試論科普美學

湯壽根

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試論科普美學

湯壽根1,2

1.科學普及出版社 2.中國科普作家協會

該文闡述了美和科學美的涵義，提出了“科普美”的內涵和審美形式。該文認為：大自然之美是第一性的；科技工作者對自然進行美感審視，感受到的“科學美”是理性的、意象的美，是第二性的；科普創作者對“科學技術”進行審美，通過創造性勞動，將“科學美”整合、演繹為感性的、具象的“科普美”，是第三性美學作品的審美形式?？破談撟鞯淖罡呔辰缡恰斑\用文學藝術的心靈與筆觸去釋讀與演繹科學技術”，讓受眾在獲得科學知識的同時，感悟人生。

美學 科學 科普創作

1 科普的社會功能

“科普的社會功能”可以概括為一副對聯和五個詞語：

一副對聯是“解讀自然奧秘；探究人生真理”。自然科學追求的是窮盡“自然的真諦”；人文科學追求的是窮盡“人生的真理”，兩者都是人類社會發展所亟需的。科學本身就是一種人文理想。人類社會謀求持續協調、全面發展需要科技為動力，人文作導向。

五個詞語是“求真、崇實、啟善、臻美、至愛”，以達“天人和諧”?！罢嫔泼馈笔侨祟愖非蟮淖罡呃硐耄瑸槭裁催€要“至愛”呢？因為，愛與真善美相比，有它獨特的性質。符合真善美的事物主要存在于客觀世界，它們本身并不是人的一種感情。而愛來自人的內心，是一種理智的感情、一種生命的本質、一種生命的力量。這種生命力可以推動人類進行不懈的努力，去追求、實現真善美，去創造出世界上原來沒有的、美好的事物?！皭邸币矐袨槿宋木竦闹匾獌群?，是人性中應該大力弘揚的重要元素。

柏拉圖說：“愛的力量是偉大的、神奇的、無所不包的?！笔澜缟弦磺新闊┑母?，都因為缺少了“愛”。生態環境要靠愛的力量來維護；社會和諧要靠愛的力量來維持；世界和平要靠愛的力量來維和?！皭邸笔侨祟惖囊磺凶罡叩男腋Ｔ慈?/p>

人類應當用“愛”來統領“真善美”！

2 什么是美、科學美、科普美學

2.1 美

“美”是一種身心的享受、一種心靈的諧振、一種優秀的品德、一種崇高的追求。愛美是人類與生俱有的天性。追求美、創造美是人類矢志不渝的理想。梁啟超說：“美，是人類生活的一要素，或者還是各種要素中之最重要者。倘若在生活的全部內容中把‘美’的成分抽去，恐怕便活得不自在，甚至活不成”。

當您欣賞一幅優美的圖畫、一首典雅的樂曲或扣人心弦的詩歌，甚至一軸龍飛鳳舞的書法時，您是否感到，它們引發了您心靈的感應和激蕩，是愉悅、是陶醉、是憧憬，或許還夾雜著一絲淡淡的惆悵和眷念！仿佛這是您等待已久的夢境。“大美不言”，動情之處，不覺熱淚盈眶。這就是您感到了“美”！

對我輩科普作家來說，想讓自己的作品產生社會價值，說白了就是要用“科學之美”去感染讀者。

2.2 科學美

“科學美”是理性認知活動及其成果所具有的審美（審視美感）價值形式，是理性的一種純粹的抽象或凈化的形式。

科學美的特點是：一是凈化和抽象?？茖W美和藝術美一樣也是人造的形式，是第二性的美（自然為第一性、科學為第二性，而科普則是第三性）。藝術美是一種理想的美，科學美作為真理的形式，則是一種理性的美；藝術美主要呈現為感性形式，或者形象形式，科學美則主要呈現為凈化形式，或者抽象形式?？茖W美是在理性的抽象形式中，包含著感性的豐富內容，呈現為抽象形式之美。

隨著各門科學的數學化，數學美已成為人們的共識，愈益顯現其璀璨光輝。愛因斯坦的質量與能量的關系公式：“E（能量）等于m（質量）乘以c（光速）的平方”，可以說是“凈化和抽象”的范式。他只用3個字母和1個數字解答了內容極為豐富的科學問題。

二是規整和簡潔?？茖W家以最規整、最簡潔的形式，概括最豐富、最大量的自然現象，去揭示最普遍、最深刻的自然規律?？茖W公式和理論的規整性和簡潔性，就是其深廣內涵的最好形式。例如黃金分割律是一種最簡潔、最美，也是最有普遍性的比例形式（一條直線的前半段與后半段之比應等于后半段與全長之比，其解為0.618，即黃金分割值）；愛因斯坦的廣義相對論，因其簡潔、準確而被人們稱為“漂亮的理論”、“現有物理理論中最美的”；DNA規整美麗的雙螺旋結構，以及和諧地包含其中的A、T、G、C四個核苷酸，構成了簡潔的旋轉形階梯。就是這一對生命的曲線，卻演化為地球上生生不息、千姿百態的蕓蕓眾生。這簡真是“大美”了！

三是對稱和有序。自然科學的任務是探索大自然的現象和規律，而這些現象都具有對稱、有序等特性。正是這些理性活動及其成果顯示的審美（審視美感）形式而使人激動。例如，1869年俄國科學家門捷列夫首創的“化學元素周期表”。他發現各種元素原子的結構是有規律的，可以列成周期表，并能解釋原子和分子是如何構成物質世界的。人們不能不驚嘆，五彩繽紛的大千世界竟如此和諧地統一于原子的周期排列。自然界的形成、運行、演化、生長、繁衍、消亡都是有規律的。這就是令人信服的科學美。

2.3 科普美學

“科普美學”說全了是“科普創作的美學”。在這里，科普創作者是審視美感的主體（審美主體）；他的審美對象（審美客體）是“科學”?？破談撟髡咝枰l現和研究“科學之美”，并將這種美感經過創作（讀、視、聽）手段和創作技巧，形成不同媒介（影視、廣播、移動、圖書）、不同體裁（講述體、文藝體、辭書體等）的科普作品。

科普創作者對審美客體“科學”的分析研究，大致有兩個方面：一是科學（包括技術）能夠使人產生美感的根本原因（共性）是什么？有什么規律可循？二是人的美感是怎樣產生的？有什么特征？需要分析研究，怎樣使自己的作品（審美客體），讓受眾（審美主體）產生興趣，從而激發閱讀、收視、收聽的欲望。籠統來說，以上就是“科普美學”的內涵。

3 科普美學的審美對象——審美的主體與客體

具有審美性質的客體是構成審美對象的必要前提，沒有審美客體存在，也就不可能有審美對象存在，審美對象是由審美客體轉化而成的。客體包括：自然事物和現象、社會事物和現象，以及文學藝術。由于它們具有審美性質，即具有潛在的審美價值屬性，而被稱為審美客體。無數的自然、社會、藝術審美客體，為審美對象的形成提供了無限可能性，成為審美對象構成的客觀基礎和來源。

具有科學美的事物（審美客體）作用于審美主體（科普受眾），從而在其內心世界中激發起歡快、愉悅等特殊心理感受，稱之為“科學美感”?？茖W美感不同于一般審美過程中的美感，它不是僅僅由事物的表現形式（文字、結構、圖像、色彩、音響）作用于感官所產生的感受，而是審美主體與客體互相作用的產物。一方面，審美客體作用于人的感官，使欣賞者產生心理和情感的共鳴，引起內心世界和諧的、美的享受；另一方面，主體以其特有的審美判斷和審美評介選擇客體，在無數對象中僅僅同他所理解的客體建立審美聯系。主體的審美活動不是機械的、照鏡子式的被動活動，而是探照燈式的能動活動。

“科學”作為審美對象，包含有自然界和社會中，具有科學審美屬性的多種多樣客體，但只有當審美主體欣賞它們時，才會成為審美對象；當主體還沒有形成審美能力（缺乏科學素養）或審美態度（無意攬勝）時，它們也不會成為審美對象。

由于上述原因，科普創作者就需要著意在“引人入勝”上下工夫?！皠佟本褪亲非罂茖W真理的樂趣；“入勝” 就是進入到科學真理的勝景中的喜悅。這種勝景是科學技術本身的美所造成的。

科普創作者的審美對象是“科學技術”。他們的任務是運用其特有的審美經驗、審美判斷與評介，發現科學技術的審美價值屬性，運用高超的寫作技巧，把科學美呈獻于讀者。

科學是反映自然、社會、思維等客觀規律的分科的知識。科學是“求真”，科學用邏輯和概念等抽象形式反映世界，揭示事物發展的客觀規律，探求客觀真理；技術是“務實”，根據生產實踐經驗和自然科學原理而發展成的各種工藝操作方法和技能（還可包括相應的生產工具和設備，以及工藝過程）。

科學技術的審美價值屬性可以概括為：“科學技術是艱巨的、誠實的勞動，它啟迪人們的智慧，培養人們的艱苦奮斗精神和務實精神；科學技術是探索未來、創造未來的，它培養人們宏偉的胸襟，寬闊的眼界，探索的勇氣和創新的膽識；科學技術是同謬誤做斗爭中發展起來的，它培養人們不畏艱險、不怕挫折、鍥而不舍，一往直前地追求真理和捍衛真理的大無畏勇氣；科學技術是人類共同的財富，它同一切投機取巧、唯利是圖、自私自利的行徑格格不入，它陶冶人們高尚的情操，培養人們的獻身精神?！?/p>

以上這些人類優秀的品德“科學之美”，都是科學技術的屬性，是人類科學精神的具體表現。

4 “科普美”的內涵與審美形式

“科普美”是審美主體——科普作者通過創造性勞動，將審美客體——科學技術知識，運用“邏輯思維”或“形象思維”或“邏輯思維與形象思維相互結合”的創作技巧，整合、演繹為第三性美學作品的審美形式（第一性為自然美，第二性為科學美）。

在討論科普美的形式之前，似有必要來重溫一下科學和藝術大師們對“科學技術與文學藝術”的關系及融合方面的名言。由于新時代的科普作品是科學技術與文學藝術結合、“文理交融”的產物，有關這個問題的認識與實踐，對我們科普作家來說是至關重要的。

我國最早探討“美”與“真”的是梁啟超。他認為：“從表面來看，藝術是情感的產物，科學是理性的產物，兩個東西很像是互不相容的。但是西方文藝復興的歷史卻證明，藝術可以產生科學……藝術和科學有一共同因素——自然，兩者的關鍵都是‘觀察自然’?！笨茖W家李政道認為：“科學是人類探究、認識大自然的結晶；藝術是人類描繪、表現大自然的升華。它們的共同基礎是人類的創造力；它們的共同目標都是追求真理的普遍性。詩人臧克家說：“研究大自然，參透它的奧妙，是科學家的任務；描繪大自然，表現大自然，是文學家的事情。” 愛因斯坦說得好：“在那不再是個人企求和欲望主宰的地方，在那自由的人們驚奇的目光探索和注視的地方，人們進入了藝術和科學的王國。如果通過邏輯語言來描述我們對事物的觀察和體驗，這就是科學；如果用有意識的思維難以理解而通過直覺感受來表達我們的觀察和體驗，這就是藝術。二者共同之處就是摒棄專斷、超越自我的獻身精神。”

科學家與文藝家是天然的同盟軍。他們從不同的立場、用不同的方法，各自而又協同地研究和描繪著絢麗多姿、五彩繽紛的大千世界。而科普作家則應是兼兩家之所長，融會貫通地運用邏輯思維和形象思維、生動地釋讀和描繪自然，傳播科學知識的專門家。

科普作家要學會用兩只眼睛看世界：一只眼睛看的是“科學技術”，另一只眼睛看的是“文學藝術”，從而用文學藝術的心靈和筆觸來演繹和釋讀科學技術?？破兆骷翌欌x祚說過，“馬王爺有三只眼”，我們應當還有一只眼睛，看的是市場?？破談撟髋c藝術創作一樣，都是運用藝術的手段（就科普創作而言，就是發掘或表現科學美的創新的技巧），遵循美學的規律，將科學所內涵的美去感染人們，給人以真與善的感悟（包括科學的探索與發明，技術的創新與進步）。

根據筆者多年的編創實踐，下面介紹“科普美”的五種審美形式及其創作技巧。

4.1 邏輯美

科學重理性，具抽象性；科學研究主要依靠分析、歸納和推理，以邏輯思維的方法為主?？茖W認識世界的紐帶是“邏輯”。

科普作者運用邏輯思維進行創作的主要體裁是“講述體”。講述體通過通俗的講解、敘述，傳播某種科學知識或應用技術，力求表達科學技術的“邏輯美”。一般行文平鋪直敘，大都要求從不同側面穿插歷史、聯系生活，做到深入淺出、引人入勝。

“講述體”科普作品如何體現“邏輯美”呢？可以有兩種創作手法：一是抓住讀者的思維邏輯，從他們的感情世界與經驗世界中的科學問題作為切入點，層層剝筍，步步深入，運用嚴密的邏輯，不斷地展示科學思維的美，將讀者引進科學真理的勝景。二是從讀者的感情世界和經驗世界中的科學問題作為切入點，經過設計，有意識地在科普作品的形式和結構中設置相應的環節，在傳播科技知識的同時表達了“邏輯美”。

4.2 形象美

藝術重感性，具形象性；藝術創作主要依靠聯想、想象和靈感，以形象思維為主。藝術認識世界的紐帶是“感情”。形象思維是人們依據客觀之象，經過主觀創意的加工，創造出形象，運用形象進行表述。

科普作者運用形象思維進行科普創作的主要體裁是“文藝體”。文藝體是運用文學藝術的形式來記述或說明某些科技內容的一種創作體裁。它寓科學技術于文藝之中，把敘事、描寫、抒情和議論不同程度地結合在一起。用群眾喜聞樂見的各種文藝手段來宣傳科技知識和科學思想，富有“形象美”，使科學較易為人們所接受。

近年來，筆者從張景中、吳全德兩位院士的科普作品中感悟到科學確實有感性的“形象美”。怪不得陳景潤會迷醉于“數學王國”之中，想來他不但在腦海里看到了數學“邏輯美”的意象，而且也看到了數學“形象美”的具象。

那是十年前的事了。數學家張景中院士來京開會。筆者去拜訪他時正伏案工作，電腦屏上有一朵美麗的花朵，彩色的花瓣不斷地舒展、演變著，仿佛是一個生命體，正展示著她的千姿百態。筆者簡直看呆了！景中先生說：這里演示的是“數學的動態美”。它所反映的其實是一個很簡單的幾何圖形中一個點的運動變化。如下圖所示，隨便畫一個圓，圓周上任意作3個點A、B、C，把A、B兩點連成一條線段，線段上取第四個點D, 作線段CD, 再在CD上任取一點E，想象A、B、C是3個抬轎子的，E是坐轎子的。三個抬轎子的在圓上用各自不同的速度奔走，那么E的軌跡就會得到成百上千種美麗的圖案。

吳全德院士是北京大學研究納米科學的專家。他在研究“金屬納米薄膜的成核生長機理”時，發現科學實驗能夠把科學與藝術融合起來，使它既反映深奧的科學問題，又具有藝術欣賞價值。他用電子顯微鏡拍攝了銀膠粒聚合而成的“野花”“鮮果”“海馬”等許多美麗的形象。由此，他認為“科學美”可以是抽象的，也可以是形象的，可以用視覺欣賞?？茖W實驗會出現各種各樣極為復雜的圖形，包括許多分形圖形。他探討了“科學實驗藝術”形象美形成的機理，撰寫了科普圖書《科學與藝術的交融·納米科技與人類文明》。

4.3 哲理美

將“邏輯美”與“形象美”融為一體，運用“文學藝術的心靈與筆觸去釋讀與演繹科學技術”，或者簡化為“使用感性的文筆；釋讀理性的科學”就產生了“哲理美”。科普作品兼跨形象思維和邏輯思維兩個領域，不僅僅是科學內容與文學形式的結合，科學的內容也具有文學的意義，符合文學的要求。文學與科學一樣，都是我們認識世界的眼晴。由于文學向科學滲透，在同一篇文章中，科學與文學能夠各自從不同的側面向縱深開拓，互相補充，發揮著認識同一事物的特殊功能。期望讀者在獲得科學知識的同時，感悟人生。科學知識會過時和更新，但文學的價值卻是永存的。

4.4 語言美

言之無文，行之不遠。科普作品還應講究文采，力求文筆優美，甚至要具有藝術的感染力。作品的文采，主要表現在語言藝術上，在通俗和準確的基礎上講求鮮明生動、簡潔流暢，“惟陳言之務去”，以形成自己的文章風格?！帮L格”就是作家在創作中所體現的藝術特色、創作個性。作家由于生活經歷、學識素養、個性特征的不同，在處理材料、駕馭體裁、描繪形象、運用技巧、遣詞造句方面各有特色。

科普作品的美感，尤其是科學散文，在很大程度上表現為“語言美”。語言美的基本特征，蘇軾在《答謝民師書》中作了精辟論述：“常行于所當行，常止于不可不止，文理自然，姿態橫生。”語言藝術風格多種多樣，古樸華麗、剛勁委婉、細膩簡潔、幽默諧趣。無論何種風格，在整篇結構緊湊凝煉的基礎上，行文自然、語言明快，是我國散文民族傳統的精髓。

4.5 結構美

結構是作品的骨架，是表現作品的內容，顯示作品的主題的重要手段。結構是科普作家對題材進行全面調度和把知識加以深化的一種藝術審美。對于一篇優秀的科普作品來說，必須要有一個完美的結構，即完整、和諧、統一。完整就是要內容充實、脈絡清晰、因果分明；和諧就是要主次分明、前后呼應、協調勻稱，切忌章節雜亂、旁枝叢生；統一就是要格調一致、起承轉合、順理成章，觀點與材料形成一個完美的統一體。讀者不僅從文章的內容上，即使在文章的結構上，也能體會到“和諧有序”的美感。結構美其實正是科學的內在美。DNA雙螺旋階梯形結構，若畫其與螺旋軸垂直的平面投影（頂視圖），則形似一個漂亮的五角星勛章；雪花美麗般的對稱有序、千變萬化的晶體結構，莫不令人驚嘆大自然造物之工。

[1] 楊恩寰．美學引論．北京：人民出版社，2005.

[2] 周莉．身邊的美學．北京：中國林業出版社，2004.

[3] 章道義，陶世龍，郭正誼．科普創作概論．北京：北京大學出版社，1983.

[4] 高亮之．愛的哲學[M]．杭州：浙江大學出版社，2011.