科學(xué)與藝術(shù)的交融

1、<p><b>　　科學(xué)與藝術(shù)的交融</b></p><p>　　2009年11月，錢學(xué)森去世僅10天，安徽省10位教授在報紙上發(fā)表了一封公開信，提出了著名的“錢學(xué)森之問”，就是“為什么我們的學(xué)校總是培養(yǎng)不出杰出人才”。 </p><p>　　其實，早在2007年8月，時任總理溫家寶同志看望錢學(xué)森的時候，他自己已回答了“錢學(xué)森之問”：“處理好科學(xué)和藝術(shù)的關(guān)系

2、，就能夠創(chuàng)新，中國人就一定能賽過外國人?！卞X學(xué)森為什么這么說？科學(xué)與藝術(shù)之間存在什么樣的關(guān)系？對培養(yǎng)創(chuàng)新精神有什么作用？確實值得我們探討。 </p><p>　　從錢學(xué)森的成長談起 </p><p>　　錢學(xué)森不僅科學(xué)知識淵博，而且具有很高的藝術(shù)修養(yǎng)。 </p><p>　　錢學(xué)森的父親錢均夫，曾任浙江省教育廳廳長。他認準(zhǔn)兒子是當(dāng)科學(xué)家的材料，卻在錢學(xué)森5歲時就讓他

3、學(xué)習(xí)繪畫和音樂。吹著口琴一路長大的錢學(xué)森，不僅學(xué)業(yè)成績優(yōu)異，而且對藝術(shù)也很熱愛，在書法、繪畫、寫作上盡顯才藝。1929年，錢學(xué)森考上了上海交通大學(xué)機械工程系，課余時間經(jīng)常去聽音樂會，認真研討《藝術(shù)史》、《藝術(shù)論》等論著。在繁重的學(xué)業(yè)負擔(dān)下，多數(shù)學(xué)生的課余時間都被課業(yè)占去，錢學(xué)森卻參加了學(xué)校樂隊。那時，學(xué)校樂隊的練習(xí)和演出很頻繁。他是樂隊的主力圓號手，因此他既要比不參加樂隊的同學(xué)多擠出一些學(xué)習(xí)時間，還要比樂隊的其他人多擠出一些練習(xí)時間。錢

4、學(xué)森平時很節(jié)儉，穿著也十分樸素。但市內(nèi)一有高水平的樂團演出，他往往徒步很長的路程，去欣賞音樂會，而且購買最好的票位。 </p><p>　　后來，錢學(xué)森到了美國學(xué)習(xí)、工作，也一直沒有放棄藝術(shù)方面的修養(yǎng)。他說，只要聽到貝多芬的《D大調(diào)小提琴協(xié)奏曲》、《第四鋼琴協(xié)奏曲》或鋼琴奏鳴曲《悲愴》，他的心便會為之顫動，為之共鳴，便會感受到一種崇高審美力量的激勵和催動。就是在這壯美音樂的激勵下，他領(lǐng)悟了人的尊嚴(yán)、人的價值和他此

5、生的使命。錢學(xué)森時常向人們提起這樣的話題。 </p><p>　　1991年，在國務(wù)院、中央軍委授予錢學(xué)森“國家杰出貢獻科學(xué)家”的授獎儀式上，錢學(xué)森說：“我還要利用這個機會表示對我愛人蔣英同志的感激……蔣英是干什么的？她是女高音歌唱家，專門唱最深刻的德國古典藝術(shù)歌曲，正是她給我介紹的音樂藝術(shù)以及這些藝術(shù)里包含的詩情畫意和對于人生的深刻的理解，使得我豐富了對世界的認識，學(xué)會了藝術(shù)的廣闊思維方法。或者說，正因為我受到

6、這些藝術(shù)方面的熏陶，所以我才能避免死心眼，避免機械唯物論，想問題能夠更寬一點、活一點，所以在這一點上我要感謝我的愛人蔣英同志?！?</p><p>　　錢學(xué)森用自己的成長歷程，說明了在杰出人才的培養(yǎng)過程中，科學(xué)和藝術(shù)之間的融合起到了很大作用。 </p><p>　　科學(xué)和藝術(shù)的共性：對美的追求 </p><p>　　表面看，科學(xué)與藝術(shù)是完全不同的兩類學(xué)科：科學(xué)重理性

7、，具抽象性；藝術(shù)重感性，具形象性?？茖W(xué)依靠歸納與推理，嚴(yán)謹；藝術(shù)依靠靈感與想象，浪漫?？茖W(xué)以邏輯思維方法為主，求真；藝術(shù)以形象思維方法為主，求美。 </p><p>　　然而，就是對這兩個存在明顯差異的學(xué)科，諾貝爾物理學(xué)獎獲得者李政道教授卻說：“科學(xué)與藝術(shù)是一個硬幣的兩面，誰也離不開誰?！彼赃@樣說，是因為科學(xué)與藝術(shù)之間有著共性和交融。 </p><p>　　科學(xué)與藝術(shù)的重要共性之一，

8、就是對美的追求。也就是說，科學(xué)不但求真也要求美，科學(xué)家像藝術(shù)家一樣追求美，是科學(xué)取得創(chuàng)新性成果的原因之一。 </p><p>　　德國天文學(xué)家開普勒，是行星運動三大定律的發(fā)現(xiàn)者。當(dāng)他把哥白尼認為的行星軌道由圓形改為橢圓形，并最終確定太陽在橢圓的一個焦點上時，他高興得跳了起來，喊出的第一句話是：“感謝上帝，讓我看到了美！” </p><p>　　英國劍橋大學(xué)數(shù)學(xué)教授、經(jīng)典名著《數(shù)學(xué)原理》的作

9、者、分析哲學(xué)創(chuàng)始人、1950年諾貝爾文學(xué)獎獲得者伯特蘭?羅素說：“數(shù)學(xué)包含的不僅是真理，也有無上的美，一種冷峭而嚴(yán)峻的美，恰像一尊雕塑。” </p><p>　　科學(xué)與藝術(shù)之間的這種共性，對于創(chuàng)造和科學(xué)創(chuàng)新有著重要的作用。 </p><p>　　一方面，很多杰出科學(xué)家所采取的研究方法，本質(zhì)上是美學(xué)的、直覺的。愛因斯坦的助手霍夫曼，在分析愛因斯坦成功的奧秘時說：“愛因斯坦的研究方法，雖然以淵

10、博的物理學(xué)知識為基礎(chǔ)，但在本質(zhì)上，是美學(xué)的、直覺的?！?</p><p>　　像愛因斯坦由狹義相對論導(dǎo)出的方程：E=mc2，非常簡潔，卻概括了最廣泛的自然規(guī)律。科學(xué)公式或科學(xué)理論越簡單，概括的自然現(xiàn)象越普遍，應(yīng)用的范圍越廣闊，在美學(xué)上越有價值。這個公式將自然界存在的最普遍的兩種形式―質(zhì)量和能量，僅用一個常數(shù)光速的平方聯(lián)系在一起，揭示了看似沒有關(guān)系的兩個物理量之間的簡單關(guān)系，從而成為美學(xué)史上和美學(xué)教科書中科學(xué)美的典

11、范。 </p><p>　　其實，很多著名科學(xué)家都有類似的切身體會：大自然本身很美，具有簡潔有序、高度概括、和諧統(tǒng)一等審美要素；而揭示大自然規(guī)律的科學(xué)原理、方程和實驗，如果符合大自然真實情況的話，也必定存在著審美要素。所以，很多科學(xué)家在研究時，都會力圖追求理論美、方程美和實驗美。 </p><p>　　與此同時，與審美有關(guān)的思維，往往是非邏輯思維。這是一種沒有完整的分析過程與邏輯程序、而是

12、依靠靈感或頓悟迅速理解并做出判斷和結(jié)論的思維，即一種靈感思維。錢學(xué)森就把思維歸納為三種形式，即邏輯思維、形象思維和靈感思維。他認為，創(chuàng)新科學(xué)成果需要這三種思維方式聯(lián)合運作。 </p><p>　　1996年，三位英、美教授因為成功制備并揭示了碳60分子的特殊結(jié)構(gòu)，而共同獲得當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎。讓人驚訝的是，碳60的結(jié)構(gòu)卻是這三位科學(xué)家從藝術(shù)作品中獲得靈感，設(shè)想出來的！ </p><p>　

13、　1985年，三位教授用激光轟擊石墨，形成新的化合物分子，就是碳60。他們要盡快發(fā)表文章，說明自己制出了前人沒有合成的化合物，就必須給出其結(jié)構(gòu)。但是，當(dāng)時樣品量太少，無法分析，化學(xué)家們靈機一動，想到1967年加拿大蒙特利爾世博會的美國館是一個球形，設(shè)計者是美國藝術(shù)家巴克敏斯特?富勒。他們設(shè)想，碳60的結(jié)構(gòu)是不是也如球形呢？ </p><p>　　他們弄來一些硬紙片，裁成12個五邊形和20個六邊形，然后對照足球拼成

14、32面體，數(shù)一數(shù)兩種多邊形的邊的交點，正好是60個。于是，他們把碳60的結(jié)構(gòu)想象為32面體的球籠狀，和足球一樣，將其命名為富勒烯，又名足球烯。這個設(shè)想，在1995年人們制作出足夠多的樣品后，通過x射線衍射分析等各種手段，證明了他們假想的結(jié)構(gòu)符合真實情況。而這個科學(xué)史上的發(fā)現(xiàn)，也成為科學(xué)研究受藝術(shù)作品啟發(fā)的一個著名事例。 　　另一方面，對美的探究和追求，也是讓許多科學(xué)家不停鉆研、不斷攀登的動力之源。 </p><p&

15、gt;　　科學(xué)研究的過程并非一帆風(fēng)順。然而，為什么杰出人才能克服諸多困難？有的人認為，是因為他們擁有堅強的意志、頑強的性格。這確實是原因之一。但是，杰出人才對于自己去追求創(chuàng)新、去不斷突破，有著更為高遠的想法。美國科學(xué)院院士，囊括菲爾茲獎、沃爾夫獎、克拉福德獎三項世界頂級大獎的哈佛大學(xué)數(shù)學(xué)教授邱成桐曾說：“數(shù)學(xué)的美和藝術(shù)的美是相通的……真與美總是聯(lián)系在一起的，這種對美的探究和追求，是讓數(shù)學(xué)家不停鉆研的動力?！?</p>&l

16、t;p>　　英國理論物理學(xué)家狄拉克，在獲得諾貝爾物理學(xué)獎演說時也說：“理論物理學(xué)家的工作，就是以漫長的一生追求美?！?</p><p>　　這種對美的追求，不僅讓科學(xué)家愿意克服現(xiàn)實中的種種困難，以獲得最高的美的精神享受，也使他們更注重在創(chuàng)造活動中的精神追求，而不是各種功利的獲取。想一想，當(dāng)一個研究者的眼界被項目、經(jīng)費包裹著的時候，當(dāng)一個學(xué)生的眼界被好工作、掙大錢局限著的時候，怎么可能有杰出人才的涌現(xiàn)？ &l

17、t;/p><p>　　從這個角度說，科學(xué)與藝術(shù)更深層的相通之處在于非功利的精神氣質(zhì)。在這種狀態(tài)下，產(chǎn)生出的科研成果和藝術(shù)作品往往具有典范的價值。 </p><p>　　藝術(shù)的想象力與科學(xué)的創(chuàng)造力 </p><p>　　愛因斯坦擅長并經(jīng)常演奏小提琴。因此，有人就將他取得科學(xué)成就的原因簡單地歸結(jié)為他的音樂愛好，這種觀點不全面。拉小提琴并不能造就科學(xué)家，也不能催生科學(xué)真理，真

18、正的原因，除了愛因斯坦有深厚的物理學(xué)、數(shù)學(xué)造詣和頑強的科學(xué)探索精神之外，是他在科學(xué)研究中運用了形象思維，發(fā)揮了藝術(shù)家的想象力，從而具有了驚人的創(chuàng)造才能。 </p><p>　　愛因斯坦的相對論誕生后，一直很少有人理解并接受。直到1919年5月發(fā)生日全食，英國科學(xué)家在非洲和南美洲都觀察到，光線通過太陽引力場時偏轉(zhuǎn)了，與愛因斯坦根據(jù)廣義相對論數(shù)學(xué)推導(dǎo)出的偏轉(zhuǎn)角度一樣。由此，廣義相對論獲得世人的廣泛認可。對此，愛因斯坦

19、說出了一段名言：“當(dāng)1919年日全食證明了我的推測時，我一點也不驚奇，要是這件事沒有發(fā)生，我倒會非常驚訝。想象比知識更重要，因為知識是有限的，想象概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉?！?</p><p>　　“想象比知識更重要”，這是藝術(shù)構(gòu)思和創(chuàng)新的特征，其實也是科學(xué)創(chuàng)新的特征。在當(dāng)前的信息社會里，這一點更加重要。 </p><p>　　有這樣一個故事：老師出了道題目，“

20、如果真像電影《2012》那樣，有一艘船，讓你做主，你會選什么人上船？”幾十個學(xué)生七嘴八舌，好幾個回答是：要測試基因，挑選那些基因最優(yōu)秀的人上船；還有人說，要挑選身強力壯的，體弱的不行。老師問：你們覺得知識分子應(yīng)不應(yīng)該上這個船？多數(shù)人都認為不應(yīng)該，為什么不應(yīng)該？多數(shù)人說，沒想過為什么不應(yīng)該，但有一個學(xué)生回答：我們現(xiàn)在全部的知識，一個u盤就夠了，干嗎還要知識分子？ </p><p>　　這個故事，生動地說明了在知識幾

21、乎唾手可得、知識量不斷積累增長的今天，擁有知識本身并不是一件困難的事情。美國哈佛大學(xué)開展了“為理解而教”項目，有一位教授研究了很多獲得自然科學(xué)獎項的諾貝爾獲獎?wù)?，最后得出的結(jié)論是：創(chuàng)新并不需要過多的知識，它們之間并不是正相關(guān)的關(guān)系。 </p><p>　　那創(chuàng)新與什么有關(guān)？正如愛因斯坦說的那樣，與想象力有很大關(guān)系。想象力本身是一種形象思維。創(chuàng)新理念不是來自邏輯思維，而是源于形象思維，形象思維能力大小取決于一個人的