近年来，艺术与科学的关系讨论，作为学术界的一个热点，已有不同的学术机构举办研讨会，许多知名的美学家、艺术家甚至科学家，也都在思索艺术与科学的相互关系和相互影响，从而产生了大量关于两者的具有精辟见解的观点和著作。比如日本当代最有影响的三位美学家：今道友信、竹内敏雄和川也洋，都曾经著书立说，探讨艺术与现代科学技术的关系；诺贝尔物理学奖获得者，著名的美籍华人物理学家李政道先生也曾说：“科学与艺术是不可分的，没有情感的因素和促进，我们的智慧能够开创新的道路吗？没有智慧的情感，能够达到完美的意境吗？”“艺术和科学的共同基础都是人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。”他积极发起和组织“93北京科学与艺术研讨会”，撰写著作《科学与艺术》；除此之外，国内关于两者关系的探讨也有大量图书出版，比如吉林人民出版社的“大美译丛”，包括《艺术与物理学》、《美与科学革命》、《天体的音乐》等；上海科学出版社也出版有：《墨镜——埃舍尔的不可能世界》；华夏出版社出版的《科学与艺术中的结构》等著作。进入电脑网络，键入关键字“艺术与科学”，关于两者关系的古今讨论，更是不胜枚举。这样一种信息获取手段，给我们带来了多样化的精彩讨论，但点击鼠标呈现出来的这些开放性的观点，往往“各说各的话”，研究者在基本概念、范畴、问题上自由言论，没有形成真正的对话和交流，从而给艺术学初探者造成严重的知识负担。
古典文化中的艺术与科学
讨论艺术与科学的关系，首先得清楚两者的概念。一般的，我们所认为的科学，是指自然科学，如天文、物理、化学、生物等，它研究自然，并试图寻找自然发展的各种规律。而艺术，主要包括文学、音乐、绘画、雕塑等门类，属意识形态范畴，以努力发掘人类主观审美活动为目的。值得注意的是我们今天所理解的“科学”和“艺术”，与历史上的概念大相径庭。现代意义上的“科学”产生于19世纪后半叶欧洲各学科开始分化独立的时候，在此之前，科学研究常常以自然哲学的名义出现。而回顾西方在18世纪关于“艺术”的解释，当时的知识分子眼里的艺术，远远比现代概念丰富，他们认为艺术是一个包罗万象的世界，包括了“生产力”、机械、“焰火制造术”，以及关于民族工业产品等等方面。如果再往历史深处索源，希腊、拉丁语中的艺术这个名词：arts，指诸如木工、铁工、外科手术之类的技能或类似技艺。总之，古典文化中，艺术与实用技术，与美，与道德都有一定的关系，艺术与科学处在和谐发展、并行不悖状态当中，两者密切联系，相互融合，并且达到了非常完美的程度。
这里有大量的实例为证：早在公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯学派就提出了“美是和谐”的思想，毕达哥拉斯（Pythagoras）在数学研究中发现了弦的长度与音调有一定的关系：在相同张力的作用下振动的弦，当它们的长度成简单的整数比例时，击弦之声是和谐的。毕达哥拉斯对自然的科学观察却得到了一个审美的结果，难怪G·W·莱布尼兹说：“音乐是人类灵魂从计数中感受到，而没有意识到这是计数的那种快乐。”而另一位学者J·J·西尔威斯更直接地说：“难道不可以把音乐描绘为感觉的数学，把数学描述为理智的音乐吗？”毕达哥拉斯学派把音乐里出现的这种数与和谐的原则，当作宇宙中万事万物的根源，并提出了“黄金分割”的理论，同时将这一原理运用到建筑、雕刻等其他艺术门类中，以确定美的标准。
科学与艺术之间的这种密切关系，在文艺复兴时期更是达到完备的状态。比如绘画方面的艺术成就，朱光潜先生就曾经说：“意大利绘画在文艺复兴时代之所以能达到欧洲第一次高峰，在很大程度上是科学技术进展的结果。当时一些重要的艺术家都同时是科学家……文艺复兴时代对形式技巧的追求，尽管有它的形式主义的一面……它毕竟是艺术发展史上的一个进步运动，因为它使艺术技巧结合到自然科学，实际上起了推动西方艺术向前迈进的作用。”达·芬奇就是这个时代最出色、最典型的集艺术与科学于一身的巨人，研究他留下的大批手稿，我们可以发现这些遗产既可以当作艺术品来欣赏，同时又能处处发现他隐藏的科学断想。其中有关花卉的习作，不但精确地描写了植物的生命，还体现了植物向日性与向地性的科学含义。在他的手稿中，还有一个住宅小区的模型，是他设计的心目中的理想小城：把小区同河流巧妙的结合在一起，创造了一个清洁舒适的生活环境，小区的用光、用色，以及环境、生态等等设计，即便是在500年后的今天看来，其科学性也可与现代住宅小区媲美。达·芬奇还有诸多研究人体解剖和比例的速写与分析草图，在大量数据分析中，我们不得不与他同样惊叹人体是造物主赋予的最精美、最奇妙的杰作。达·芬奇的艺术表现了机械、军事、植物学、解剖学、地质学、地理学、水力学、空气动力学、光学等方面的天才想像和创造力，他将自然科学成果运用到艺术领域，同时又以科学的思维方法促进艺术审美心理的建构，他始终坚信：无论艺术还是科学，最首要的本领是以眼睛去观察。达·芬奇的这种信念也正是文艺复兴时期特有的文化情境，大量的艺术家极力客观地观察自然、反映生活，认识到艺术是模仿自然、再造第二自然（达·芬奇用过“第二自然”这一术语），应该把艺术摆在自然科学的基础上。德国文艺复兴艺术家阿尔伯特·丢勒（Albrecht Durer）的艺术成就也反映了这样一种社会风气，恩格斯（F.Engels，1820—1895）就曾高度评价过他，认为他是“在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人”，并且将他与达·芬奇并称。丢勒热爱数学，他仔细研究过比例问题，并用于对透视法、对光线和阴影等技法问题的创新研究，他说：“美究竟是什么我不知道，”但他认为这个问题可以用数学来解决：“如果通过数学方式，我们就可以把原已存在的美找出来，从而更接近完美这个目的。”丢勒的艺术创作有一个重要特点，就是精细、讲究科学和数学。
直到19世纪，欧洲人开始对艺术与科学的联姻提出诸多质疑，问题来自于自然科学飞速发展对传统观念带来的挑战，社会进步带来学科的细化和分工，然而细化和分工又使科学与艺术背道而行，艺术在追求审美中逐渐舍弃对自然客观规律的探究，科学在追求客观规律时，又在舍弃事物的丰富性，忽视孕育其中的审美情趣。不过即便是这个时候，也有大量的文艺家大力疾呼艺术与科学的和谐关系，浪漫主义诗人华兹华斯就认为：“诗是一切知识的生命和精华；它是整个科学脸面上热烈的表情。”英国著名风景画家康斯泰勃尔（John·Constable）也宣称要使风景画成为一门精确的科学，画画就是实验！
总的来说，在古典文化当中，艺术与科学的分界线并不明显，两者甚至长期处于混沌的状态，它们开始分家则是晚近的事情。
近代文化中的艺术与科学
近代人类社会对科学技术倾注了巨大的热情，科学技术也使人类摆脱愚昧贫困，改变着人们的生活方式和思维方式。正如恩格斯说的，“在马克思看来，科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。”但马克思也看到了“随着人类愈益控制自然，个人却似乎愈益成为别人的奴隶，或自身的卑劣行为的奴隶。甚至科学的纯洁光辉仿佛也只能在愚昧无知的黑暗背景上闪烁。我们的一切发现和进步，似乎结果是使物质力量具有理智生命，而人的生命则化为愚钝的物质力量。”尽管科学给人类带来巨大的利益，但不一定会给人类带来幸福与美，科学发展的结果，使人摆脱自然控制而获得解放，同时也使人失去了自然环境与自然本性，与自然界相分离，依附于机器，造成人与人及人与社会的分离，造成人的精神世界贫乏，丧失精神家园，我们看到的结果就是：艺术开始被逐渐剥离宗教的、权力的、实用的功能，而开始纯粹成为具有内在创造与审美价值的特殊的人类精神产品，而科学研究则成为一种机械的知识产出活动，受雇于预测和控制的要求。社会生产力快速进步的同时，带来的却是如希勒等人所说的“感性冲动”与“理性冲动”的分裂。
艺术与科学之间的对立面日益明显，有如彭吉象先生在他的著作《艺术概论》中所总结的：两者的对立表现在实质上、目的上、思维上、具体操作中、成果上等等方面：“从实质上讲，科学是人类认识客观世界的知识总和；艺术是人类进行审美创造的最高形式，从目的上讲，科学求真，它的任务是揭示事物发展的客观规律；艺术求美，它的任务是满足人们精神文化生活方面的需要。从思维方式上讲，科学主要运用抽象思维，强调理性因素；艺术主要运用形象思维，强调情感因素。从具体操作来讲，科学应当客观冷静地对待事物，准确地揭示事物的本来面目；艺术则是一种主观色彩很浓的创造活动，它除了反映生活外还评价生活与表现情感。从成果上讲，科学理论应当具有普遍性，放之四海而皆准；艺术作品必须具有独创性，真可谓前无古人后无来者。”艺术与科学的这些本质区别，应当说自人类产生这两种文化现象以来就一直存在，只是在古典文化当中，两者在文化心理上是相一致的，更多的人相信科学研究工作就像艺术家的创作活动，其中都充满了激情，突现了真理和意义。而近现代以来，在科学的名义下，工业社会造就了一大批丧失个性的，没有审美情趣的，标准化的人，越来越细密的科学探究却往往使人迷失心灵的方向，验证了一些哲学家预见的“无意义”感和“荒谬”感。科学的单方面发展造成了非人性化的弊端，如与植物打交道的生物学家，植物在他们眼里常常只是一种认识意义上的关系，无所谓形态上的美与丑，特别是分子生物学家关心的是植物基因或植物碎片，却可能忽视了宏观层次上的自然美。而艺术的单方面发展也付出了代价，突出表现是现代艺术与后现代艺术过度宣泄和滥用情感。
艺术与科学，曾经那样志同道合，却因为人类文明的进步在文化心理上背道而驰了，特别是在一些敏感的学者眼里，两者的关系发展显得更为悲观。希勒（Friedrich Schiller）在19世纪快要来临时痛苦的预警：“如今是需要支配一切，沉沦的人类都降服于它那强暴的轮下。有用是这个时代崇拜的大偶像，一切力量都要侍奉它，一切才智都尊崇它。在这架粗糙的天平上，艺术的精神功绩没有分量，失却了任何鼓舞的力量，在这个时代的喧嚣市场上，艺术正在消失。甚至哲学的研究精神也一点一点地被夺去想像力，科学的界线越扩张，艺术的界线就越狭窄。”的确，科技革命带来极大丰富的物质世界同时，是以精神食粮为代价，人类生活似乎显得得不偿失。然而，这种终极意义的困顿，很快就因文明的又一次迅速进步而消解。
艺术与科学分裂的结果，只会给社会、给人类带来更多弊端，分裂的关系需要修正，随着各学科的进一步完善要求相互之间交叉整合，大量哲学家、思想家、科学家、艺术家开始重新倡导艺术与科学的统一，意识到艺术与科学在深层内核上，在终极目的上仍然保持着一致性，正如爱因斯坦所说：这个世界可以由乐谱组成，也可以由数学公式组成。
以国际上的科学教育为例，几十年来的改革方向一直向着力图更多的沟通人文与科学而努力，科学教育改革的内容，也越来越多的增加人文理解的因素。越来越多的人清晰地认识到，科学单向度纯粹中性的求“真”是不可能的，文化因素、宗教因素、社会因素的“求美”的参与，才可能使科学达到完善，艺术与科学在深层内核上保持着一致性，科学家和艺术家的创造，无论是用理性方式把握世界，还是用审美方式把握世界，总会自觉或不自觉地实现着感性与理性的统一，创造主体都有强烈的求知和审美的欲望，科学借助艺术的想像力可以突破固有的思维框架，实现概念的跳跃；艺术借助科学的幻想和理性思考可以突破感性的直觉，实现情感的跳跃。
艺术与科学的重新整合，使现代文化受益匪浅，比如现代科学技术对艺术的创作和研究产生了深刻的影响，表现在新技术的应用上，新艺术视野的拓展上，新审美心理的形成上等方面。
现代科技与艺术
19世纪末尤其是20世纪50年代以来，现代科技的迅猛发展，对艺术创新产生了深远的影响。艺术家们大都相信，受惠于现代科技的飞速发展，新色彩、新材质、新工具、新方法、新观念等将会使创作面临更丰富的选择，艺术创造力和想像力也将获得更为广阔的发展空间、更多的形式表现空间，以展示人类文化生活的浪漫和风采。这里将现代科技对艺术的影响归纳为三个方面：
首先，现代科技对艺术的影响，表现在为艺术提供了新的技术手段，促成新艺术形成的出现。现代艺术较之古典艺术形式内容的增加，主要得益于艺术创作中技术手段的不断更新，电影、电视、网络艺术等等，都是新兴的艺术门类，它们的出现和完善并不是偶然的，而是建立在现代科技在声学、光学、电子学等方面取得的重大成果基础之上。
比如电影艺术，它的诞生，容纳了太多科学家、机械师等人的不懈研究和发明创造。从1825年英国人费东和派里斯博士发明“幻盘”，1832年比利时的约瑟夫和奥地利的斯丹普弗尔同时发明“诡盘”，1834年英国人霍尔纳发明“走马盘”，到1839年摄影技术发明，1840年缩短曝光的技术发现，再到1877年，法国人雷诺制造了“活动视镜”，进而在1888年创造了他的“光学影戏机”以及1882年法国生理学家马莱发明了“摄影枪”，几乎在同一时期爱迪生发明的“电影砚镜”，终于由法国卢米埃尔兄弟在1894年底研制成第一台比较完美的电影放映机，成功地把图像投射到了银幕上。经过那么复杂艰难的发明过程，得到的影像较之我们今天所获得的欣赏效果还相距甚远，自电影诞生以来的一百多年时间里，电影技术又从无声到有声、从黑白到彩色，乃至宽银幕、立体声、数字特技等等的不断改良，一次次的科技完善，才成就了电影这门20世纪最富有魅力的艺术。除了电影艺术，科技发展派生出的新艺术门类还有动态艺术、电子艺术、光影艺术、视幻艺术等等形式，这些新的艺术门类，其形貌己脱离传统的绘画、雕塑范畴，其动态、形象、光色、音响等效果都给人以崭新的感受。
现代科学与艺术紧密融合，使艺术门类大大增加。艺术紧跟时代，更贴近生活，表现形式多姿多彩，前景不可限量。
其次，现代科学技术对艺术影响，还表现在促进艺术创作方式的更新。现代艺术不但在门类上花样翻新，运用的高科技手段前所未闻，即使是传统艺术形式的创作，也被科技赋予新的方式。
目前一种名为Techno的音乐风格正成为新的音乐创作潮流，推进这一风格的音乐人主张取消使用传统的乐器，而是将以前所有的音乐和声音都作为采样对象，把这些声音放在电脑里进行拼贴，从而赋予这些声音新的内在逻辑关系，达到审美的目的。这种拼贴的手法在美术中也应用广泛，如今报刊杂志上常见的“舒同体”字样，就是制作者利用电脑采集书法家李叔同的字体特点，加以拼贴组合成的。当然，电脑在艺术家手中不仅仅是拼贴组合工具，艺术家还利用二维、三维电脑动画系统和数字编辑系统所提供的功能进行创作，从事影视设计的艺术家们，只需要坐在电脑桌前使用关于文字、图形、声音和动画等的电脑软件，就可以进行创作，如分形艺术，通过计算机绘画，与一般手工绘画不同之处在于，它充分利用数学公式，通过数学计算求得每一个像素的“数值”（不用扫描仪），把众多象素组合起来构成奇妙的数理图形，展现数学世界的瑰丽图景，从而在建筑装饰、纺织印染、广告设计等方面都获得了许多潜在的应用价值。除电脑已经并且将会更有效地为艺术创作服务之外，其他科技领域的革新给艺术带来的新方法同样不能小觑。艺术家从古到今一直在力求发掘自然美，而电子显微镜及原子显微镜使他们惊喜地发现原来不被肉眼所察觉的微观世界也是如此的神奇美妙，那些细胞分子、原子所呈现出的色彩和结构竟如此完美。而现代摄影技术，可以捕捉瞬间即逝的景象，所以才有著名的“牛奶花冠”，清晰展现牛奶滴下时溅起的形状：图案化的圆形奶花，犹如庄重典雅的皇冠。关于艺术创作方式的更新，还有一点值得注意的是，在计算机网络终端，每个人都可以进行交互式的艺术创作，从而超越以往以艺术的审美价值单方面依靠艺术家提供的局限。计算机网络提供了大量艺术素材，在一定的程序下，参与者对这些素材按照自己的方式重组，在这种重组过程中体现和完成艺术价值，从而实现互动创作的目的。
再者，现代科学技术对艺术的影响，还表现在开拓了新的艺术传播手段。以视频技术和电子传播技术为基础的电视网络，是艺术得以广泛传播的有效手段。视频技术和电子传播技术可以将图像和声音以模拟或数字方式转换成电子波，接收装置通过解码器，将电子波还原成图像，这套技术消除了人们对获得艺术审美的区域和场地的限制，人们坐在家里通过电视转播就可以欣赏到音乐会、歌舞表演、戏剧、艺术展览、电视剧、电影等影像。除了电视网络、计算机网络时代的到来，为艺术带来了更为快捷的传播方式，计算机网络将传播客体处理为0和1的编码进行表达和传输，随着微电子芯片的快速提高，作为编码处理终端的电脑容量和处理速度也在不断提高，借助于光纤通讯技术，这一网络正向世界性范围扩展。计算机网络较之电视网络更先进的是，计算机不但是接收处理信息的终端，同时还是发布信息的源头，艺术不但可以通过它得到广泛传播，而且可以达到互动式艺术创作的目的。现代高科技为艺术提供了新的传播手段，更重要的是为艺术提供了前所未有的文化环境，有了高科技网络，不仅使得艺术可以达到世界任何一个角落，为艺术赢得前所未有的审美人群，而且便捷的传媒，有利于各地艺术家们互相切磋和学习，促进整个人类艺术的发展，实现艺术生活化、普及化的趋势。
除了以上提到的三点，现代科学技术对艺术的影响还表现在新的审美心理的形成、新的美学观念的形成等方面，电影的诞生就同现代科技引发新的审美观念息息相关。电影诞生之前，相对论和量子力学构成的现代物理学，使人们产生对时空、空间和物质、运动相互作用的新观念，电影史前期的科学家、发明家们才逐渐发现符合这一新的科学观的审美语言——电影，从而实现“运动的光学幻觉”，实现了艺术与现实幻象真实的追求。又如机械化的大生产萌发了立体派和未来派的审美意识；强化的商品意识孕育了达达主义；动物遗传工程研究的进展促使超现实主义的产生等等。现代科学领域的信息论、系统论、控制论、模糊数学等观点和方法，已经被大量应用到了艺术创作和研究的当中，成了艺术创新和艺术审美的重要手段。艺术与现代科技还相互融合和渗透，科学艺术化，艺术科学化，两者的独立性在人们的日常生活中被取消，如新兴的现代工艺美术——Design，旨在实现实用功能与审美功能的生活化、普及化，对人类生活产生了深刻影响，现代工艺美术与传统的实用工艺不同，建立在科学技术的基础之上，使家具、服装、食品、交通工具、装潢、广告等等日常消费实现艺术与科技的双重享受。
现代科学技术对艺术的影响是全面的，现代艺术获得前所未有的翻新速度，然而，这种影响也不全都是积极的，现代艺术批评家面对艺术现状往往忧心忡忡，比如商品化倾向的通俗艺术，往往导致大众的审美水平下降；而数字影视作品运用了太多高科技术，使观众的感官都被刺激得麻木了，并且此类艺术往往只强调技术，忽视了从生活中汲取营养，使创作失去重心，丧失主体审美意识。现代科学技术这柄双刃剑怎样更好更有效地为艺术服务，正是现代艺术界时刻警觉的新问题。
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