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艺术与科学的关系之我见
艺术教材编写组 李东风
爱因施坦认为，如果一个方程看上去不美的话，那理论一定有问题。在新的《艺术》教材中将“艺术与科学”的课题放入教材，与传统的教材相比大不相同，教师在拿到教材时对艺术与科学的关系就必须做出思考。在此，我就从艺术与科学的角度谈谈对这一课题的理解。
一、人文与科学的关系
先来看看文艺复兴时期的人文与科学的关系。文艺复兴解放了被宗教禁锢的思想，绝不仅局限于人文文化，它涉及到思想文化领域的几个方面，由人文主义运动、宗教改革运动和新科学运动所构成，这些运动都渗透着一种理性主义，通过理性主义恢复了人的尊严。这个时期产生了许多思想和学术的巨匠，他们在科学与人文的领域中充分施展着多才多艺的天赋，他们跨文化创造的建树起到了将科学与人文结合起来的作用。在这方面可以列举出许多人的名字，如里昂·巴蒂斯塔·亚尔培蒂、韦罗丘、米开朗基罗、达芬奇等。尤其是达芬奇，他不仅对各种艺术无不擅长，而且对各种知识也无不研究，从他的手稿就可以看出，他观察和研究的范围十分广泛，几乎包括了人文与科学的各个领域。他不仅是著名的画家，还可以称得上是雕塑家、工程师、建筑师、物理学家、生物学家、哲学家，而其在每一学科中，他都在当时达到了登峰造极的水平，被公认为文艺复兴时期意大利最杰出的艺术家和科学家。将科学与艺术结合最好的是达芬奇，可他并不是将科学与艺术结合的第一人，也不是最后一人，在科学家中李政道就是其一。李政道教授是物理学家，但他对历史、诗词、绘画、音乐等文化艺术，特别是中国的传统文化艺术也十分喜好。他积极倡导将科学与艺术的结合，从1987 年起，先后多次与艺术家合作创造艺术作品，举办“科学与艺术”研讨会，并出版了《科学与艺术》的大型画册。时至今日，科学与艺术的融通，应该是一种时代的要求，是人类自身发展的需求。它已不单在较高层次上广泛进行，而且逐渐在成为一个“公众话题”。
科学与艺术的融通体现在社会的各个方面。例如我国提出的申奥口号，就是要把2008年北京奥运会办成绿色的奥运、人文的奥运和科技的奥运。在教育活动中，科学与人文的并重已经成为了一种教育理念。教育的目标是培养个性和谐健全的人，教育的功能就是为社会培养合格的人才。而一个科学与人文日益融通的社会就需要培养既有科学知识也有人文素养的全面发展的人才。新的《基础教育课程改革纲要（试行）》中明确指出：“新课程的目标应体现时代要求。……要使学生具有初步的创新精神、实践能力、科学与人文素养以及环境意识…… ”艺术课程在目标定位上，提出要以培养学生的艺术能力和人文素质的整合发展为目标。在艺术门类、多学科的艺术教育活动中，通过艺术与生活、艺术与情感、艺术与文化、艺术与科学的联结，达到学生艺术能力、审美意识和审美情趣的逐步形成和提高。并进一步提出，艺术课程是一种人文课程，在这里艺术与科学的关系已经是双重的关系了，它同时体现出人文与科学的关系。在新的教育理念中人文与科学的结合已成共识。
二、艺术想像、审美要求对科学的影响
新的《艺术》教材编写原则中有一条是多门类、多学科相融合的原则。在编写时注意到了科学与艺术的关联，例如，中学教材第一册安排了“艺术与数”的单元教学，使学生初步感受和发现艺术中的“美”与科学中的“数”的关系，沟通美与数的联系，从综合的角度关注艺术、关注科学，达到感性和理性的平衡，使学生能在艺术与科学的关联方面做些探索。第三册的“表现星空”则从另一角度对艺术与科学的关系做出探索，使学生进一步理解艺术与科学的关联。艺术的和谐与天体的规律之间观念互动。科学的观念和艺术的观念可以通过互相借用、互相启发、互相融通来促进二者的相互渗透。教材选择从科学的角度切入来学习艺术的有关知识，不是简单的一般意义上的词语移植，而是在精神境界上趋向一致。
李政道说过：科学和艺术是不可分割的，就像一个硬币的两面。它们共同的基础是人类的创造力。它们追求的目标都是真理的普遍性。艺术，例如诗歌、绘画、雕塑、音乐等，用创新的手法去唤起每个人的意识或潜意识中深藏着的已经存在的情感。情感越珍贵，唤起越强烈，反响越普遍，艺术就越优秀。科学，例如天文学、物理学、化学、生物学等，对自然界的现象进行新的准确的抽象。科学家抽象的阐述越简单，应用越广泛，科学创造就越深刻。尽管自然现象本身并不依赖于科学家而存在，但对自然的抽象和总结乃属于人类智慧的结晶，这和艺术家的创造是一样的。科学家追求的普遍性是一类特定的抽象和总结，适用于所有的自然现象，它的真理性根植于科学家以外的外部世界。艺术家追求的普遍真理性也是外在的，它根植于整个人类，没有时间和空间的界限。由人类优秀文化积淀、凝聚、孕育而成的人文精神，是在历史发展过程中形成的，人文精神是由优秀文化孕育而成的内在于主体的精神品格。人文知识、人文科学是泛指对社会现象、文化艺术进行研究的学科和知识。在艺术领域内人文与科学的结合将建立起一个生态文明体系。生态文明是指人类在改造客观世界的同时，又主动保护客观世界，积极改善和优化人与自然的关系，建设良好的环境所取得的物质和精神成功的总和。“天人合一”的中国传统宇宙观就是人文与科学的关联，把人对自然的认识，自然对人类的作用紧密的联系在一起，建立和谐的文化生态环境，即生态文明体系。培养高素质的人必须在这样的一个体系下进行，把人放在宇宙环境之下，把人放在历史的“链条”上去，使其在综合的文化环境氛围中成长。在现实生活中艺术活动往往是综合的，很少进行单一形式的活动，并且是在一定的文化氛围中进行的。
中国教育存在的突出缺点：重教有余，重学不足；灌输有余，启发不足；复制有余，创新不足。熊十力认为：人的智能（心智）可以分成两个部分，一部分叫性智，一种叫量智。性智可以通过艺术、音乐、绘画来培养；量智则可以通过分析、数学、物理的训练来培养。人的性智与艺术有关，中国传统文化很重视学琴棋书画。古人要学习的这些东西，所培养的就是人的性智，也就是把握全局的能力。量智是指计算机能力与逻辑推理等，可以通过计算机来实现；而目前的计算机不能实现人的性智，因为人的许多知识不只是书本上的知识，而且还包括许多直接经验所获得的知识、直观的能力等，如果要机器完成这样的一种直观判断就太难了。从人的智能开发的角度来看问题，《艺术》教材在培养学生的性智的同时，与培养量智相结合，才是对学生进行全面艺术教育的路子。正如姜璐教授认为对学生的培养要知识全面，数理结合、文理结合、技术与基础的结合。当然艺术教育不可能包揽一切，建立新的“双主题”的教学模式仅是为了确立一种新的教育理念而提出的现阶段的教学方式，并不是固定不变的，艺术教育在科学与人文的相互融通下会有更多的教学方式出现，也正是我们的希望所在。有不少专家认为，未来的竞争表面上看来是科技竞争，但归根结底是人才素质的竞争，而提高人才素质主要是人文和科学素养的共同作用，成功进行综合艺术教育势必对人才素质的提高发挥重要作用。
三、科学发现，科技进步对艺术发展的促进作用
在艺术与科学的融合中，科技与艺术的结合更为紧密。科技的发展为艺术提供新的表现手段，拓展了艺术的表现空间。例如：公元前6世纪，毕达歌拉斯学派就把最新的科技运用到建筑和音乐中，将琴弦长短粗细与音律的关系的研究运用到乐器制造中，将美与某种比例的关系研究运用到建筑及音乐中。我国湖北随县曾候乙墓出土的铜编钟，运用了当时十分先进的音律技术、冶练与铸造技术；古代埃及的金字塔是在当时数学、天文学、物理学高度发达的前提下建造的；西方油画的发展与透视学、解剖学、色彩学、光学是分不开的。
随着现代科技的迅速发展，艺术的式样也有了更大的发展空间。如：电影、电视、时装、工业造型设计、电声音乐等。
总之，现代科学技术与艺术的结合极大地丰富了艺术表现力，拓展了艺术表现空间：如电脑绘画、电脑设计建筑、电子音乐、电脑动画等已成现实。
综上所述我们认为，在科学与艺术飞速发展的今天，艺术与科学的沟通是必然之势，让艺术与科学在相互融合、相互补充中放射出更加灿烂的光芒。
参考资料：http://www.esph.com.cn/sc_art/art/article.asp?id=142
科学需要艺术，艺术需要科学，纵观人类伟大的文化成就，几乎都是科学与艺术的共同结晶。一个成功的科学家，能够打破科学与艺术思维的对立，在求真和幻想、理智和情感中自由穿梭；一个真正的艺术大师在艺术创作的思维方式中常伴有科学的逻辑思维方式
英国新古典主义、艺术与手工艺运动就是反对一味科学工业而进行的艺术与科学工业相结合的运动，从而掀起一场艺术变革。‘而这个运动之前的1847、1848、1849（之前叫工业博览会）、1851年英国伦敦世博会（1851年举办的“万国博览会”为重点）就是你要找的反面例子
其中展出了大量具有大工业生产气息的臃肿、无味的工业产品，而又有人画蛇添足般的强行在其上描摹所谓的艺术花样等等例子你可以查到的。希望你能从中找到可用的素材，希望你能讲好．．．．．．
注意著名人物：威廉莫里斯
《长信宫灯》，青铜制品，通高48厘米，人高44.5厘米，西汉时期制作，出土于河北满城中山靖王刘盛之妻窦绾墓。
这件作品作为日用灯具，设计精巧，结构合理，新颖别致，宫女的形象逼真生动，富于性格特点，是一件实用和美观高度统一的工艺美术品。
中国工艺美术史中,青铜器占有着十分重要的地位.青铜灯具作为其中一员也绽放着璀璨的光芒.以长信宫灯为例,作跪姿宫女执灯形，通体鎏金，璀璨夺目。宫女穿宽袖长衣，梳髻，戴巾；灯盘、灯座及执灯宫女的右臂处可拆卸；灯盘中心有一钎可插蜡烛，灯罩与灯盘可转动开合，便于调节灯光亮度和角度。宫女右臂为烟道，烟经底层水盘过滤后，便有烟而无尘，可减少室内的烟炱以保持清洁。灯上有九处刻铭，计65字，其中有“长信”二字，为汉文帝皇后窦氏所居宫名。长信宫灯造型优美，构造精巧，为汉代灯具中的杰作，体现了古代匠师的创造才能以及当时的科学技术水平。现藏于河北省博物馆。 从环保角度来分析, 青铜灯具中绝大多数是燃油灯，当时的燃料主要是动物油脂，而且油脂和灯心同在一个灯盘里面。虽然点灯时灯盘里面的油脂沿着灯心慢慢上升到火焰里，但是仍然会有一些没完全燃烧的炭粒和燃烧后留下来的灰烬，随着油面的上升和热气流挥发，造成室内烟雾到处弥漫，污染室内空气和环境。汉代的青铜灯具中，有一些在设计上就解决了如何消烟除尘，放置环境污染的为体。这一类灯具，称之为“釭灯”.《宣和博古图》卷十八著录了一件双烟管鼎行灯，铭文为：“王氏铜釭锭”。“虹”应为“釭”之假字。南京大学历史系所藏一件“釭辗”，也是双管鼎行灯。 灯的定名，是因为灯上装的弯性中空导烟管，如同车釭。带烟管的灯统称釭灯釭灯又可简称为釭。釭灯上除了装有导烟管，灯的体腔都是中空，用以贮清水。长信宫灯、凤灯、鼎行灯、牛形灯、雁鱼灯、鹅鱼灯都属于釭灯。釭灯的导烟管分单烟管和双烟管两种。鼎形灯的烟管，是从灯体的肩部伸出，既可做烟道，又兼做灯的把手。象生形灯具则巧妙利用形体本身的有机部分作为导烟管，如人的手臂，牛的双角，凤、雁、鹅的颈等。烟管的一端连着中空的等体，另一端连着复钵形的灯盖。当灯盘中的灯火点燃时，烟尘通过灯罩上方的灯盖被吸入导烟管；再由导烟管使烟尘溶于体腔内的清水，从而放置了灯烟污染空气，保持室内环境的清洁。这使汉代灯具在功能方面最先进的发明创造，在世界灯具史上处于领先的地位。西方的油灯知直到十五世纪才由著名的意大利科学家、工程师、画家达芬奇发明出铁皮导烟灯罩，18世纪时法国人肯开和瑞士人阿干德进一步用玻璃灯罩代替铁皮灯罩，并完善了油灯和灯罩的一系列设计，从而初步解决了控制油烟污染的问题。 从器形结构来看， 它的结构非常科学，它的尺度适宜，汉代的灯具，动物形和人物形灯，高度一般在20－50厘米，我国至两汉的建筑，尤其是宫殿建筑、贵族府邸，由于追求宏伟的气魄，外形庞大，室内空间就显得十分空旷。与此形成鲜明对比的使，这个时期的人还保留着席地而坐的习俗。所谓坐，实如今日之跪，曲其足向后，以膝抵地抵席，臀部依托在脚后跟上。体位下降了，所以一些常用的器物，如几、案、床、榻、灯具等都比较低矮。据史料记载，汉魏的独坐式小榻高度一般只有12—18厘米，为了充分发挥灯具的是明功能，青铜灯具的尺度一般都偏小而适宜人的视觉空间。长信宫灯高为48厘米，在精致的灯座上面置有灯罩，灯光从臆测找出，与人们跪坐时眼睛的视线基本适宜。而现代立灯的高度，一般为1.46－1.80米，这是由现代人垂足而坐的生活方式决定的。 造型生动，在处理人与灯的关系时，充分调动了各种文艺手段。… …（长信宫灯）其造型为宫女跪坐，右臂自然举起，左臂伸向右方，手持灯盘；人体形态生动，神态端庄安详，衣纹疏密有致，简介流畅。右臂下的灯盘点燃时候，灯燃烧排放的烟通过右臂被吸入中空的人体内，丝毫不影像人们对灯具的关上，反而由于灯火的映照，增添了宫女形象的美丽，达到了使用与审美的高度统一。 灯体拆洗（携带）方便， 一些大型、复杂而体内中空的灯具，出来灯盘与灯体采用了注解。西伯利榫接；其他主要造型部位的结果，也多采用了分铸套合组装的形式。长信宫灯由头部、身躯、右臂、灯座（分上下两部分）、灯盘和灯罩六个部分分别铸造后在套合组装而成。导演关分成两半，这种结构设计便于拆卸组装合清洗烟垢，组装也简单，牢固。 从光学方面来分析， 一是已有反射和聚光的装置——灯罩，特别是由灯罩的开合来调节灯光的照度与照射角度，可见当时人们已注意到控制照度的问题；二是已设有烟道，这事实上还起着加强空气对流，使燃烧充分，增高温度，增大发光强度的作用。 从审美角度分析， 装饰富丽，汉代青铜灯具的装饰纹样多样化。灯具的装饰纹样主要有弦纹、瓦纹、连弧纹、三角纹、卷云纹、鳞纹、缠枝纹、卷草纹、兽面纹、龙纹、云兽纹、驾凤纹、鸟纹、鹿纹、蝉纹、猴纹、虎纹、兔纹、蛙纹、羚羊纹、羽人纹等。装饰手法则采用了当时铜器上比较普遍运用的漆彩绘、错银、鎏金、透雕等。而长信宫灯运用以上纹式却并不多，线条及其简单，朴素典雅的宫女形象，通过通体鎏金（将金和水银合成金汞剂，涂在铜器的表面，然后加热使水银蒸发，金则附着于器表上。）的青铜灯体表现出来，神态悠然，朴实无华的神态附着在富丽豪华的鎏金铜灯上，金光灿灿，显得和谐而统一。 从宫灯的构造可以明显看出，早在汉代，中国的劳动人民就已经意识到了环保问题，这比西方早几千年。从光学角度来看，已经掌握了调节光线明暗的简要调节方法，而现在的点灯采用的调节电阻大小的方法改变电流强度的方法使灯的明暗发生变化，虽然原理不同，但是，汉代人已经开出了我们今天的先河。它又把美与实用性和科学性和谐的统一了起来，堪称杰作。另外补充一下，笔者还曾看到有种对其原理的不同看法，认为宫灯是升华器（升华樟脑、碘等能升华的物体用），而不是燃油器，此种观点看似很正确，本来，想要判断它是「灯」还是「升华器」相当困难。油的烟可以沿着弯管上升，樟脑蒸气也可能沿着弯管上升。下方座中放清水可有清洁作用，也可放入樟脑后加热。但是上方部分的蜡状残留物可以告诉我们，不是升华所得。这是因为会升华的物质（例如樟脑、碘、等）即使静置室温下也将挥发而逸失，隔了两千年根本不能在「升华器」继续存留，所以笔者认为此种观点不能成立。 长信宫灯作为汉代青铜灯具的典型代表，达到了科学性和艺术性的统一，既可以作为使用的照明工具，有可作为精美的室内陈设，这是中国古代灯具史上相当大的成就，也是我国汉代人的杰出之作！
