反思·互動·創新
——2018第二屆“科學與藝術”高峰論壇（下）

蔡新元 邱成利 葉風 王建民 邵曉峰 梁進 徐迎慶 俞堅 鈕建偉（排名不分先后，按發言順序排列） Cai Xinyuan Qiu Chengli Ye Feng Wang Jianmin Shao Xiaofeng Liang Jin Xu Yingqing Yu Jian Niu Jianwei (No Preference Ranking, in Order of Speech)

1 徐道獲 韓國首爾，Sungboo-Ku，Sungbook-Dong，296-8，入口，樞紐-1 236.5cm×192cm×239cm 2018

蔡新元：設計的進化

我在設計教學的一線，非常焦慮設計的現狀。現在的設計，尤其是設計方向和理論面臨選擇和改善的過程。

當新的技術出現，我們如何去看待，是現在所有學科面臨的問題。現在設計的發展有非常嚴格的訓練過程，而它在當代技術的沖擊下發生了非常大的變化。我們如何看待當代技術給藝術和設計帶來的沖擊？

我們面臨幾個巨大的選擇。一是新經濟。新經濟的模式已經沖擊到了我們生活的每個方面。二是物聯網。三是虛擬現實。現在虛擬現實已經深入到娛樂行業了。四是人工智能。去年“雙11”，淘寶出現了4億幅廣告，一位受過4年訓練的平面設計師要21000年才能完成這個工作量。但這4億的廣告有72%是由純粹的人工智能系統做出來的。商家只要把商品照片和文字丟給它，就可以完成自主設計。而且系統還能深度學習，做的東西越來越好。我們教授學生4年的訓練，其實很快就會被人工智能取代，直覺、感覺等不可被描述、定義的東西在目前的設計格局下已經有了巨大的改變。下一步設計到底往哪走，是我們必須要去面對的一個重要問題。

我想引入一個概念——“革命已來”。我們通常認為設計是領頭的，其實不是，設計是跟班的，當技術發生重大變革時，設計就會產生一次變革。攝影術、電子技術、通訊技術、顯示技術的發展都影響了現代以后的變化。

設計的出路到底在哪里？今天大家討論藝術和科學，往左走還是往右走，我堅定地支持向技術轉向，因為技術在推動社會進步時，藝術要迅速跟進，不能在自己的真空里。社會的高速發展、對美好生活的需求與設計學科建設的落后之間的矛盾，是當前設計教育的主要矛盾，它體現在學科理念、教學內容、師資條件、技術能力等方面，尤其是教師的自我學習更新。

邱成利：促進科學藝術融合，提高作品科技含量

科學與藝術是永恒的話題，在不同的背景下有不同的含義。科學一直在發展，現在尤其突飛猛進。藝術也不甘落后，一直在發展，但藝術的發展跟科學的支撐有很大關系。我從促進科學和藝術融合方面進行一些探討。

一、普及科學知識

普及科學知識是最關鍵的，是根本。但我們習慣進行演講、講座，在其他方面好像乏善可陳，我認為應該嘗試更多的方式、方法。

1.支持科普原創作品。

2.通過組織活動普及科學知識。

3.下鄉惠民服務。它有幾個特點：主題鮮明、突出體驗，關鍵是讓老百姓感到有用，惠及公眾，滿足公眾對科技的需求。參與、互動、體驗，這樣才有趣。我恰恰反對用VR/AR，科學技術的直接參與和體驗非常必要，否則會走向另一個極端。我們國家這么大，應該關注大多數人群。

二、激發科學興趣

做好科學作品，關鍵是激發科學興趣。

1.愛科學。去科技館、科普基地是最好的方式。我們要關注高端科技，更要關注下一代，讓他們從小愛科學，興趣是關鍵。

2.講科學。什么學習方法最有效？讓他講一遍。科普講解員在一線城市科技館十分搶手。

3.學科學。關鍵不是學書本，而是動手體驗，動手制作的快樂是勝過其他方式的。

4.愛科學。參與各種各樣的競賽、公共活動、展演表演。

三、創新傳播方式

1.實施精準科學傳播。科學傳播、科普要精準，針對不同人群、年齡段，推出不同的作品、產品。

2.提高科普講解水平。活潑、有趣、吸引人是關鍵。

3.加強科普產品研發。

4.開發研習旅游。讓孩子們走進科技館、研究所，比什么都有效。開展體驗式科普、簡單式科普、可視化科普、游戲式科普、網絡式科普、藝術式科普、名人式科普。

創新要有豐富的土壤，不是在研究室里空想出來的，而往往是在科學家跟公眾、用戶的交流中產生的，科學家和藝術家的交流往往會帶來創新。

四、提高科學含量。

1.創作科普的精品。

2.翻譯科普的名著。

3.創新作品形式。

4.配套動手工具。

2 白南準 月兔，明/暗 兩個頻道視頻裝置、CRT電視機、電線機、設色木料 59.1cm×269.2cm×66cm 1996

我們應該在直接科普的同時做好間接科普，把藝術巧妙地融入作品中。科學沒有藝術是乏味的，藝術沒有科學是沒有力量的。所以應該往哪邊走？不是往科學那邊走，也不是往藝術那邊走，應該形成合力，這樣才能產生偉大的作品！

葉風：紀錄、虛擬與體驗——數字媒體敘事的設計

2013年，我來到北京電影學院籌建數字媒體學院。講故事是電影學院的核心，所以我們數字媒體學院要講故事，用新的手段或媒體講故事。我喊了一個口號：“用高科技語言講故事。”這是我在電影學院平臺探索的方向。

講故事有悠久的歷史，方式從口述到紙面、實景，再到界面、虛擬。現在到了沉浸體驗的時代，離不開科技。當我們的一切都被數據驅動時，生命體驗在哪？當講故事進入了科技時代，完全被數據化時，我們最原始的沖動和感動在哪？

在城市的時代，人都是原子化的，我們通過數字媒介獲得集體想象和情感共鳴。在全媒體、融媒體時代，一個作品可以同時被1萬人看到，獲得集體想象和情感共鳴，這樣的形式跟農耕時代或從傳統藝術中獲得的情感有什么區別？我想這也是一個命題。

作為大眾，很多時候對先進媒介技術抱有奇觀體驗的心態。現在AR/VR在藝術上屬于探索階段，很多人趨之若鶩。但傳統的美術館依然有很多人參觀，它不是技術的體驗或奇觀，我相信大家對生命的體驗依然重視。

主題化、儀式感、科技媒介，是我總結的敘事媒體鏈關鍵詞。藝術是儀式感的本質。我們講故事，是因為聽眾不在現場，這種敘事是虛擬的。“場”的概念很重要，我們試圖回到現場或者去到現場。儀式感、價值觀和有主題的東西就變成了我們想要獲得的效果。但數字媒體是否能夠體現出場面、現場、場景、氣場、場合或者場所？現實和虛擬需要通過數字媒介來連接，但如何把握就體現了藝術家的能力。對此我分了兩類：一是嵌入式敘事，二是封閉沉浸式敘事。

記錄、虛擬的體驗場的設計，變成了現代必備的技術，它成了世界的主流。我比較關注技術、硬件，用全景來提升VR/AR的效果，包括實拍影像、交互設計、虛擬現實等手段，讓觀眾更加貼近現場。我們想方設法通過互動的、虛擬的、實物的、大面積的空間等，讓人獲得沉浸感、貼近現場，并采用互動的方式，而技術提供了這樣一種可能性。

讓想象的歷史世界與當下環境連接，講故事的媒介、設備和新的語言成為了重要的學問，這種學問是科學和藝術的結合。

王建民：智能媒體與虛擬現實科研與教學應用

我們同濟大學在汽車交互方面的設計研究得比較深。2012年我們與另外兩所藝術類院校合并，學院的性質更復雜了。同濟大學是綜合院校，但偏工科，怎么做好藝術類學科，是我們目前的難題。

如何找到同濟大學的資源、位置、特色？這學期我們開設了“生命藝術”這門課，由我們藝術與傳媒學院的老師跟生命科學院的老師共同授課。嘗試將藝術與數字媒體化手段結合到各個學科里。

我們同濟大學有三個一級學科領域的教授，每個學科都在努力將資源整合。最近我們強調將技術和文化藝術整合。

我們在“媒體文化和媒體傳播”做得比較多的是藝術傳播。

邵曉峰：藝術家的科學思考

“夫科學之豐功，美術之偉烈，燦爛如日，懸于中天”。如果用這句話作為主題，可以把科學與藝術的關系形容得無以復加。徐悲鴻先生總結科學與藝術的關系是“燦爛如日，懸于中天。”這可以算是古今中外探討科學和藝術關系及地位最重要的言論。

一、徐悲鴻談科學

20世紀20年代徐悲鴻在法國留學時就關注過當時以巴黎為代表的對于美術和科學的認知。他認為美術家與科學家很接近，用意至善。這是通過中國儒家思想的“至善”對二者關系的勾連。

徐悲鴻有一次短期回國，在上海的演講中提到，究竟科學和藝術有什么直接的關系？它們所研究的對象到底是什么？他認為：一切的學問有三人肩其任——文學、科學、美術，文學塑造物之性情，科學造物之體質，美術傳造物之形態，對藝術理論和科學與藝術的關系帶來新的啟發。

夫科學之豐功。徐悲鴻曾在畫冊中提到：“科學之天才在精確，藝術之天才亦然。藝術中之韻趣，一若科學中之推論，宣真理之微妙，但不精確，則情感浮泛，彼此無從溝通。”只有精確的藝術、能讓大眾看懂的藝術才能救國。他認為當時西方一系列現代流派的藝術并不能解決中國的問題。

通過科學技術手段，我們對徐悲鴻散落在民國報刊上的文章進行了全方位梳理，找到了數十篇前人沒有發現的文章。徐悲鴻說：“人類精力所赴的最高目的，也就是科學、文學、藝術的共同目的，這些目的當中可以將造化與人性分為三種性格，即陰陽、剛柔及其中間性格。如直屬剛，曲屬柔，熱屬陽，而寒屬陰。但其間有溫，或波浪紋之線，則其中間者也。”

徐悲鴻說科學唯一的美德在精確，但當時的中國所見無一物不浮泛。所以在那種情況下，美術至于神奇變化之時，必令方者不方，圓者不圓，紅者變綠，白者忽黑，約圖成體，舉物象征。他的結論是，藝術家要有求真精神，研究科學，以數學為基礎；研究藝術，以素描為基礎。他認為科學無國界，而藝術為天下之公共語言。吾國現在凡受過教育之人，未有不學數學的，卻未聽說學西洋數學。學素描當然亦同樣情形。但數學有嚴格的是與否，而素描到中國之有嚴格之是與否，卻自我起。

二、吳為山談科學

吳為山先生認為科學發展塑造了人，成就了社會文明，提煉了人的精神，實現了人與大自然對話、共融的價值。目前他創作了500多尊雕像，其中有100尊是跟科學家有關的。

三、我的科學與藝術觀

我認為，科學、宗教、藝術（涵括文學），人類三學鼎立也。竊以為，科學實為人類藝術化之空間、環境及物質而不懈探索；宗教所營造之天堂、凈土亦為高度藝術化之理想世界也。基于此，世人擇藝而為，誠高尚使命也。具鉆研之熱忱，表現之雄心，矢志不渝，永不駐足，即具正進心態也，于藝術創造中具永恒魅力。

梁進：名畫中的數學密碼

一般來說，數學思維是嚴謹的、收斂的，藝術思維是跳躍的、發散的，但它們的共性是“發現”和“創作”，在哲學或者更高層次相通，我用一個數學術語“高維連通”來形容二者的關系。

數學從形開始，東西方文化不謀而合，認為這個世界是由規律來統領的，特別是在西方工業革命后，有段時間大家認為科學可以解決一切問題。但我認為這個觀念有問題，畢竟我們認知范圍有限，科學解決的是認知內的問題。

數學和藝術聯系最直接的一點，是黃金分割。黃金分隔是一個很奇妙的數字，古人很早就意識到這個關系。與黃金分割有關的是斐波那契數列。斐波那契用兔子描述了一個數列：一只兔子每1個月生一只小兔子，新生的兔子過了1個月也會生新的兔子，N個月后有多少只兔子？一直加下去，數字的值可以無窮大。前一項和后一項的比例慢慢趨向于一個值，前一項比后一項，趨向于0.618；后一項比前一項，趨向于1.618，因此也被稱為黃金分割數列。

文藝復興時期，西方藝術的重要特點是科學入畫。“文藝復興三杰”之一的達芬奇不僅是一位畫家，還是科學家、工程師、醫學家、數學家……現在很少有人能跨這么多領域。《達芬奇密碼》那本書是從《維特魯威人》開始的，第一個密碼就是它，從這個密碼里再找出其他的密碼。有人終其一生都在研究《蒙娜麗莎》神秘的微笑，比如她的眼神，她嘴角的似笑非笑，整個作品的布局是按照黃金分割的方式安排的，有螺線和黃金三角形的格式，我們就隱約覺得她很美。

同屬于“三杰”的拉斐爾代表作《雅典學院》，把古希臘最有名的科學家、數學家、藝術家都繪制在畫面中，柏拉圖、亞里士多德和畢達哥拉斯三個人形成一個三角形，也就是說在拉斐爾心里支撐雅典學院輝煌精神天堂的支柱就是數學。這幅畫的透視已經達到了爐火純青的程度，當時的藝術家多年來都在研究如何在二維平面上表現三維空間。后來透視轉換成數學理論，形成了數學的新分支。

丟勒在銅版畫《憂郁》中，直接把數學畫到了畫面中。他頭頂上是一塊幻方，橫、豎數字相加都一樣。這件作品是他的精神自畫像，表達了文藝復興時的科學象征。

3 奇奇·史密斯（Kiki Smith） 美好的一天III 青銅、銀、金葉 31.4cm×33.7cm×17.8cm 2007

徐迎慶：交叉學科的創新研究

清華大學最近在交叉學科做了新的嘗試，成立了未來試驗室，希望不斷創新、探索未來，特別抱著突破學科壁壘的使命感來推動跨學科的建設和發展。清華是工科院校，以計算、傳播、媒體、藝術匯聚合一為愿景，通過技術創新，對人類認知、互動、邏輯產生變革，促進人機物融合的社會發展。

我們研究的主要方向是人、機、物結合，根據教授內容設立了五個研究中心——未來人機物融合中心、未來教育與醫療研究中心、未來人居研究中心、數字化先進制造研究中心、未來材料研究中心。

我們正在做一套兩室一廳的房子，請人住進去，采集入住人的信息。房子里裝了很多設備，包括重力傳感器，紅外的、高速的、深度的等。我們希望通過傳感器了解房間里有什么、人在干什么。通過人工智能的方法對數據進行計算，得到人在房間里行為的分析，用于理解人和人之間的關系。我們需要讓計算機通過入住人的面部表情、談論對象、語言來了解他們的生活和思想。

我們的第二個項目叫“嗅覺認知”。我們希望在嗅覺和人機交互領域開展一些工作，這些工作已經開始了。我們做的第一代概念原型機叫“嗅豆M1”。兩個一模一樣的蘋果，原型機可以聞出來哪個是甜的，哪個是酸的；拿一朵玫瑰，可以在網上搜索出和它味道相似的香水，這也是未來物聯網搜索的重要渠道。嗅覺認知有很多應用，比如氣味標簽，以后的虛擬現實，不只能看到，還能聞到。還有基于氣味的社交分享、商品的推薦等。重要的是現在醫學領域已經開始應用嗅覺，通過口氣篩查疾病。我們希望經過兩三年時間研究一套輔助的中醫健康咨詢系統，真正結合“望聞問切”，實現遠程就診。嗅覺應用還可以幫助武警和海關，協助他們檢查乘客的攜帶品，甚至身份。

傳統人工智能的語音界面是S T T（speech to text，從語音到文本），把語音識別出來，然后TTS（text to speech，從文本到語音）。但這樣的語音沒有情感。現在我們嘗試在STT里標注情感，希望未來通過對語音情感的識別，讓人工智能擁有更多功能。

我們還有一項持續了9年的工作，就是給盲人做一臺交互終端。全球有2.85億視覺嚴重受損的人，3900萬盲人。由于人壽命的延長，以及其他原因，全盲患者在2050年大概會增加到1.15億。我國有1000萬盲人。我們用了9年時間，對盲人的腦功能、聽覺、視覺區域、手指驅動區域進行分析，同時我們第一次發現盲人的觸覺閱讀能力的腦功能連接強度的生理基礎，這是我們挺自豪的一個事情。耗費了大量經費和精力，完成了終端機的產品原型。

俞堅：藝術與科技交匯的千高原

我本人跟科學與藝術這兩個學科有比較多的關聯，我的專業是建筑，發現在美院這樣的藝術語境里，類似于建筑甚至設計的應用藝術學科，跟純藝學科的思維有很多碰撞。我們討論藝術與科學的交匯的問題，雙方如何對話，兩種不同的思維方式如何結合，這是個非常重要的問題。

在科學與藝術互相對話過程中有兩個話題比較重要，一個是雙方在未知探索的領域里有一些交織的方面。比如以前清華大學開展的楊振寧、李政道等科學家和藝術家共同探討對未來或者未知世界的探索和理解，這是以前我們比較關注的一方面。

另一方面是關注“生活之用”，就是應用領域，也是非常重要的一個方面，因為現實的問題、現實的需求把藝術和科學結合在一起。尤其現在隨著應用實踐不斷加強，這個話題越來越重要，而且在新的數字技術、媒體技術的支持下，兩者的結合變得必不可少。我今天主要討論科學與藝術在“生活之用”上的結合。

面對“生活之用”的結合，有一個話題是飽受爭議的，就是問題導向和愿景導向。這是兩種不同的導向。設計思維把這兩個問題做了很好的結合，更多地從科學思維的角度去理解藝術思維，尤其是藝術的創造性的思維，然后用一種很科學、系統的方式把它表達出來。

在這個過程中，雖然從藝術角度而言設計思維更強調科學思維的特征，但它在科學領域又屬于非常藝術化的思維，先構想一個愿景，然后發現問題，再去尋找解決方案。正因如此，設計思維不僅應用在設計領域，也應用在商業、工程領域，甚至進入基礎研究的領域。

問題和愿景如何結合，是藝術與科學的交織要考慮的問題。愿景會讓我們想到烏托邦的概念。烏托邦就是一種夢想，既包含以藝術、人文情懷為主的對理想生活的愿望，同時也有不現實、不切合實際的批判概念。另外一方面，這樣的愿景又是對科學前瞻的引領，是推動科學往前走的動力，充分體現了藝術思維的想象力、魅力。

另外，還要考慮系統和辯證的關系。我們對事物、問題、愿景的構想，需要構建眾多的細節，在這其中，科學思維起到重要的作用。這種系統化的方式是藝術思維需要借鑒的。在系統思維中，中國傳統思維的系統性如何和今天的系統思維接軌，也是一個切入的重點。

我們的東方設計學并不是要延伸一種跟西方對立的、保守的中國本土設計學思維，而是希望營造引領未來、引領全球的新的與藝術及科學結合的系統方式。法國關聯性比較大的兩個哲學思路對我們比較有借鑒意義，一是行動網絡理論，二是意志性。這在今天我們進入人工智能時代時是非常重要的，一輛汽車、一部手機、今后可能嵌入我們頭腦里的芯片……都是我們需要考慮的系統整合的問題。同時，它還有多元性、雜合性的特點，我們今天的社會由于虛擬技術、數字技術的介入，這個系統不再是線性系統，而是包含多重空間概念的系統，雖然我們坐在這里，但可以通過網絡把心連到別的地方。

在藝術與科學的對話中，解決“生活之用”有兩個張力，一是問題和愿景的張力，二是系統建構和動態的結構跟再建構之間的關系，在這樣一些關系中我們可以尋找新的可能性。

我們在跨界創新設計、城鄉綜合營造等領域不斷拓展，但這些拓展面臨“千高原”的爭議，一方面要打破科學與藝術的分界，但同時又有很多人重新爭議、劃分領域、建構新的專業。我們能夠在張力間開拓不斷動態變化的新的可能性，這個問題既讓大家痛苦，也讓大家非常興奮，我想這也是“科學與藝術”這個話題的魅力所在！

鈕建偉：基于動作捕捉的虛擬偶像生成

“基于動作捕捉的虛擬偶像生成”包含兩個話題，一是虛擬偶像，二是動作捕捉。我們團隊通過十幾年的努力，做出了一位虛擬偶像。

有一種偶像正在流行，那就是虛擬偶像。比如洛天依，她以日本YAMAHA語音合成引擎為基礎，是上海一家科技公司制作的全世界第一款中文聲庫和虛擬形象。洛天依入駐了中央電視臺的綜藝節目，她已浸入到了普通人的生活中。

虛擬偶像這一新生事物的商業價值巨大，這令我們很感興趣。虛擬偶像的受眾是青少年和一些相對開明、開放的成年人。青年是國家的未來，是民族的希望，青年興則民族興，青年強則國家強。我們希望通過虛擬偶像引領青少年。很多青少年有正能量，積極、勤奮，我們應該用他們喜聞樂見的形式去引導他們，占領他們的思想陣地。

另外，青少年喜歡追逐科技的熱潮。因此我們的第一個關鍵點就是是動作捕捉，測量、跟蹤、記錄人體、動物、物體的空間坐標與軌跡，通過建模、驅動，自動生成虛擬形象、虛擬偶像。動作捕捉和電視、電影、動畫、攝影的淵源是一樣的，拍攝動作的影片以每秒24幀的速度播放就是電影。這種技術一直持續到20世紀末，2009年的電影《阿凡達》才真正把動作捕捉這種技術普及給普通大眾。

動作捕捉應用在醫療康復的專業級健身，以及體育運動，甚至軍事領域。放眼全球，65歲的老年人傷害致死的第一大原因就是跌倒。現在有很多空巢老人，我們非常希望能夠通過動作捕捉了解空巢老人獨自在家的狀況。動作捕捉還和藝術教育相關，無論是東方的太極、西方的芭蕾，還是大提琴、小提琴、鋼琴、舞臺藝術、話劇、歌劇、音樂劇……動作捕捉都能系統、完整地做出記錄。動作捕捉發展得最好的領域是影視娛樂和ACG（Animation Comic Game，動畫、漫畫、游戲的總稱）產業，很多ACG產業動作捕捉已經成為一個基本手段。

這聽起來很誘人，但是任何新鮮事物必然存在很多問題，值得我們深思——倫理、產權保護、隱私權保護、商業模式、IP生態……但是我們不敢忽視“未來已來”！我們應該抱著更開明的心態，擁抱未來。