浅谈科学与艺术交融——艺工交叉

在课上观看《达芬奇的人生密码》纪录片后，在感慨达芬奇在各方面的卓越成就之余，对科学与艺术的融合也有了更深一步的理解和思考。

科学是什么？《辞海》中提到：“科学是关于自然界、社会和思维的知识体系，它是适应人们生产斗争和阶级斗争的需要而产生和发展的，它是人们实践经验的结晶” 。而《百科全书》中解释说：“科学是人类活动的一个范畴，它的职能是总结关于客观世界的知识，并使之系统化。‘科学’这个概念本身不仅包括获得新知识的活动，而且还包括这个活动的结果”。简单的来说，科学是如实反映客观事物固有规律的系统知识。

那么艺术呢？艺术可以是宏观概念也可以是个体现象，是通过捕捉与挖掘、感受与分析、整合与运用（形体的组合过程、生物的生命过程、故事的发展过程）等方式对客观或主观对象进行感知、意识、思维、操作、表达等活动的过程，或是通过感受（看、听、嗅、触碰）得到的形式展示出来的阶段性结果。

仅从表面上来看，科学与艺术似乎关系不大，但追本溯源，我们会发现，科学与艺术有共同的基础和追求目标，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。

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。

传统艺术与科技结合科学思维和艺术思维虽然不同，但兼具融合相通、互补的 一面，从“盘古开天”的神话中，先民的第一声呐喊鉴定了动态艺术的存在，从原始时代敲打出的第一块石器工具开始，不仅揭开了人类的文明史，它既是科学技术的发展与进步，也是 一次造型艺术的创造与欣赏。 从石器、木器、陶器、青铜器到现代合金器皿，从埃及金字塔、万里长城、屹立如林的摩天大厦到遨游宇宙的空间飞行器，无不是古代造型艺术与科技结合的结晶，艺术美的规律影响着科学发展创造的规律，反之科技的进步发展也带动了艺术的发展，“科学需要艺术，艺术需要科学”。

科学与艺术的交融诞生了很多时代的产物，让人不禁感慨创造者精妙的思想和创意。

英国艺术家卢克·杰拉姆巧妙地将科学与艺术结合在一起。下图所示的是杰拉姆制作的“音速雕像”，科学作家乔伊·汉森说：“无形的音波以3D雕像形式形象地呈现出来，给人一种全新的体验。

意大利画家、建筑师、工程师、雕刻家和发明家列奥纳多-达-芬奇着迷于解剖学，他对人体结构非常感兴趣，他曾声称自己解剖过30多具尸体，并大量绘画了人体器官和肢体的结构。
纽约城市大学地球和大气科学副教授马尔科-特德科斯注意到了气候科学的美妙之处，例如：洪水泛滥、云层结构、融化冰层。为了使气候科学更具有吸引力，他和同事共同筹建了一个叫做“Polarseeds”的研究项目，通过摄像、音乐和视频等形式呈现气候科学的多元化艺术。

与此同时，欣赏了很多本学院的同学实现的绘画系统，绘画系统本身也是一个将艺术与科学融合的产物，绘画本是属于艺术的范畴，是一种表达美，展现美的手法，而通过计算机编程实现绘画功能，将两者相融合，既能体现艺术的美感，又能带给用户不一样的交互体验。大家的绘画系统都非常有特色，不同于普通的绘画软件，添加了很多自己的想法和创意在里面，也因此产生了很多艺工交叉的优秀的作品，在这里选取几个不错的例子供大家参考和学习。

1.基于Processing和Leap Motion的绘画系统
附上链接：https://blog.csdn.net/ltxaaaaa/article/details/85224502

不同于传统的绘画系统，此博主是基于Processing和Leap Motion搭建的绘画系统，它不用借助绘画工具，在传感器感应的范围内，通过用户的的动作感应，就能绘制出一幅具象的画来，给用户更好的交互体验，别具一格。

2.从“星空”主题绘画系统出发寻求绘画的可能性
附上链接：https://blog.csdn.net/weixin_43751558/article/details/85330073

用p5.js实现有趣的绘画系统，有浩瀚的星空，也有明媚的天空，增添创意的动画效果，将艺术与编程结合，可以让用户绘制出更有趣的图画，使图像在用户的操作下生动形象的动态显示，具有趣味性。

3.绘画系统–音乐画笔
附上链接：https://blog.csdn.net/qq_41616984/article/details/85345054

用p5.js实现的音乐可视化的绘画系统，音乐是用听觉体验美感的艺术。人们在欣赏音乐时，往往是在倾听的基础上，通过“音响感知与情绪感受”“形象联想与理性感悟”以及“音乐美的体验与感悟”等阶段，完成对音乐作品由感性到理性的审美体验过程。此绘画系统将音乐用画板来实现可视化，使得视觉感知拓展、延伸了听觉艺术的美感范畴，为欣赏音乐和绘画开通了一条崭新的渠道。

科学与艺术交融的必要性

科技的功能在于不断加深对物质世界运动规律的认识与把握，同时也使人们从物质世界的必然王国不断走向自由王国。 而艺术的功能则在于艺术主体通过对人们精神生活的审美关照 和形象思维，艺术地把握外在世界，不断丰富发展社会精神生产，充实完善人的精神世界。

艺术与科技的携手，对于科技的发展是十分重要的。21世纪以来自然科学的发展取得了前所未有的巨大成就，但存在的偏差仅依靠其本身的力量难以解决，必须得到人文社会科学的支持。艺术作为人文社会科学的重要组成部分，其艺术思维方式和艺术哲学本质，对人类精神、情感表达的独特视角，都有利于科技向着人性化方向的发展。

艺术与科技携手，本质上是人文社会科学与自然科学的携手，这种携手对于科技而言，开拓了科技发展的空间，提供了一个更为广阔的平台。 作家使用电脑写小说，艺术家利用计算机创作媒体艺术， 从事艺术设计等等，都只是一件小事。但它却包含一种范式， 即艺术与科技携手使得工业文明中复杂而困难的事情，更简单和容易。科技的发展在不断丰富艺术生产，而艺术的生产又在不断地完善人的自身。艺术与科技的这种内在联系，随着高科技的迅猛发展，正在不断地加深。 这不仅说明艺术对科学的重要影响，而且表明科学与艺术结合的必要性。