动力，归根结底是美学冲动的表示。”他特别强调科学创造的美学价值。他指出，数学家创立的优美公式犹如但丁《神曲》中的诗句；黎曼几何（G.Riemann，1826.9-1866.7）（右图）与钢琴协奏曲一样优美。



也正是在这个意义上，爱因斯坦(Albert．Einstein,1879-1955)（左图）称赞玻尔(Bohr，Niels，1885-1962)（右图）提出的原子中电子壳层模型及其定律是“思想领域中最高的音乐神韵”。

        

玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann)（左图）把麦克斯韦(James Clerk Maxwell)（右图）关于气体力学的论文当作神奇壮美的交响乐来欣赏。

高科技时代的艺术美感就实质而言，应是对本性的美感。艺术美感更多的不是形诸于表面，而蕴涵于其内质。这正如杨振宁所说：“它（按：指自然界）具有某种内在的善，内在的神秘性，并可推测还有内在的力，当然更重要的是具有永恒的美。”

艺术美感实质上是一种深刻的思想，它常常能在整体上一下子把握事物的本质。艺术美感在科学创造中之所以能起重要作用，这正是因为真与美之间存在着统一性，肯定真的东西和肯定美的东西是一致的，真的就是美的，美的就是真的。尤其在检验评价科学创造成果时，对美的考虑的重要性有时甚至可能是决定性的。

物理学家韦尔(Hermann Weyl)（左图）说：“我的工作总是力图把真和美统一起来，但当我必须在两者中挑选一个时，我总是选择美。”

爱因斯坦于1916年提出的广义相对论至今还没有完全被人们接受，科学家们进一步又提出了其它新的理论。但是，在各种理论中只有爱因斯坦的理论最为简洁、奇妙、雅致、优美。而许多科学家确信它的正确性，也正是它最富艺术美感。

实际上，大到天地宇宙，小到微观世界的基本粒子，无一不充满着艺术美感。世上万物在其运动过程中就具有简洁、节奏、旋律、和谐、明暗、交叉、重叠、周期等特征。广袤无垠的宇宙星空，繁星闪烁，引人无尽的遐思；晶体结构精巧奇妙，让人赞叹不已，DNA的双螺旋楚楚动人（左图）；高倍电镜下的原子犹如灿烂的星空，令人激动；受激发的电子图案像飘逸的五彩绵缎，让人心动……如此充满艺术美感的科学世界，怎能不激发起科学家们极大的好奇和兴趣，以致达到如醉如痴的研究境界。

            

这正如物理学家海森堡(Werner Heisenberg)(右图)所说：“通过原子现象的表面，我窥测到了一个异常美丽的内部，当想到现在必须探明自然界如此慷慨地展示在我面前的数学结构这一宝藏时，我几乎晕眩了。”正是强烈的艺术美感的冲动激发了科学活动的巨大创造性。

艺术美感在科学创造中往往能给人们意想不到的启迪。特别当你在科学创造过程中遇到困难，思路受阻，百思不得其解时，某些艺术美感的启示，能使你茅塞顿开，接通已经失掉和忽略的线索，沟通“已知”与“未知”的联系，促使你浮想连翩，触发灵感，使难题迎刃而解。

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来源：http://history.lib.tsinghua.edu.cn/academic/shuangyi.htm



科学与艺术：人类飞翔的双翼



戴吾三



震撼心灵的发问



1890年代初，一位厌倦了现代文明的法国画家，来到南太平洋中的塔希提岛（Tahiti）。旖旎的自然风光，原始质朴的土著民情，使画家找到精神上的慰籍，他借助画笔和色彩尽情地表达心灵深处的情感和追求，创作出一幅幅象征主义的作品。这位在艺术史上留下声名的画家就是高更（P.Gauguin）。

1897年，高更在塔希提岛用心血完成了一幅大型作品，他用梦幻的记忆形式，把读者引入似真非真的时空延续中。在长达4米半的大幅画面上，从左到右意味着从生命到死亡的历程。树木、花草、果实，一切植物象征着时间的飞逝和人生命的消失。这幅画的标题也与众不同，它实际上是三个震撼人心灵的发问：我们从何处来？我们是什么？我们往何处去？（Where Do We Come From? What Are We? Where Are We Going?）。

作为一名艺术家，高更生前和科学家没有什么交往。他可能根本就没想过，他的发问其实是科学界公认的最基本、最有意义、最值得研究的问题。高更的话若转换成科学表述即是：宇宙是怎样起源的？生命是怎样起源的？人的意识是怎样产生的？人类的未来会怎样？

上述的每个问题当中，又蕴含着无数更小的谜团。如“人的意识是怎样产生的？”就可以细分为：语言是怎样产生、进化的？记忆、再现的机理是什么？人为什么有求知的欲望、审美的需求？等等。

100年过去了，科学在探索未知世界上有了长足的进步，我们已详细地给出许多具体问题的解答。然而，在宇宙、自然和人类最基本的问题上我们仍有很大的困惑。



未来科学与艺术畅想



展望未来，科学与艺术互相促进、丰富、创新，就像大海的波涛，一浪高过一浪，谱写着人类文明的壮丽诗篇。

今后，对自然科学基础理论的研究仍是难度相当大、却又最激动人心的工作，一批科学家投身其中，运用他们的智慧去探索，去追寻，不断地揭示宇宙、自然和人类的奥秘。

与基础科学相比，有关应用科学的研究情形要乐观地多，科学家满怀信心地勾划了一幅幅蓝图：

信息技术：“数字地球”即将成为现实，将有更快捷、更有效的新型信息高速公路，人们尽可在地球的每一个角落联络，方便地传递各种信息。

生命科学：绘制人类及其他有机体的基因组图谱，开辟各类生命潜能划时代的新天地。借助生命“蓝图”，使科学家能够控制动植物乃至人类的进化。

材料科学：纳米技术不断发展，科学家将探索甚至比纳米量级更小的领域，逐步逐项地揭示微粒和波的形态，形成眼花缭乱的原子排列结构，按着人的意愿设计所需的各种材料。

空间科学：在月球设立科学工作站，载人和不载人的宇宙飞船频繁地执行外层空间的探索任务，人类比其他任何时候都更接近宇宙。

艺术家们大都相信，艺术受惠于科学的发展，未来将有更大的空间、更多的形式表达人类的情感，展示艺术的浪漫和风采，丰富社会的文化生活。

科学不断创造新色彩、新材质、新工具、新方法，给艺术家无尽的推动和激励。艺术家面临丰富的选择，想象力获得更广阔的表现空间。

互联网的普及使虚拟艺术馆和画廊应运而生，计算机为艺术家展示出新的视觉天地，调阅艺术资料就在鼠标轻轻一点之间。计算机所提供的各种手段和方式，把艺术家的双手从缓慢的费时的劳动中解放出来，使艺术家不必顾虑所想象的效果能否实现，把更多的时间和精力用于构思和想象，创造更丰富美妙的视觉艺术效果。

生物遗传工程的研究，使动物细胞的活动被放大千百倍，产生奇妙的图景；对物质微观结构的认识，使科学家随意地移动原子，催生超现实主义的艺术表现。宇宙飞船在太空里遨游，多角度的拍摄天体活动图片，人类在月球和空间站从事各种活动，可想象太空艺术会呈现新的景观。

数字摄影作为不用暗室的摄影技术，推动摄影艺术的发展，它完全改变光化学成像的创作概念，而以数字图形处理为核心，这种“科技艺术”模糊了摄影师、插图画家及图形设计师的概念。

随着电视传播的迅速发展，动态的影视图形的视觉传达设计中的比重越来越大。利用二维、三维电脑动画系统和数字编辑系统所提供的功能进行创作，影视设计艺术家进入几乎所有的视频技术领域，在小型的桌面系统中运用文字、图形、声音和动画工具创作以往难以想象的视觉传达设计的作品。

运用高新技术手段创作的艺术作品，其形貌已脱离传统的绘画、雕塑的范畴。动态艺术、电子艺术、光影艺术、视幻艺术的作品大量涌现，表现的动态、形象、光色、音响都给人以崭新的感受。从事这种艺术创作的不少是科学家、工程师，他们对电子学、机械学、材料学都有深厚的功底，由于个人对艺术的热爱而运用高科技手段从事艺术创作。即使在科学技术工作中，科学家、工程师也增添了美学的因素，使科学富有人性化与情感化，尽享科技与情感同在的快乐。

    科学与艺术紧密融合，还将产生既非纯科学、也非纯艺术的新艺术门类，如网络艺术，其作品不再关心物质形态和视觉形式，而是注重在交流的互动中所悟的东西。

    未来学家预言，将会有更多的人从事更加富于创造性的工作，他们创造出的东西既适用于事业又能用于休闲。这将会形成艺术与科学结合在一起的名为“知识艺术家”的新职业。艺术与科学整合，形成新的艺术存在方式和形式，艺术门类大大增加。艺术反映时代，艺术更贴近生活，艺术的表现多采多姿，也更能满足未来人的多种需求。

当然，也有一些艺术家坚持认为，人只是血肉凡躯，脆弱、会腐朽、各个不同，而且具有灵性。他们反抗科学削弱人性、剥夺情感，反对把人变成一组可归类、可计量、可锻炼的化学物质。这些艺术家坚持用高情感的表现与高新科技抗衡，倡导新标本艺术、新手工艺术。然而不可否认，新艺术实质上也打上科技时代的烙印，新艺术所表现的情感完全可以借科技手段进行分析。



未来的人才教育



展望未来，社会、经济、文化的发展，对教育、对人才都提出新的要求。

现代教育改革的一个主要思路就是摒弃把专业划分过窄、知识分割过细的做法，强调综合性、整体性的素质教育，培养复合型的人才。

传统教育使科学与艺术分离。从事理工科学习的人偏重逻辑思维，从事艺术学习的人偏重形象思维。随着时代的进步和社会的发展，人们已认识到旧有教育模式培养人才的弊病，认识到要全面开发脑功能，实现逻辑思维和形象思维统一，提高人才的综合素质和创造能力。

许多科学家、艺术家和教育家都认为：科学与艺术的结合是未来人类思想发展的主流，在教育过程中重视科学教育与艺术教育的结合，是培养具有良好的人文精神和创新能力人才的重要途径。

早在1920年代，著名教育家蔡元培就提倡：“智育与美育并举”，“科学与艺术并重”，他说：“世之有道德者，无不有赖于艺术与科学”。

1980年代，著名科学家钱学森借鉴老一辈哲学家熊十力把智慧分为“性智、“量智”的观点，又加以新的阐释，把艺术活动类归为“性智”，把自然科学类归为“量智”，他认为“科学家不是工匠，科学家的知识结构中应有艺术”。钱学森强调：“大科学家尤其要注意‘性智’”。

许多科学家认为，科学家的艺术修养和审美能力，有助于科学研究，因为审美带来的情感、冲动、直觉常使科学家瞬间进入创造性的化境。

世界著名科学家、控制论之父维纳（N.Wiener）喜爱诗歌和文学，他认为这影响他的直觉能力，而科学上的直觉运用对攻克难题有非同寻常的作用。维纳常常鼓励年轻的科学家根据科学直觉去从事研究。

世界著名物理学家玻姆（D.Bohm）期望早日将科学与艺术融为一体，他强调艺术并不简单地由艺术品组成，还包括一种态度，即“艺术的灵魂”；科学也是如此，它不仅包括知识的积累，更在于创造耳目一新的认识方式。“以一种全然不同的方式进行观察和思考的能力，比我们所获得的知识更重要。”

俄罗斯著名化学家阿尔布佐夫（A.Aрбузв）曾以不容置疑的口气说道：一个不懂得绘画和音乐的科学家在其领域中未必能创造出什么有价值的东西来。

诺贝尔物理奖获得者、著名物理学家李政道说：“科学与艺术是不可分的，两者都在寻求真理的普遍性。普遍性一定植根于自然，而对自然的探索则是人类创造性的最崇高的表现。”

诺贝尔物理奖获得者、著名物理学家杨振宁重视科学与艺术结合在教育中的作用。2000年4月，他参观南京大学雕塑艺术研究所后提笔写下：“艺术与科学的灵魂同是创新”。

艺术教育和科学教育并重，已成为世界各大国家对未来发展的共识。

美国国会于1994年3月通过了克林顿政府提出的《2000年目标：美国教育法》，在美国历史上第一次将艺术与数学、语文、历史、自然科学并列为基础教育核心学科。1999年初，在美国艺术教育协会联盟主持下，美国十大教育组织代表上书国会的每一位成员，用原则陈述的形式，再次阐释了艺术教育的价值和质量，以敦促政府对艺术教育重要性的深入理解。在中国，国家教育部把艺术教育写进了《面向21世纪教育振兴行动计划》，将艺术教育提到了非常重要的位置。

中国的高等教育在探索和改革。1980年代末，中国一批理工科大学纷纷调整向综合性大学发展，成立人文学院，组建艺术类学科。如东南大学建立艺术学系、上海交通大学建立艺术系，西安交通大学建立文化艺术研究中心、清华大学建立艺术教育中心。

1999年11月20日，中央工艺美术学院与清华大学合并，这一盛事被称为“世纪之交艺术与科学的握手”。两校合并，为中国高等教育走向世界、走向综合性，为开启人类的智慧和拓展人类生存的新境界做出新的探索。

当校园里充溢着良好的科学与艺术氛围时，科学发现和创造溶进艺术的想象和情感的品格中，艺术创造和美的探索又渗入科学理性和技术的手段中，未来将有情感丰富、综合素质高、创造性的人才不断涌现。

    艺术教育与科学教育互补，将使未来的科学、艺术本身发生重要的变化：科学艺术化、艺术科学化。科学家不只用数字、公式，也用隐喻、类比的方法形象地描写自然；艺术家不只偏爱色彩、形态，也会探索由各种信息、公式组成的世界，创造更富有想象力、更美好的生存方式和空间。







人类社会发展的美好境界



    人类的前途究竟会怎样？

    20世纪末，在一系列严峻的挑战面前，人们开始对传统的价值观和发展观进行深刻的反思，并逐步意识到必须从经济、社会、环境、科技、文化等更广泛的系统学的高度去审视人类的前途。

1992年6月，在巴西里约热内卢召开了有183个国家和地区参加的世界环境与发展大会上，挪威前首相布伦特兰夫人给可持续发展下的定义“满足当代人的需求又不损害子孙后代需求的发展”得到了广泛认可，会议通过了在全球区域和各国实现可持续发展纲领性文件《21世纪议程》。

可持续发展是一种新发展思想和发展战略，从本质上说，它是人类发展模式的一次历史性转变，也是人类生产方式、消费方式乃至思维方式和处世方式的革命性变化。

实现可持续发展的核心在于正确认识“人与自然”和“人与人”之间的关系，它要求人类以最高的智力水准与责任感来规范自己的行为，创造和谐的世界。可以说，可持续发展作为一种划时代的思想，正在影响和改变着世界的进程和人类的观念。

要实现可持续发展，必须彻底扬弃和超越传统工业文明的无限制发展、人类中心主义、物质消费主义的价值观，构建一种不仅是生态文明的，更重要的是充满人文主义的价值观。新价值观是对所谓人性的一种限制，也是克制物性对人性的宰割以及兽性泛滥的重要精神武器，从而实现人与人、人与自然的圆融统一、和谐发展。

我们承认人是自然的一员，超越人类中心主义那种人类物种存在的形式逻辑，做到人与自然的相互友爱，和谐相处；通过道德修养、艺术审美等人文追求，使人的存在和发展保持主体性；心灵世界更广袤、更深沉、更美丽。

在合理、有序发展的社会，在能够真正展示人的本质的劳动中，人不再依赖体力，主要是发挥自己的智力和精神力量，不只是表现出对认识对象的理性知解力，而且表现出对美的感悟力和创造性。

可以想象，人类社会将进入更高级的科学化和艺术化阶段，呈现新的人格和文明风尚：善于接受新知识、新观念、遵守新的行为方式和道德准则，拥有为社会、国家、集体无私奉献的群体意识。人们珍视生命，热爱自然，情感丰富，艺术鉴赏力强。这是一个万民合德、富有活力、有序发展、绚丽多彩的世界。



张开科学与艺术的双翼，让我们飞翔！



                                               （原载《科学》2001年第4期）

staralwaysUID: 193479

顶一下！

鬼谷子UID: 159645

科学和艺术的联系，很有启发性的文章，不错！

点点滴滴走过UID: 195083

顶一个

symphony22UID: 203058

ding !