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1、-“科学艺术创新”之我见-第 5 页科学与艺术（课程论文） “科学艺术创新”之我见关键字：科学 艺术 创新 思维 融合 发展 1885年，一位名叫巴尔末的中学教师在研究了H原子光谱中可见光区域的四条谱线后，提出了一个计算氢原子谱线波长的经验公式，后来经过里德伯修改，推广为：1/=R（1/k2-1/n2）。当k=2，n分别为3、4、5、6时即为可见光的四条谱线波长。由此公式可以很明确的断定：当k、n取其他不同值时便可得到不同的值。然而，波长为这些值的光波存在吗？惊人的是，在随后的近一百年里，各种波长的光波一一被发现我惊羡于那位资质并不深的中学教师，能从教学和实践的过程中归纳出如此之深奥的科学理论
2、，更为那位给出具有如此预见性公式的伟人而深深折服。我不禁要问自己：是什么让他们有如此的预见性和创造力？也许这就是科学：在不经意中发现世间的奥妙，甚至预测数百年后的科学探究。不得不说科学本身就是一门艺术，在审视和感受它的美感之后，接踵而来的就是创造。科学的本质是观察和探究我们周围的世界，试图从已知的事物中确定某些潜在的秩序与模式。有些人认为，科学只与概念、定律、推理、判断这些枯燥的词语相联系，一位科学家的工作无非是绞尽脑汁钻研已有的科学知识，然后苦思冥想地探究现在的科学盲区，最后在两鬓斑白之际产生重大的科学发现有的甚至没有任何的科学成果。有人甚至无知的以为，选择了科学工作就意味着一生的枯燥乏味。
3、其实不然。科学中也存在着美，甚至可以说蕴藏着多姿多彩的美。科学探究的过程更是一个享受的过程，你可以体会到思维火花碰撞的快感，体会到灵感来袭时的喜悦，体会到“蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”的震撼感受到了科学之美，在攀登科学之峰时，收获的将不只是成果，或许还有一番别致的风景吧。艺术的美感无疑是被世人所认同的。音乐给人以听觉之快感，景色给人以视觉之快感，文学作品给人以思想之快感然而，实际上，科学的美感与艺术的美感是从同一起点发展起来的。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
4、，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。再回过头思考一下巴末尔、里德伯的杰出成就。巴末尔无非是研究了几组波长数据再加上对实验现象的观察便得出了正确的经验公式，这与众多的科学家花费数十年的时间探究科学知识相比较，可谓是探囊取物。而里德伯则是在此基础之上进行推广，给出了非常精确的计算公式，同时，预测了尚未发现的物质，以至对近百年的科学研究起到了指导意义。他们的成就并非是建立在深厚的科学知识积累以及漫长时间的试验研究之上的，而是在审视了科学理论和实践经验后，给出合理的解释和论断。我想这才是真正的科学：与艺术紧紧结合，在感悟它的美感之后，发现世间的奥秘。固然，科
5、学与艺术存在诸多方面存在着这样或那样的不同。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。 艺术则强调主观感受，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。然而，这些不同也有互相交融渗透的一面。很重要的一点是，学会以艺术的眼光审视科学，在此基础之上进行发明创造。由此想起浙大杰出校友上商战明标榜的一种人生哲学：君子不器，文理一身。是的，人是感性和理性的结合体，应该集各种品质于一身。而一位伟大的科学家更应该在艺术上有所修为。事实证明，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。提出相对论的伟大物理学家爱因斯坦同时又是一位
6、优秀小提琴演奏家，他热爱古典音乐和文学作品；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；牛顿也可以说是一位艺术家，他尤其擅长作诗；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；诺贝尔终身酷爱文学，曾写过许多诗作、小说和戏剧；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；我国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不仅是科
7、学大师应具备的素质，更是科学创新中所必备的要素。从这些成就卓越的科学大师身上可发现，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。很多科学家都不约而同地断定：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。这明确地告诉我们，艺术对科学的创新具有至关重要的作用。从根本上说，艺术对科学大师的世界观和人生观的重大影响是艺术作用于科学的基本点。艺术可美化人的心灵，提高人的精神境界。“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。”爱因斯
8、坦如是说到。他的这段话说明了艺术对于他思想启迪的不可估量的作用，并进一步揭示了艺术对于他在科学领域的创造起到了至关重要的作用。此外，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、幻想等，其科研成果将会具有更高的创造性。同时，艺术美感在科学创造中往往能给人们意想不到的启迪。特别当一个人在科学创造过程中遇到困难，思路受阻，百思不得其解时，某些艺术美感的启示，很可能使他茅塞顿开，接通已经失掉和忽略的线索，沟通“已知”与“未知”的联系，促使他浮想连翩，触发灵感，使难题迎刃而解，最终做到有所创新
9、。创新作为这个时代科学发展的主题越来越受到人们的关注。随着科学创新在各个领域的发展和作用，创新本身也形成了各种各样不同的思维模式。例如，创新过程通常是“先猜测，后论证”，但在猜测中又有以前的论证作基础，而 在论证中又需要新的猜测。其对应的方法是：科学假设和逻辑演绎。“先猜测，后论证”，需要“大胆假设，小心求证”。“猜测”通常要应用直觉思维，科学的猜测绝不是没有根据“乱猜测”，必定有以前的知识作基础；“论证”通常要应用多种逻辑方法，到底应用那一种逻辑方法，这又需要有新的猜测，新的尝试。对于这样一种创新方式，它的根本还是基于艺术之上的。一个人所猜测的结论或结果实际上是有形可依的，这源于他的艺术积累
10、和对事物形态的基本认识。否则无据可依，猜出的东西也未必有什么科学价值。此外，创新还可以通过“先形象，后抽象”来进行，在形象中以以前的抽象作基础，而在抽象中又需要新的形象。对应的方法是建模方法和原理方法。由形象到抽象这一过程正是从艺术创作过程直接引申出来的。另一种创新方式“先直觉，后逻辑”更是直接采用艺术创作手段，把难以描述甚至难以想象的事物形象化，再进一步探索和研究。这需要一个人有很强的“直觉”。“直觉”是以一个人的整个知识作背景的迅速认知，是洞察，是顿悟，是灵感。这体现了艺术对于科学创新的巨大作用。创新的过程就是一个发现问题，提出问题，分析问题，解决问题的过程。这需要培养人的逻辑思维，操作思
11、维，情感思维，交往思维，以及四种思维模式整合起来的“系统思维”的能力，而这些思维的锻炼在很大程度上得益于一个人的艺术修养。艺术，可以说是科学创新之翼。人们已愈来愈多地认识到这一点，甚至将艺术作为创新的灵魂。自1987年以来，中国高等科学技术中心每年举办国际科学学术会议，不但由世界一流的中外科学家和中国青年学者参加，而且每次会议都邀请画家根据会议的科学主题发挥作画。这绝非仅为追求一种用绘画手段描绘科学特定领域的表面形式，而是探求在一个更深奥地意境中进行科学和艺术间的对话。这些作品闪耀着艺术家的思想火花，又给予科学家艺术欣赏。在某种程度上可以说，提高艺术的修养也是在为科技进步投资。科学在发展，人类进步的空间依旧广阔。科技的进步已离不开创新的驱动，这就促使我们要不断汲取艺术的营养合成创新的元素，为科学的发展推波助澜。参考文献：科学与艺术李政道艺术科学创新之翼杨志达科学与艺术清华大学出版社