艺术——科学创新之翼

科学强调客观理性，重实验，重推理，主要靠理智，以抽象思维为主，探索自然的奥妙。

艺术强调主观感受，重想象，重美感，主要靠激情，以形象思维为主，探索人类感情的奥妙。

科学与艺术都是人类文化长河的两个重要源头，都依赖于人类社会实践，主要靠人的头脑中创造力火花之闪现。创新是科学和艺术的共同灵魂，它们又共同追求真、善、美的普遍真理。

实际上，自人类文明萌生以来，科学和艺术就在互动中发展，而这种互动是从多角度、多层面进行的。有时这种互动表现较为直接，而更多则是间接的、深层次的互动。在科学与艺术互动发展的同时，人的自身机能也得到进一步完善，从而为科学和艺术的发展提供了最有活力的创造源泉。

正像科学是艺术创作的基因那样，艺术则是科学创造的依托。

艺术不仅是科学大师应具备的素质，更是科学创新中所必备的要素。每当我们关注那些成就卓越的科学大师时，就会发现，他们越是热爱和靠近艺术，他们从艺术宝库中获得的营养也就越丰富，他们也更容易创造出优异的科学成果。

古今中外，凡是在科学上有过重大创新的科学家，往往都具有较高的艺术修养，“艺术化”的科学大师比比皆是。爱因斯坦同时又是一位优秀小提琴演奏家，他热爱古典音乐和文学作品；牛顿也是一位艺术家，尤其擅长作诗；伽利略不仅是一位杰出的诗人，而且还是一位文笔犀利的文学评论家；提出行星运动三定律的开普勒又是一名音乐家，其在音乐上的造诣不亚于在科学上的成就；诺贝尔终身酷爱文学，曾写过许多诗作、小说和戏剧；曾发明浑天仪和地动仪的我国科学家张衡是东汉著名文学家，是脍炙人口的千古名篇《二京赋》的作者；而欧洲文艺复兴时期的达·芬奇，更是集画家、雕塑家、天文学家、武器制造家、发明家于一身的多才多艺的科学大师。

在世界当代物理学家中，莫累·盖尔—曼恩是一位诗人；维克多·威斯考柏弗是钢琴家；罗伯特·威尔逊是一位雕塑家……他们还异口同声地称：不论在科学还是在艺术上，解决问题的过程其实是大同小异的。

在我国当代数学家和物理学家中，艺术天才也数不胜数。数学大师华罗庚写得一手好诗，曾写出不少优秀科普著作；著名数学家苏步青是一位颇有名气的诗人；我国“航天

之父”钱学森特别热爱音乐。美籍华裔学者、诺

贝尔物理奖得主李政道教授，对诗词歌赋、国画、京剧都有特殊的爱好。

艺术，对科学创新到底起哪些作用呢？

首先，艺术对科学大师的世界观和人生观有着重大影响。艺术可美化人的心灵，提高人的精神境界。爱因斯坦在他的《我的世界观》一文中说：“照亮我的道路，并不断给我新的勇气去愉快地正视生活的理想，是善、美、真……要不是全神贯注于那个在艺术和科学研究领域永远也达不到的对象，那么人生在我看来就是空虚的。”他还认为，文学艺术的最大价值就在于它能提高人们的精神境界，确信“个人的生命只有当它用来使一切有生命的东西都生活得更高尚、更优美时才有意义。”

其次，科学研究本身就潜藏着奇妙的艺术因素。科学家若具有一定艺术素养，并能动用自身的“艺术细胞”，充分调动直觉、想象、形象等思维方式，并有意识地利用艺术特有的美感、幻想、和谐等灵智，其科研成果将会具有更高的创造性。

爱因斯坦一再强调“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉。”他几乎每天都要拉心爱的小提琴，特别在他紧张思索光量子假说或广义相对论的日子里，那优美并充满想象力的旋律，对其科学思路和创造性思想起到了不可替代的催化作用。

世界上第一架飞机的发明者是美国莱特兄弟。他们自幼幻想要像鸟儿那样飞行，他们仔细观察鸟类在飞行中如何利用双翅和尾部控制在空中飞行时的平衡，在想象和实践中改进机翼的形状、角度与翼尖卷曲的程度，增加方向舵。第一架飞机正是通过形象思维创造出来的。

卢瑟福根据粒子散射实验，想象原子内部构造像一个微观的太阳系，原子核像太阳在中心，诸电子像行星在各自轨道上绕其运转，而卢氏的这一思维过程正体现了形象思维的基本特征。

形象思维是抽象思维的活动模型，抽象思维是形象思维的某种典型状态和最后结果。这就决定了艺术活动常常促发科学创新。

画家达·芬奇等从绘画实践中对投影几何学创立作出了巨大贡献；巴尔扎克在其小说中最早提出“激素”的概念；小说家史特林堡在《科尔船长》中竟然提出直接从空气中制取氮气的可能性；德国诗人歌德发表诗体文的论文《植物的演变》；特别是法国作家凡尔纳，早在一个多世纪以前，就津津乐道地向人们描述了实际上并不存在的潜水艇、飞机、电动汽车、宇宙火箭、彩色摄影、有声电影和电视等；而现代的许许多多的科幻小说，谁又能说得清他们的创作会给科学家多少启发和灵智呢。

更让人惊奇的是，俄国作家陀思妥耶夫斯基早在100多年前，在其长篇小说《卡拉玛佐夫兄弟》中，就写到了“卫星”。爱因斯坦在读这本小说时也受到了极大的启发。

哥白尼在其1543年公布的《天体运行论》中第一句话就是：“在哺育人的天赋才智的多种多样的科学和艺术中，我们认为首先应该用全部精力来研究那些与最美的事物有关的东西”。他之所以用“日心说”代替托勒密的“地心说”，就是深信自己的体系是最为完美的。美感实质上是一种深刻的思想，它常常能从整体上一下子把握事物的本质。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所接受。科学家们进一步又提出了其他新的理论。但是，在各种理论之中，只有爱因斯坦的理论最简单也最巧妙，换句话说，最为优美雅致。许多科学家确信它的正确性，也正是它最富艺术美感。

直觉为艺术思维特征。然而，直觉也早已成为科学创造过程中的一种重要的思维方式。爱因斯坦曾反复申述“我相信直觉和灵感”。法国物理学家德布罗意写道：“只有当科学家表现出所谓想象和直觉的能力，也就是摆脱严格推理的桎梏的能力，从而取得冒险的突进时，它才会达致辉煌的成就”。科学史上许多重大的发现与发明，如第一个人工合成药物“六○六”的发明、相对论的启蒙思想、德布罗意波的发现，都与直觉思维有直接的联系。北京航空航天大学发明沙丘驻涡火焰稳定器（获国家一等发明奖）的高歌同志，在谈到其发明过程时，就肯定了直觉思维的作用。他曾在沙漠中看到不管风怎么吹，沙丘的特有形状都不会变形。他发明沙丘驻涡火焰稳定器首先是受到沙丘的启示，想到“若把火焰稳定器做成像沙丘的形状，是否能达到稳定火焰的目的呢”这一探索性结论。

许多事实表明，在科学大师的整个科学世界和全部科学创造过程中，艺术都在起着不可替代的巨大的启迪作用。它就像一股清澈的、汩汩奔流的泉水那样，永不停息地浇灌着科学园地，使之永远绿草如茵，繁花吐艳。