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内容来源：2019年6月13日，在科学大讲堂——GMIC 广州 2019 暨科学复兴节系列活动上，吴国盛教授 进行了以“科学家为何崇尚艺术和美？”为主题的精彩分享。笔记侠作为合作方，经主办方和讲者审阅授权发布。
讲者简介：吴国盛，清华大学教授、科学史系主任、清华大学科学博物馆馆长。
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第  3836  篇深度好文：6392 字 | 12 分钟阅读
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笔记君邀您，阅读前先思考：
  • 为什么科学家崇尚艺术？
  • 什么是科学精神？
  • 现代科学的特点是什么？
一、为什么科学家崇尚艺术？
为什么科学家会那么崇尚艺术跟美？这是个很有意思的话题。
在这个时代，科学与艺术已经是相去甚远。
科学家、工程师都是理工科，艺术家属于人文学科；科学家往往被想象为一丝不苟、衣着整洁，艺术家则不修边幅；科学研究是集体协作、分工明确，艺术创作更多是内心独白；科研成果通常表现为公式、符号、方程式，高深莫测，艺术作品则非常亲和，大家都懂。
所以科学、艺术在现代世界里非常不同，甚至有一些理论家做了概括。比如，潘诺夫斯基说，艺术的对象是被创造出来，科学的对象是现成的。
乔治·萨顿说：“科学是进步的，艺术是没有进步的。”你很难说毕加索和达芬奇谁更牛。但科学是有进步的，爱因斯坦一定比牛顿懂得多。
另外一个学者库恩说：“科学和艺术的区别是目的和手段的颠倒，科学的目的是解难题，手段是讲审美；艺术相反的，目的是审美，手段是解难题。”
还有生物学家卢里亚说：“艺术是传达情感，科学是分享真理。”
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简单来说，科学和艺术的对象不同、渊源不同、目标不同、手段不同，而最大的不同是：科学求真，艺术求美。
那么，科学家为什么高调地宣传艺术和美呢？
诗人济慈早就说过：“美即是真，真即是美。”
李政道认为：“科学和艺术的共同基础都是创造力，追求的目标都是真理的普遍性，所以科学、艺术之间并没有我们想象的那么不同。”
狄拉克是英国物理学家，他的说法就更独特一些，他说：“让一个方程具有美感，比使它去符合实验更重要。”这句话就很惊悚了。
外尔是数学家，他说：“我一辈子就是想把真和美结合在一起，如果实在结合不了，我就选择美。科学理论的成就在于美学价值，缺陷的地方恰恰就是艺术上不足的地方。”
钱德拉塞卡说：“越有艺术性，越有科学价值。”
海森堡说：“大自然向我们呈现美的时候，真理就开始出现了。”
这就是我们今天的问题：为什么这些顶级科学家高调宣传美高于真呢？
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二、科学的渊源
在我们这个时代，科学貌似很牛，但实际上在人民的心目中，科学不是最牛，艺术才是。
比如用词里面，我们讲高雅艺术，什么时候说过高雅科学？
我们说艺术陶冶心灵，从来不说科学陶冶心灵。我们常说的是，科学技术是第一生产力。
所以，我们在潜意识里，一不小心把艺术抬高了，把科学搞低了。
为什么这样呢？我们来讲讲渊源。
1.古希腊科学
以前的科学和艺术不是我们今天看到的这个样子：有两波人，一拨人搞科学，一拨人搞艺术。在古代，科学、艺术、技术，基本上是一回事。
science（科学）这个词来自拉丁文scientia（科学），表达的是希腊文episteme（知识）的意思，而艺术、技术统统来自希腊文techne（艺术）一词。
在古希腊，艺术、技术不分，它们是一回事，当然，它们同样被被科学瞧不起。
甚至还有一种讲法，亚里士多德认为科学分三类。
最高贵的是思辨科学、纯粹科学，比如自然科学、数学。
次一级的是实践科学，比如政治学、伦理学、经济学，因为它有用，越有用就越低级。
最差的是创造科学，人造的这些知识比如诗学、戏剧、表演、建筑、医术等等，属于三流科学。
今天我们重视创新、重视创造，可是古人认为创造是差的，为什么？有2个理由：

第一，在古希腊人看来，越是没用的东西，是越高级的，因为越是自由的事物，越是无功利。
比如，你把一个人比喻成手段，就是你对人性的不尊敬，因为人是自由的，只能作为目的，不能作为手段。
比如这瓶水，我喝完水之后，就会毫不犹豫地扔掉，因为对于我来说它是一个工具，我从来不会说，我上次喝的那个水瓶子扔了之后会怎么样。
而越是无用的东西，越是成就你自己。
所以，希腊人为什么认为科学重要而艺术不重要，因为艺术有功利目的、有实用价值。
第二，科学是遵循自然的，而艺术是违背自然的。
希腊人认为自然高于人工，遵循自然是自由，违背自然是不自由。
崇尚科学就是遵循自然，艺术、技术都是违背自然的，因为自然界本来没有这个东西，但你造出来了。
当然人生在世，可以自己造一点东西，满足自己的要求，但这在知识的意义上比较低级。
这两天老有记者问我：“什么是科学精神？”

我说：“科学精神是来自希腊的自由精神，只有这个精神，你才承认有真理、你才承认有不以人意志为转移的客观存在，你才承认这个世界有它自行运转的轨迹，这是科学精神。”
为什么我们没有这个精神？为什么中国没有科学精神？
因为我们不承认有不以人意志为转移的东西，我们认为的是“人有多大胆，地有多大产”。我们承认的是有伟大力量出现之后，山川为之变色、神圣出黄河清。
所以，希腊的科学是代表了一种独特的自由精神。
所以，亚里士多德说，什么是科学？严谨的科学就是出于自身目的而存在的学问。
什么学问是出于自身的目的呢？没有用的学问就是出于自身的目的。
任何有用的学问，都是为了这个目的而存在的，只有科学是不会为任何东西而存在，它是为自己而存在。
为自己而存在的学问是怎么存在呢？那就是演绎、推理、证明，古希腊科学从一开始就是内在型学问。
罗马人继承希腊思想，把希腊学问进行了简单的概括，称为自由七艺，一共七门功课：数学四艺、文科三艺。
数学四科就是算术、几何、音乐、天文。
文科三艺是文法、修辞、逻辑。
大家注意，音乐是属于数学科，这是非常高级的。

罗马以来的一千多年，欧洲贵族子弟所受的教育就是自由七艺，也就是自由教育。
什么是自由教育？我们现在称之为文科教育，也就是博雅教育（笔记侠注：通识教育），即在欧洲人看来，要做教育，首先要把人教育为自由民。
中世纪有了自由七艺还不够，又出现所谓机械七艺的说法，即毛纺、军事、航海、农艺、狩猎、艺术、戏剧。
今天被我们归为艺术的门类，是分散在自由七艺和机械七艺里面的，音乐、建筑、绘画、戏剧都在这里，所以今天所谓的艺术门类，在中世纪不算普及型的门类，而是分在别的地方。
2.现代科学
现代科学和古代科学的很大区别在于，现代科学是改造自由七艺，结合机械七艺而形成的，现代科学就是数学+试验。
数学是自由七艺的部分，实验是机械七艺的部分，合在一起就成为现代科学。
这种科学有一个重要特点——它是力量性科学。它有用、有劲、有力量，可以改天换地，所以在现代人的生活中，“改造”、“征服”、“控制”这样的词语非常多。
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当然这种力量科学不是一步到位的，早期的科学家还是尊崇希腊的自由传统，因此自称为哲学家。
牛顿的书叫《自然哲学的数学原理》，皇家学会的学报叫《皇家学会哲学学报》。
为什么呢？因为哲学意味着他们在对世界的普通理论发表看法，这是世界观，而不是具体的技艺、手艺。
什么时候开始兑现科学的力量？在19世纪。
19世纪以电磁学、化学、生物学三门学科为标志，科学开始全面、迅速地技术化、力量化，成为第一生产力。
从推出电磁波到实验室监测到电磁波，到把电磁波用于无线电通讯，从头到尾也就十几年，发展速度非常快。
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19世纪产生了一个崭新的世纪，即科学转化为技术，技术成为第一生产力。19世纪以前，很难说科学究竟有什么用。
这个时候有一个问题，需要有一个词来称呼这帮人。
以前这帮人没有共同的名字，做科学的人到处都是，有人在园子里修剪枝，有人在药房里面发药，有人在贵族家里当家庭教师，有人在大学里面当教授，还有人做神父、牧师等等，什么人都有。
1833年，英国人William发明出“科学家/scientist”这一词来称呼他们，这个词的发明标志着科学职业化的到来。
牛顿管自己叫哲学家，他不知道自己是科学家，因为当时还没有这个词汇。
有了这个词汇，意味着科学开始成为一门职业。
不幸的是，第一批科学家拒绝自称科学家——谁叫我科学家，我就跟谁急，我是哲学家！
哲学家很高级，科学家的发音scientist听起来好像一个小跟班——这帮人都不愿意，不允许被称为科学家，要被称为哲学家。
但不愿意也不行，世界大势浩浩荡荡，顺之者昌，逆之者亡。分科化、专业化、职业化、力量化，势如破竹，挡不住。
挡不住怎么办？跟着走吧。

所以科学家就出来了，文科理科就出来了，一帮人是文科，一帮人是理科，两波人互相不买帐，文不习理、理不习文，还产生了鄙视链，在欧洲是文科瞧不起理科，在中国是理科瞧不起文科。
这是，有一个叫C.P.斯诺的人站出来，说这个现状不行，人类文化要分裂，我们还是要整合两种文化。

他在剑桥演发表著名演讲《两种文化》，呼吁大家不要互相看不起。
他说，文科生老瞧不起理科生，说我们不知道莎士比亚，那文科生懂第二定律吗？也不懂。一个没有读过莎士比亚的人，和一个不懂第二定律的人，一样没有文化，所以，大家都是半斤八两，就不要彼此鄙视。
两种文化这个事，连科学家都感觉到，比如爱因斯坦在给牛顿《光学》写序的时候，一开头就讲：幸运呀牛顿、幸福呀科学的童年。
这个讲法很奇怪，爱因斯坦怎么说牛顿很幸运呢？因为科学家在爱因斯坦的时代，由于过分职业化，就成为了专家。
“专家”一词在当时是骂人的词，但我们在中国很热门，我们经常说“专家来了”。在欧洲，这是骂人的话，指这个人只懂这一点点，别的什么都不懂，不懂人情世故、不懂宇宙之大等等。
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科学家沦为专家，是非常可悲的事情。
爱因斯坦非常委屈，因为爱因斯坦一辈子都在讲，科学是人类精神的自由创造和自由发明，我们的工作是充分运用人类的想象力、创造力对宇宙进行指点。
三、艺术的发展
现在我们讲讲艺术。
艺术在今天是什么意思呢？我们说高雅艺术进校园、高雅艺术进社区，在今天，艺术就是finearts，是美优之艺。
什么是美优之艺呢？事情本身成为了目的，那就是艺术，如果事情本身是手段，那就不是艺术。
潘诺夫斯基讲，我现在通知朋友来吃饭，写一个便贴，但你注意，如果这个便贴的目的就是为了通知你过来吃完，那你看了之后就把这个便贴扔掉，无所谓。但如果你特别强调这个信本身，你去买宣纸，请书法家写这封信，你越重视这封信本身，这封信就越来越像一个艺术品。
因此，艺术和实用的区别是什么？是有没有用。越没有用，越是艺术，越有用，越不是艺术。

什么是艺术？无功利地显现自身的作品就是艺术。
海德格尔讲过这样一段话：“在神殿里，石头作为石头出现，金属作为金属出现，声音作为声音出现，木材作为木材出现，这才是艺术，因为在神殿里，这些都不是有用的，所以才得以显现自身。”
艺术首先与实用工艺区分开来，所以我们今天看到arts（艺术）和technics（技艺）在希腊本来是一致的，但是现在要区分开。
艺术作为统一门类，在18世纪才出现。我们再回顾一下自由七艺和机械七艺的不同门类。
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现代艺术的起源是改造机械七艺，结合自由七艺，技艺-实用=现代艺术，这是减法。
近代艺术家一开始都想把自己描绘成数学家，才能获得高贵的身份。
达芬奇是干什么的？我们现在赞扬达芬奇是全才，什么都懂，画画、雕塑、做城墙、造大炮、坦克…什么都懂，这是我们现在分工造成的。
达芬奇是什么人呢？在中世纪，懂建筑、懂雕塑、懂绘画的人，通称军事装备家，达芬奇职业是军装家/军事装备家，他懂这些很正常。
他的意义在哪里？他带领同伴学习数学，然后自觉向数学靠拢，把自己的工匠艺人身份洗白，成了数学家，这就提升了艺术家的身份。
所以我们看到文艺复兴跟科学是相互结合在一起、互相提升的，科学史是艺术史，艺术史也是科学史，反过来一样。
当时科学家和艺术家之间关系密切，这是当时的一副名画，伦勃朗的《杜普教授的解剖课》。唯萨牛斯（Andreas Vesalius，文艺复兴时期的解剖学家）书中的全部插图都是由提香工作室做的，提香是文艺复兴后期威尼斯的大画家。
伽利略手绘的月面草图，他用望远镜看到月亮上的坑坑洼洼。
在伽利略之前也有人用望远镜对着月亮看，但看不出来，只能看到明暗面，其他都不知道，因为用望远镜只能看到二维图像，怎么可以还原出坑坑洼洼出来呢？
因为伽利略懂得透视法，知道这个亮点部分是高山、黑色部分是平地，他甚至可以根据这个亮点和阴影之间的距离算出这个亮点所在的高山的高度，而且算得非常准。
伽利略之所以可以用望远镜摧毁希腊体系，证明月亮表面是坑坑洼洼的，这是他艺术造诣的问题。
所以到了16世纪，提出了“设计艺术”这个概念。到了17、18世纪，法国佩罗又提出“美的艺术”，美术替代自由之艺、美术八科。
美术八科中有两科很奇怪，光学、力学也属于美术。
因为17世纪，艺术和科学还没有分开，到了18世纪正式分开，夏尔·巴托神父正式把艺术分为雕塑、绘画、音乐、诗歌、舞蹈五大门类，涵盖今天所说的艺术。
所以，今天我们所理解的艺术是18世纪诞生的，比科学还早一个世纪，“艺术家/artists ”这个词也是18世纪出现的，19世纪仿造这个造词法创造了“科学家/scientists”这个词，所以艺术家比科学家还老一百岁。
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到18世纪启蒙运动的时候，科学、艺术正式成为两个门类，到今天也不过200、300年，所以科学和艺术的分演并不是古来有之的。
四、下行的科学与上行的艺术
我们总结一下，在整个近代，科学有一个下行的过程，由一个高高在上的、贵族的姿势慢慢跌落成工匠层面的实用效果，由纯粹科学变成技术科、技艺科，由求真的科学变成求力的科学。
但艺术升上去了，艺术本来是很低级的，在近代慢慢变成了自由之艺，从实用性的东西变成纯粹审美性质的东西，这个时候它才获得高雅艺术的境界，获得艺术陶冶心灵的角色。
在这里，“自由”是它们共同的源头。
因此，一旦谈到自由，科学和艺术就互相认出了彼此，顶级的科学家和顶级的艺术家认出了彼此，所以卡西尔讲“美就是真”。
艺术家们眼中，宇宙、音乐、物理、生理、黄金分割等等都跟这个有关系，艺术家、科学家根本不分，人研究自然的目的是为了求美、求乐趣，如果自然不美的话，我们为什么要研究自然呢？
因此，cosmos（宇宙）在古希腊本身就是一个真善美的统一体。
激励科学家开创宇宙新秩序的，不是功利性的需要，而是他觉得宇宙的东西是美的，也是真的，通过美学原则来推动科学技术的进步，这是毫无功利的。

比如说欧拉公式，任何人看到这个公式，不感到后背发凉，你大概就不用做数学了。
公式里面1和0、π、E、I是基本的数字，竟然可以以这种方式放在一起。还有爱因斯坦的质能方程、三段论推理。
这些事物是美的，不是因为它们的结构，而是因为它们就是它们自己，当它们完全以自身面目出现的时候，就是美。
美是什么？美是事物的自我显现。
这就是为什么一些成熟的文化可以欣赏不同类型的美，因为事物本来就是不一样的，反之，不成熟的文化就会设一个标准，向那个标准看齐。

因此，古典的艺术和古典的科学都不是单纯的审美或者求真，它们实际上有更崇高的目的。
我们现在说，生活很枯燥，学一点艺术，把艺术看成“放松、放松”的意思，那你是在贬低艺术。科学也是一样。
自由的科学、自由的艺术一旦进入它的本真状态后，它就会进入“美就是真”、“真就是美”的境界。
这是我今天要讲的艺术和科学的关联，也是为什么科学家要高调宣传美，把美置于真之上，把符合美的原则置于符合事实之上的原因，他们是在拯救科学的下行。
我想用这个方式告诉大家一件事情：科学、艺术的生产动力是一样的，万变不离其宗，还是那个思想，科学精神的本质就是自由精神，而自由可以通过多种方式来呈现。
今天，我想通过科学与艺术的关系，通过伟大的科学们高调反常地宣传美的艺术这一现象来呈现这个基本原则：只有进入自由境界中，科学才能呈现为艺术，你才能真正领悟什么是科学精神。
谢谢！
*文章为作者独立观点，不代表笔记侠立场。
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