科学与艺术

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　这里我要打开一个似曾相识但又有点陌生的世界——科学与艺术。这里讲的“科学与艺术”，不是科学和艺术两样东西，而是讲它们的关联，讲它们的结合点，讲它们的过去、现在和将来的发展。
　　
　　从神话故事中的智慧和美丽到科学和艺术
　　
　　自有人类文明以来科学和艺术就是一对孪生子女。人们希图对周围发生的种种现象，首先是对自然现象做出某种解释，于是自然科学萌芽了。人们希望驾驭他们当时还不能驾驭的事物，希望自己有无边的力量，幢憬美好的生活和幸福的爱情，于是想象出了许许多多天上宫门、瑶池胜境、西方乐土，刚健英俊的少年，美艳绝伦的仙女；编造出了许许多多神话传说和民间故事。在这些传说和故事中，孕育着人类的智慧和美丽，蕴含着科学和艺术它们是不可分的。
　　
　　古埃及人为了解释日出于东而落于西，夏天炎热而冬天寒冷编就了一个故事：太阳神乘坐的太阳船每天在宇宙之河的支流尼罗河上，在靠近大地的一侧自东向西航行而过。夏天尼罗河泛滥；河水高涨，于是太阳船就离我们近，天气就热。这故事本身就是一幅很有诗意的图画。我国古代的人们面对冰清玉洁的月亮表面的蒙蒙黑影编出了嫦娥奔月，月亮里吴刚、桂树和小兔等的神话故事。
　　
　　人们想象能自由地在天上飞来飞去，于是有：白天太阳神阿波罗驾着太阳车送来光明和温暖；夜间月亮神阿尔忒弥斯驾着银车把洁白、柔和的月光铺上大地；众神的使者赫尔姆斯穿的是带翅膀的金鞋，跑得飞快，这些是希腊神话中的故事。《一千零一夜》的仙女们坐着飞毯，老巫婆骑着扫帚。安徒生童话中的拇指姑娘乘的是小燕子，小甲虫坐着木鞋到处漂流。《木偶奇遇记》里的小蟋蟀匹诺曹拿着一把小伞轻轻落地。《封神榜》里的哪吒脚踩风火轮，姜子牙骑“四不相”，申公豹坐老虎，黄飞虎的坐骑是五色神牛。孙悟空翻“筋斗云”，一个筋斗十万八千里。《水讲传》里的“神行太保”戴宗在腿上拴的是“甲马”，日行千里。
　　
　　神仙们的本事都很大，他们常常有一种可以把许多东西连人一起装进去的“法宝”。《封神演义》中的石矾娘娘有一块“八卦如意帕”；哪吒有个“九龙神火罩”；赤精子有张可以把东西都卷进去的“太极图”；慈航道人也就是《西游记》里的观世音菩萨有个“清净琉璃瓶”即“净瓶”，里面的水可以使万物起死回生，救活过人参果树；有的道人袖子一甩就可以把东西统统都拢在袖筒里；还有众多的宝葫芦、宝瓶等。他们还有什么“乾坤圈”、“如意棒”、“捆仙索”、“照妖镜”“落魄钟”、“番天印”、“芭蕉扇”等等“宝贝”，不胜枚举。神仙们可以有三头六臂或五十只眼睛、五十双手甚至千眼千手，能呼风唤雨、腾云驾雾、穿墙入室、穿山过河，有奇门通甲，能刀枪不入。土行孙可以土遁，宙斯是无所不知、无所不晓的天神，大力士安泰只要不离开地面就力大无穷、举世无敌。“魔镜”可以窥见世间万物，知过去，晓将来。“魔杖”可“点”开所有的门。“特洛伊木马计”显示了人们的智慧。神仙们还会变，孙悟空有七十二变，变成个瞌睡虫叫人打瞌睡，变成个小虫儿钻到人家肚子里打滚；二郎神杨戬也会变，遇到大蛇变成条蜈蚣，遇到蜈蚣又变成只金鸡；就连孙大圣的金箍棒也会变得小到可以放在耳朵里。外国童话中也常常有“隐身人”，来去无踪，想到什么地方就到什么地方而不被人发觉。

　　
　　天上的宫殿和梦中的世界是最美好的：金碧辉煌、朱栏玉砌、绿树清溪、小桥流水，此中嫣红姹紫、芬啼燕语，里面的姑娘是冰清玉润、榴齿留香、鸟惊花树、影度回廊，犹如春梅绽雪，秋惠披霜。希腊和罗马神话里更是神仙和美女的世界，帕里斯把象征“最美丽的女神”的金苹果送给了最明亮、最美丽、最动人，代表女性温柔和青春的美丽和爱情之神维纳斯，引起了智慧女神雅典娜和神后赫拉的嫉妒，由抢走当时希腊最美丽的妇女海伦引发，招致了特洛伊城的毁灭。
　　
　　古时的占卜就是观察在火中爆裂的龟甲纹理以卜吉凶，占候有预测气候的意思，西方的“占星术”和我国的“夜观天象”，以观察星象即天体运行来预测未来，这些都对天文学的发展有一定贡献。
　　
　　天神都有预见，能掐会算。预言就是想要了解世界，是科学发展的前驱。太阳神阿波罗是光明之神、医药之神、预言之神，路人和航海家的庇护神，这些在当时代表着科学；他也是音乐之神、文艺之神，这些代表艺术。阿波罗是集科学与艺术于一体之神。我国有个炼石补天的女娲，炼石补天当然是科学；女娲也是中国传说中的音乐女神。她也是集科学与艺术于一体的神。无独有偶，东方和西方在科学与艺术的结合上竟如此的雷同。
　　
　　在以上讲的种种神话故事和民间传说里，闪烁着智慧和美丽的光辉，蕴含着科学与艺术的联姻。
　　
　　科学与艺术的联姻
　　
　　历来，人们把科学与艺术看作人类文化的两翼，犹如车轴两边的一对轮子，人的左右两条腿，一个硬币的两面。就是说，鸟儿要靠两只翅膀才能飞翔，车子要有两个轱辘才能滚动，人要用两条腿走路，硬币的两面是不可分的。现在我们看一看从古到今，特别是眼前，在我们的生活里，科学与艺术的结合处。
　　
　　我国古代的“五行”学说是曾经用来解释世间万物的，而五乔木、火、土、金、水又与中国的五声音阶的阶名宫、商、角、微、羽相对应。我国历史上只有两门科学——天文学和音律学是有精确的数学表示的，前者有9位数字而后者达到25位数字。还有：青铜和陶瓷食具、酒具，浑天仪、天象仪等天文仪器，文房四宝，斗拱，宝塔，寺庙，佛教雕塑，透光镜，夜光杯，稳定平衡的造型“马踏飞燕”，用手在盆边的“耳朵’上摩擦就会使盆中的水花喷高数十厘米、盆中游鱼栩栩如生的“鱼洗”，用三维常平支架支持、可以在被窝里随意翻滚而香火不倾不灭的“被中香炉”，靠虹吸把水吸上去、一滴一滴下落的“滴水观音”等等。特别是1978年在湖北省防县出土的距今2400多年的青铜编钟一一曾侯乙编钟，可以称得上是一件巨型的科学与艺术结合的杰作。它共有65口钟，五个八度音域，五声、六声、七声音阶各12个调；以‘A为标准音高；频率的计算相当准确，与现代老名相应的音只差1％一5％它是扁钟，比起国外的圆钟，解决了钟作为旋律乐器的问题而外国到19世纪还没解决。无怪美国学者麦克伦（E.G.Mcllan）写到：“曾侯钟及其排列方法、命名系统和调律，都显示出结构上的成熟。复杂的律制、高超的工艺都超过了我们迄今对古代音乐世界的一切猜想。不仅其制作技术水平，而且在哲学——音乐学上所获得的成就，都使我们高度钦佩。同时处在公元前5世纪的古希腊却没有给我们留下任何堪与之比较的具有音乐价值的工艺品。虽然我们一向习惯于崇拜古希腊。”自古以来，建筑以其本身集科学与艺术于一体而被称为“凝固的音乐”。它们是一幅幅用实物、构件、雕塑、造型构筑而成的图画。古埃及的金字塔、狮身人面像，中国的故宫、天坛、万里长城，巴比伦的空中花园，古罗马的圆形剧场，印度的泰姬陵；巴黎圣母院，一直到纽约的帝国大厦、自由女神像；悉尼歌剧院，温哥华电视塔，都是造物的辉煌成就。就拿桥来说吧，有中国的赵州桥，旧金山的金门大桥，巴黎塞纳河上、莫斯科的莫斯科河上、美国环曼哈顿的以至于杭州西湖苏堤上的一座座各式各样的桥梁，甚至还可以加上北京的立交桥。不论在海湾，在河面，还是在陆地上，每一座桥都是一件精美的艺术品。中国的园林艺术，有山、有水、有花木、有建筑，可以造景、移景、“借景”，还有城市广场，街头雕塑，庭院设计，悬空山寺，田舍农家，无不充满着诗情画意洋溢着盎然生机。
　　
　　传统艺术有如音乐、舞蹈、戏剧、雕塑、绘画、书法、魔术、杂技、电影、木偶以及中国的戏法、皮影等等，都是随着科学技术的发展而不断丰富了它们的内容，表现手段，表现形式，使用材料等。音乐本身就是一种声波，音乐中和弦是否协和在于各个音之间的频率比音律就是各个音之间的严格的数学关系，关系，音乐的录制和重放都是个物理过程。戏剧是语言和形态的表演艺术。电影是声、光、电的艺术，本身就是科学技术发展的产物。绘画还要讲色彩、光线、投影、视角、透视表现人体美还要有解剖学基础。“戏法人人会变各有巧妙不同”，杂技、魔术、戏法里有许许多多物理、化学、心理学的学问。“自由女神”不见了是错开了方位；把人切成几段是光学骗术；“飞去来”飞回来靠的是空气动力学原理。1996年亚特兰大奥运会开幕式上巨大的投影造型表演，实际上就是我国民间的皮影戏。
　　
　　高科技使艺术插上了翅膀。音乐出现了高保真、环绕立体声、激光唱片、激光视盘、VCD、DVD等，不断翻新。舞台更加“技术化”了有转台、机关布景、程控灯光、无线话筒，台上可以云雾缭绕，可以雷电交加。电影特技更加“神”了，有些原来做不到或不容易做到的现在做得到了，或做起来容易了，如连续爆炸、大海战、太空战都是模型在施展。出现了新的艺术门类，如：计算机音乐，计算机绘画，计算机电影计算机服装设计、玩具设计，三维动画，计算机发型设计等。计算机技术可以在“侏罗纪公园”里使恐龙与人一起撕打毫无破绽；而“玩具大世界”则是一部没有一个真人演员没有一个真人用传统乐器演奏的全“计算机电影”。计算机可以把一些数学公式直接变成漂亮的、具有复杂图案的、五彩纷呈的图形。计算机音乐则可以奏出极快的旋律，极长的长音，极其细分的“微分音”，随心移动的“声像”，跳跃变化的“点描音乐”，来自天上的“空间音乐”，令人“耳花燎乱”的装饰音，以及用前所未有的音色和“音色串”组成的“宇宙声”、“天堂声”、“地狱声”、“心声”、“五脏六腑声”等随你想象叫做什么“声”的音乐。
　　
　　工业产品的设计要讲技术美。工业产品要实用、经济、美观，有启迪性。现在，越来越更重视美观了。流线型的火车、汽车、飞机，不仅是为了减小阻力，也是为了美观。大海上雄武的军舰，暮色苍茫中的小船，雾气朦胧里的游艇，还要讲求与环境的一体及谐和。家用电器的外观，形形式式的灯具，风格、造型各异的电话机，千奇百怪的“卡通娃娃”各式各样的圆珠笔，都是大家所瞩目的。还有产品的装潢、包装、商标、广告，以及印刷、装帧、邮票等。
　　
　　在日常生活中，在家里也到处是科学与艺术的结合。我们希望生活的环境更美，希望生活更加艺术化。把房屋装修、布置一下，色彩要调和，风格要一致，要脱俗，要合乎主人的身份和情趣。知识分子爱布置自己的书房，以书为友，与花木为伴，从中可以得到美的享受和启迪。一瓶插花，一盘水栽盆景，既有天然美又有人工美。佛要金装，人要衣装，要打扮起来用服装、首饰、还要化装、美容。谁不希望自己的伴侣更美，自己所心爱的人更加光彩呢？！节日，送上一张贺卡，献上一片爱心；捎去一件礼物，带去一份温馨。中国人重视吃，饮食文化源远流长。吃讲色、香、味，还要讲环境、讲器具，要讲营养，能养生、养颜、保健、治病。家里遥控的电器越来越多：电视机、风扇、电话；自动调书的物件越来越多空调、音响、电饭锅；玩具也越来越聪明：自动“碰鼻头转弯”的汽车，不停吃水的鸭子，会向客人问候的娃娃等。你可以在家里选看、点播全世界的音乐、电影和演出。
　　
　　在民间工艺、民俗和旅游中，有许多科学与艺术的完美结合，如杨柳青和户县彩色木版年画，潍坊的风筝，福建的漆器，贵州的蜡染，苏湘的刺绣，北京的景泰蓝，还有绢人、泥人、面人等。打桥牌，下象棋；本身就是一场周密的逻辑思维。在旅游景点、名胜古迹中有：峨眉山的佛光；武当山金顶被雷电“抛光”；昆明金马、碧鸡两座相对的牌坊的影子相叠；曲阜孔庙里的一幅画上的大路永远朝着你，不管你站在哪个角度；苏州紫金庵里的泥塑“华盖”看来在随风飘动，等等。基于计算机技术的虚拟现实（vR）世界，则更可以坐在家里带你到全世界去漫游；参观博物馆，到宇宙空间去旅行，恍如身临其境。
　　
　　我们时代科学的发展有三个特点：一是各种门类学科，包括自然科学、技术科学、社会科学、人文科学等的交汇、融合，其中科学与艺术的交汇是重要的一个方面；二是主体与客体的结合，是以人为中心的；三是计算机进入人们生活的各个方面。前面所讲的一些科学与艺术在现时各个领域里的联姻，正充分体现了这三个特点。
　　
　　21世纪是科学与艺术的世纪
　　
　　科学与艺术的发展，从起始时的不分，到中世纪以后的独立发展，经历了两个阶段。时至今日，已经到了第三个阶段，即“重逢”的阶段。正如19世纪法国文学家福楼拜所说的：“艺术越来越科学化，科学越来越艺术化，两者在山麓分手，有朝一日，将在山顶重逢。”在今天重逢的日子里，科学与艺术已经不是简单的相会，而是具有更广泛、更深刻、更普遍的内涵，揭示出它们之间过去“尚未揭示出”而“应该揭示出的东西”（鲍里斯·斯宾茨基），要揭示出作为一门学科的构成与范畴，要揭示出驾驭它们的更普遍的规律，要站得更高，看得更宽广。
　　
　　21世纪，科学与艺术结合的世纪。这里的结合远非仅仅是各门艺术中如何使用了高科技，如前所提的计算机技术、激光背景等，当然这些我们还要发展；也不仅仅是科学技术中如何渗入了艺术的因素，如劳动环境及产品造型的艺术化，形象化教育等，这些我们也还要发展；而是指科学与艺术在学科内容、表现形式、思维方法、概念表达、研究方法以及追求目标等方面的相互结合、相互渗透、相互借鉴、相互启迪和具有共性。不是从抽象的意义上去讨论，而是从一些学科的实际内容中去归纳、概括出具体的东西。这里讲的“科学”不仅仅是指自然科学．还包括社会科学、人文科学、艺术科学的在内的广义的科学。
　　
　　除了相互结合和具有共同规律以外，我们还要研究科学与艺术的差别，科学发展与艺术发展关系，科学的发展与艺术的流派，艺术对科学的影响，科学中有哪些艺术成分，艺术中有哪些科学因素，高科技的发展将导致艺术的沉沦还是将会迎来新时代的文艺复兴，科学与艺术的结合与社会学、哲学、宗教的关系。新时代的艺术学应该是科学与艺术结合的艺术学，科学使艺术走向大众，从科学革命到艺术革命，作为一门学科的科学与艺术，用科学与艺术结合的观点去剖析历史、现实和发展未来，等等。
　　
　　21世纪的社会是高科技的信息社会，是学科交*的社会，是科学与艺术结合的社会，是尊重人的创造精神的社会。当前的科学有两个前沿：一是本门科学如物理学、数学、计算机科学的前沿；一是两门或数门学科交*的前沿。因此，无论从适应这样一个社会的发展趋势也好，还是从发展交*学科的要求也好；21世纪的人材应该是全方位的、多色彩的、具有科学与艺术两方面能力和修养的人。爱因斯坦曾经讲过：“真正的科学和真正的音乐需要同样的思维过程”。实际上，在高层次上，科学和艺术是相通的。有这样的例子，在我们开拓计算机音乐这门新学科时，单纯地把学计算机的人和学音乐的人组合在一起，其工作效率不如由兼通两者的人做来得高，工作也更易发展。钱学森同志一直提倡科学家要学点艺术，艺术家要学点科学。我们要培养一批科学形的艺术家和艺术型的科学家，历史到现在，达·芬奇、朱载堉、爱因斯坦、李正道等，都是兼通科学和艺术的大家，古今中外是不乏其人的。把科学与艺术的结合作为一个教育的方向，更是有意义的。
　　
　　21世纪把人生的价值提到了一个空前未有的高度，艺术家多懂一些科学，可以更好地发挥艺术器材的效能，营造更完美的创造空间；科学家多懂一些艺术，可以有更多灵感，更能充实生活，享受美的熏陶。这些，都会使人们的生活质量和工作质量更高，而所有这些，在科学技术高度发展，生产效率空前增长，传播媒介迅速普及，教育水平普遍提高的今天是不难做到的。未来属于懂得科学和艺术、懂得生活、热爱生活、勇于创造的人。让我们张开双臂，迎接新时代的文艺复兴的来到！