藝術(shù)為科學(xué)插上美的翅膀

楊俊杰 王翠紅

《中國·云南百花圖》為人們提供了一場嘆為觀止的視覺盛宴。作者曾孝濂是我國植物科學(xué)畫大師、著名郵票設(shè)計(jì)師，為中國植物科學(xué)傳播做出了卓越的貢獻(xiàn)。植物科學(xué)繪畫作為藝術(shù)的一種表現(xiàn)形式，在文化傳承方面發(fā)揮著不可替代的作用。以藝術(shù)作為載體，更有利于科學(xué)的普及，藝術(shù)也為科學(xué)提供了靈感，促進(jìn)學(xué)科之間的融合?？茖W(xué)提供了藝術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)和表達(dá)手段，也拓展了藝術(shù)的表現(xiàn)形式?？茖W(xué)的理性與藝術(shù)的感性是認(rèn)識世界的兩個(gè)角度，人類的文明和社會的發(fā)展需要兩者更深層次的結(jié)合。然而，當(dāng)前的科研工作者對藝術(shù)的重視普遍不夠，故作此文。

最近看了一本書《中國·云南百花圖》，每一株生命恣意展示的神奇張揚(yáng)和詩情畫意令觀畫者如同置身于大自然之中，不禁被藝術(shù)的美感深深折服?；驄擅幕蚯嘻?，百樣芳菲姹紫嫣紅，似有盈盈香氣撲面而來，倉促間幾番春夏錯(cuò)過，一轉(zhuǎn)身此書將輪回盡收。曾孝濂是一位植物學(xué)家，他還具備扎實(shí)的繪畫技術(shù)，用細(xì)膩的筆觸真實(shí)再現(xiàn)了植物的原貌，無論是線條還是顏色的運(yùn)用都足以讓人們?yōu)橹?，?xì)節(jié)處理得非常完美。本來是大家常見的平凡植物，曾孝濂卻能發(fā)現(xiàn)它們獨(dú)特的美，用畫筆給它們注入靈魂，仿佛花花草草都是朋友，絲絲風(fēng)動盡顯它們心靈之間的交流，每一幅作品都傾注了他對植物的敏銳感知以及體悟理解。這本書讓讀者認(rèn)識了更多的植物，也激發(fā)了人們對大自然的濃厚興趣和熱愛。

一、曾孝濂其人

曾孝濂（1939-），男，中國美術(shù)家協(xié)會云南分會會員，植物科學(xué)畫大師，著名郵票設(shè)計(jì)師，目前為中國科學(xué)院昆明植物研究所教授級畫家，已發(fā)表插圖2 000余幅。美術(shù)作品曾在世界多國展出，出版《中國云南百花圖》《花之韻》《云南百鳥圖畫集》《曾孝濂藥用植物畫》等畫冊。從1990年起，他設(shè)計(jì)了《杜鵑花》《杉樹》《蘇鐵》《珍禽》《君子蘭》《百合花》《綠絨蒿》《孑遺植物》等多套郵票。

曾孝濂為中國植物科學(xué)傳播做出了卓越的貢獻(xiàn)，他說“人類不是自然界的主宰，也不是旁觀者，而是其中的一部分”。他的作品給觀者傳遞了一種態(tài)度——科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)真實(shí)與生命的從容淡定，有如下幾個(gè)特點(diǎn)。

第一，逼真精細(xì)，即使最小的細(xì)節(jié)都和實(shí)物高度一致。他的作品嚴(yán)謹(jǐn)，一絲不茍地刻畫植物的根、枝、花、果，同時(shí)沒有忽視分類學(xué)家最看重的葉片正、反、側(cè)面形態(tài)。他說過“生命的神奇，不到現(xiàn)場是感受不出來的”，為了畫好綠絨蒿，曾孝濂還爬上海拔4700米的白馬雪山，在缺氧的狀態(tài)下完成了畫作。

第二，作畫速度比別人慢?！盁o一花無出處，無一葉無根據(jù)”，作畫之前先看植物照片，對植物有表象認(rèn)識后，再去原產(chǎn)地觀察植物的生長，拿到標(biāo)本后進(jìn)行全面解剖。他認(rèn)為樹葉千面，需要畫出生命，他每畫一張圖都得先用鉛筆打草稿，再給植物學(xué)家看，得到確認(rèn)后才用鋼筆著墨?！吨袊参镏尽凡鍒D，他從20世紀(jì)50年代末開始，用了45年的時(shí)間才完成。

第三，美。為了追求美觀，他從光線、色彩、虛實(shí)、明暗等方面下功夫，其作品既兼顧了植物與環(huán)境，又呈現(xiàn)了植物特征的層次感和真實(shí)感。中國科學(xué)院昆明植物所的研究員王立松高度評價(jià)曾孝濂的畫：“可以把人美哭！”

二、繪畫對植物學(xué)的影響

植物繪圖是以植物作為科學(xué)描繪的對象，在科學(xué)研究的范疇之內(nèi)，運(yùn)用繪畫技法，科學(xué)、客觀、藝術(shù)、真實(shí)地表達(dá)科學(xué)內(nèi)容而進(jìn)行的繪制創(chuàng)作過程。它是科學(xué)與藝術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)物，用藝術(shù)的表現(xiàn)手法，從不同側(cè)面科學(xué)而形象地再現(xiàn)植物的自然形態(tài)和某些內(nèi)在的特征。植物繪圖在我國有悠久的歷史，最早的生物繪圖始于公元659年的《唐本草》，此后，宋代唐慎微的《大觀本草》、明代李時(shí)珍的《本草綱目》等都有大量的植物插圖，科學(xué)與繪畫互為支撐，沒有繪畫技巧，只能得到生硬、死板的畫面，沒有科學(xué)理論的植物學(xué)專業(yè)知識，作品便少了支柱。隨著人類的進(jìn)步，植物繪畫技巧日臻完善，在文化傳承方面發(fā)揮著不可替代的作用。目前，它已成為植物學(xué)科下的一個(gè)分支，植物科學(xué)繪畫在中藥學(xué)學(xué)科教學(xué)中逐漸發(fā)揮出獨(dú)特作用。

繪圖在植物學(xué)上的重要性主要體現(xiàn)在五個(gè)方面。第一，標(biāo)本保存有難以克服的問題，如腐爛、干枯、褪色等，植物就會失去原來的模樣，而且標(biāo)本干巴巴的樣子也稱不上美觀。為彌補(bǔ)此類缺憾，植物學(xué)家經(jīng)常與畫師聯(lián)手，或者植物學(xué)家同時(shí)也是畫家。第二，以前沒有照相機(jī)，只能通過繪圖傳遞植物的樣貌信息，即便現(xiàn)在有了各種微距、單反等各種高大上的攝影器材，植物繪圖的作用仍舊不可小覷，一幅畫能囊括幾十張照片所包含的信息量。第三，大自然中很難有完美的植物，在風(fēng)吹日曬和食草動物的關(guān)照之下，殘缺的葉、凋零的花乃是常見之景，畫師卻可以在觀察多株同種植物后描繪出一株完美的植物。第四，植物的根和內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)，目力所不及，但是它們與植物的花枝葉同屬一個(gè)不可分割的整體，可通過繪圖放在一起。第五，為了描述一種植物，人們可能需要大量的文字，而且文字的表述無法突破自身的局限，此時(shí)一張?zhí)釤挷⒄故境鲋参锘咎攸c(diǎn)的手繪就可以直觀且準(zhǔn)確地解決此類難題。

植物繪圖在國外的發(fā)展成熟要早于中國，以18世紀(jì)末為例，比較有影響力的有：法國植物學(xué)家圖內(nèi)福爾著作《植物學(xué)原理》的英文版《本草學(xué)大全》，意大利莫蘭迪的《實(shí)用植物志》，英國植物學(xué)家希爾的《家庭實(shí)用本草學(xué)》和《大不列顛本草學(xué)》，法國植物學(xué)家布雅德的《法國本草學(xué)》，比舒撰著、中國畫家繪制的《中國藥用植物》，伊麗莎白·布萊克威爾的《奇草圖鑒》。

馮澄如是我國生物科學(xué)繪畫的奠基人，他在1922年和1925年分別為金陵大學(xué)陳煥鏞教授所著的《中國經(jīng)濟(jì)樹木》和《樹木圖說》配圖，以嶄新的繪畫手法繪制全套植物科學(xué)畫作，開創(chuàng)了我國繪制植物科學(xué)畫的先例，為中國植物科學(xué)繪畫的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。此后，他又為胡先骕與陳煥鏞合著的《中國植物圖譜》繪制插圖250幅，為胡先骕與秦仁昌合撰的《中國蕨類植物圖譜》繪制插圖200多幅，為胡先骕所著的《中國森林植物圖志》繪圖。1934年出版的《中國植物學(xué)雜志》季刊，每期首頁都會刊登一幅馮澄如的珍稀植物彩圖。除了馮澄如，中國近、現(xiàn)代時(shí)期植物科學(xué)繪畫人物還有劉春榮、張榮厚、馮晉庸、馮鐘元和曾孝濂等。

三、繪畫等其他藝術(shù)形式對科學(xué)的促進(jìn)作用

除了畫植物，繪畫還包括畫地圖、規(guī)劃圖、建筑圖、旅游圖等，繪畫不僅僅推動了植物學(xué)的發(fā)展，天文、地理、醫(yī)藥、電子、機(jī)械、建筑等知識體系都有繪畫的功勞。繪畫只是藝術(shù)的一種表現(xiàn)形式，藝術(shù)還包括文學(xué)、詩歌、戲劇、影視、音樂、建筑、雕塑等，它們都在科學(xué)前進(jìn)的道路上發(fā)揮了舉足輕重的作用。

（一）以藝術(shù)為載體的科學(xué)容易被人們理解和認(rèn)識

提到科學(xué)，許多人總有一種高高在上的感覺，聯(lián)想到晦澀難懂的專業(yè)詞匯、復(fù)雜邏輯推導(dǎo)的公式定理，還有外星人語言一樣的代碼和運(yùn)算符，普通人從直觀上很難理解，但是用電影或戲劇表演的手段，將科學(xué)內(nèi)涵糅雜在故事里，會給觀眾帶來深刻的感受，引發(fā)人們的深度思考。

（二）藝術(shù)家具有很強(qiáng)的洞察力，能根據(jù)很難察覺的微小變化感知未來的存在

藝術(shù)是感性的極致，盡情發(fā)揮，天馬行空?？茖W(xué)家若根據(jù)這些天馬行空的想象將藝術(shù)家的想法落地并實(shí)現(xiàn)，這就極有可能是一項(xiàng)偉大的人類文明的進(jìn)步。牛頓就是在蘋果落地時(shí)突然冒出靈感，萌生了關(guān)于萬有引力定律的思考。

想象力是捕捉認(rèn)知、推動前行的重要品質(zhì)。想象力比知識更重要，知識有限，而想象力無限，是知識進(jìn)化的源泉。人類的創(chuàng)造創(chuàng)新若離開了想象力，就會變得平庸乏力。

（三）藝術(shù)促進(jìn)了多學(xué)科的融合

知識互聯(lián)使學(xué)科的界限逐漸淡化，藝術(shù)作為一門包容性極強(qiáng)的學(xué)科，在各個(gè)學(xué)科之間穿針引線，不同專業(yè)的人擁有不同的知識體系，因此對事物的看法也會存在差異，思維的碰撞讓研究者在不斷的討論中更加容易找到學(xué)科之間的契合點(diǎn)。在學(xué)科融合的趨勢下，已經(jīng)有學(xué)校通過設(shè)置學(xué)科交叉的課程來拓展學(xué)生的知識和思維廣度，為社會輸送優(yōu)秀的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

最后，藝術(shù)可以陶冶情操，提高審美能力，完善個(gè)性發(fā)展，促進(jìn)人們的健康成長。從長遠(yuǎn)來說，讓科學(xué)家學(xué)點(diǎn)藝術(shù)，既可以使其多點(diǎn)人文情懷，也有可能喚醒和激勵(lì)深藏在潛意識中的能量。

四、科學(xué)對藝術(shù)的促進(jìn)

（一）科學(xué)提供了藝術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，藝術(shù)需要科學(xué)的支撐，科學(xué)提供了藝術(shù)的硬件材料，音響設(shè)備是聲樂所必需的，筆、墨、紙和顏料都是科學(xué)技術(shù)給畫家提供的物質(zhì)基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的植物繪圖有油畫、國畫、素描、版圖等，隨著科技的迅速發(fā)展，繪圖軟件也越來越多。比如，Adobe Illustrator（AI）可結(jié)合計(jì)算機(jī)繪圖技術(shù)，快速畫出五顏六色的植物內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，讓植物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更形象、更深刻、更容易被理解，使傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)更加有吸引力。

隨著新技術(shù)和新設(shè)計(jì)的應(yīng)用，彩色玻璃以其獨(dú)有的晶瑩通透和璀璨艷麗的特性承載了人們無窮的想象力，藝術(shù)家利用彩色玻璃對不同波長的光的選擇性，將其應(yīng)用在裝飾、建筑、家具、服裝等領(lǐng)域，它的美是藝術(shù)家對光影通過玻璃后的進(jìn)一步精雕細(xì)琢。

（二）科學(xué)提供了藝術(shù)的表達(dá)手段

藝術(shù)家在創(chuàng)作時(shí)借助現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段，不僅加強(qiáng)了作品的表現(xiàn)力，還增添了作品的趣味性。例如，文藝復(fù)興時(shí)期的意大利畫家喬托借助透視、解剖等手段，利用人的視覺錯(cuò)覺，開創(chuàng)了一種新的藝術(shù)表現(xiàn)手法：在平面畫布上展示三維立體畫。

現(xiàn)在的新媒體技術(shù)，改變了人們的生活，也催生了多元化的藝術(shù)形式和表現(xiàn)技法。藝術(shù)與數(shù)字互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相互融合、滲透，使得人們可以制作網(wǎng)絡(luò)電影、動畫、廣播作品等，再加上網(wǎng)絡(luò)平臺提供了便利的媒介，既展現(xiàn)了藝術(shù)的開放性，又增強(qiáng)了觀眾與藝術(shù)的互動和參與感，因此“網(wǎng)紅”越來越多。

（三）科學(xué)的發(fā)展拓展了藝術(shù)的表現(xiàn)形式

存放在實(shí)體博物館中的文物或標(biāo)本，參觀者只能看到一面，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和視覺藝術(shù)設(shè)計(jì)原理的數(shù)字博物館，可使標(biāo)本全方位展示，公眾足不出戶就可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺欣賞到精美的藝術(shù)品，參觀者可以拖動標(biāo)本來觀察各部分細(xì)節(jié)，標(biāo)本的相關(guān)知識內(nèi)容也會隨參觀者的點(diǎn)擊展開。

非形式主義畫家塔皮耶斯對第二次世界大戰(zhàn)后科研領(lǐng)域的物質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了濃厚的興趣，并看完了愛因斯坦的《相對論》、普朗克的《宿命論還是非宿命論》等科學(xué)家寫的書，這些知識為他打開了與古典哲學(xué)家所描繪的截然不同的新世界，也促使他的思想起了巨大的變化。

生物學(xué)的發(fā)展更是讓藝術(shù)的呈現(xiàn)有了科技含量，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)技術(shù)學(xué)院別出心裁，用不同色彩的菌種為顏料，用接種環(huán)為畫筆，在培養(yǎng)基上描繪出美麗的微生物圖案，此類活動既加強(qiáng)了藝術(shù)教育與學(xué)科之間的融合，也促進(jìn)了學(xué)生的全面發(fā)展。

五、科學(xué)與藝術(shù)密不可分

科學(xué)與藝術(shù)雖然完全不同，但是它們密不可分，有了科學(xué)的支持，藝術(shù)更加繁榮，有了藝術(shù)的滲透，科學(xué)生機(jī)勃勃，它們彼此成就、共同發(fā)展，兩者的結(jié)合幾乎體現(xiàn)人們生活的各個(gè)領(lǐng)域。北京植物園月季園就是科學(xué)內(nèi)涵與藝術(shù)外貌的有機(jī)結(jié)合，作為中國第一個(gè)綜合性的月季專類園，2015年獲得世界月季聯(lián)合會“世界杰出月季園”殊榮，在園藝展示的同時(shí)，該園還具備種質(zhì)資源保存、科普和科研的功能，也是國際交往的平臺。針織服裝設(shè)計(jì)作為一門綜合性藝術(shù)，包含了面料的材質(zhì)、造型、色彩、圖案、裝飾工藝等多方面內(nèi)容，材料的質(zhì)感與色彩、款式與造型綜合地表達(dá)出針織服裝的實(shí)用功能和裝飾效果。喬布斯將科技與藝術(shù)融合而成的蘋果公司打造成為商界傳奇，在高科技領(lǐng)域刮起了一股藝術(shù)的旋風(fēng)，也留給了世人一種用想象力和創(chuàng)造力去改變世界的不屈不撓的精神。STEAM教育是集科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）、數(shù)學(xué)（Mathematics）多學(xué)科融的綜合教育。它以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，從工程和藝術(shù)的角度解讀科學(xué)和技術(shù)，以跨學(xué)科的理念將不同類科目整合，全方位培育人才。對于運(yùn)用新媒體技術(shù)、文化創(chuàng)意產(chǎn)品的傳播教育來說，科學(xué)與藝術(shù)相得益彰，提升教育的效果，讓公眾能夠接收、理解、有所改變。

莊子的《天下篇》提出“判天地之美、析萬物之理”，把美與理看成是人們認(rèn)識世界的兩個(gè)方面。很多科學(xué)家都是有文學(xué)藝術(shù)修養(yǎng)的，張衡是人類歷史上最早將科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合的實(shí)踐者，他是最早將“黃金分割”用于美術(shù)造型的人，于公元132年發(fā)明了地動儀，也是東漢的著名畫家。古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派從數(shù)學(xué)研究中發(fā)現(xiàn)了對稱之美，稱一切立體圖形中最美的是球體，一切平面圖形中最美的是圓形。文藝復(fù)興時(shí)期的達(dá)·芬奇不僅是一位著名畫家，還是一名成功的雕塑家和工程師，在他的藝術(shù)創(chuàng)作生涯中，藝術(shù)思維和科學(xué)思維的理念被表現(xiàn)得淋漓盡致。統(tǒng)計(jì)表明，那些更多地參與到藝術(shù)活動中的科學(xué)家比那些沒有業(yè)余藝術(shù)愛好的科學(xué)家能夠探索出更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，眾所周知，愛因斯坦喜歡藝術(shù)，小提琴拉得很好，還有普朗克的鋼琴，巴斯德的繪畫……錢學(xué)森認(rèn)為科學(xué)工作是先藝術(shù)而后科學(xué)的，源于形象思維，終于邏輯思維。錢學(xué)森的第一大業(yè)余愛好是書畫，他對音樂也有很高的鑒賞修養(yǎng)，還寫過《科學(xué)的藝術(shù)與藝術(shù)的科學(xué)》。

當(dāng)前，高校有不少人文選修課程拘泥于專業(yè)知識的抽象傳授，教材內(nèi)容空洞、僵化、單調(diào)，很難激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)造靈感。我國教育家、翻譯家傅雷翻譯了法國哲學(xué)家丹納的《藝術(shù)哲學(xué)》，其初衷是為藝術(shù)常識極端貧乏的中國學(xué)術(shù)界指明出路。李政道認(rèn)為在教育上，實(shí)現(xiàn)科學(xué)與藝術(shù)的完美結(jié)合，是現(xiàn)代大學(xué)的重要任務(wù)，他說：“科學(xué)、技術(shù)與人文、藝術(shù)都是不可分離的，它們所追求的目標(biāo)都是真理的普遍性，其共同基礎(chǔ)是人類的創(chuàng)造力，或者說是人的創(chuàng)造力的本能?！崩钫勒J(rèn)為“科學(xué)與藝術(shù)是一個(gè)硬幣的兩面”，藝術(shù)與科學(xué)發(fā)展到高級階段之后，各自都開始尋找自己的本源，尋找深層次的結(jié)合。法國文學(xué)家福樓拜曾說：“藝術(shù)越來越科學(xué)化，科學(xué)越來越藝術(shù)化，兩者在山麓分手，有朝一日，將在山頂重逢?！睈垡蛩固挂苍f過：“真正的科學(xué)和真正的音樂需要同樣的思維過程，這個(gè)世界可以由樂譜組成，也可以由數(shù)學(xué)公式組成?！笨茖W(xué)與藝術(shù)從不同的角度認(rèn)識世界，科學(xué)求真，藝術(shù)求美。但出發(fā)點(diǎn)相同，追求人類擺脫愚昧和黑暗，爭取文明、進(jìn)步和人類的福祉。因此，為了完整地把握世界脈搏，有必要將科學(xué)與藝術(shù)統(tǒng)一在認(rèn)識世界的整體之中，只有科學(xué)家多懂一點(diǎn)藝術(shù)，才會有更多的靈感，創(chuàng)造更多的奇跡，才能在科研的道路上勇攀高峰。

讓一切都向更好的方向邁進(jìn)！

（1.中國科學(xué)院植物研究所植被與環(huán)境變化國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;2.濟(jì)南市鋼城區(qū)艾山街道施家峪小學(xué)）