艺术中的科学——科技哲学的一个可能向度

　　摘要：大众化与社会化，是科学技术哲学展示自身形象及魅力、拓展专业发展空间的现实需要，而古代艺术中的科学正是使科学技术哲学走向社会和现实的桥梁，是开拓科学技术哲学新视野的一个可能向度。

　　关键词：艺术；科学；科技哲学；社会；现实；向度；

　　作者：高策等

　　近年来，科学技术哲学的研究热点相对集中在两大领域，一类是纯粹的科技哲学，特别是基于西方后现代思潮和语言分析方法的全面研究，已取得了丰硕骄人的成果；另一类则比较关注时代潮流或热点问题，如环境与可持续发展、入世与全球化、科技革命与人文关怀、人才与西部大开发等等，这些问题由于其现实性和前瞻性等特点，也受到越来越多的关注。然而，前一类问题过于前沿性、理论性，深入而抽象，远离人们的科学经验和生活实际，不仅普通人望而生畏，就是一般的专业研究生也难入堂奥，以致产生学而无用之感；后一类问题则由于研究者的科技哲学专业身份，其结果往往是将本来简单的现象和事实变得反而复杂起来，使可操作、决策化的东西有日渐变得理论化和空洞化的倾向，从而可能背离了其应用性的良好初衷，结果是并没能引起应有的社会关注，更不用说产生良好的社会效益了。

　　事实上，科技哲学的研究面还可以更宽泛一些，离初学者及公众还可以更贴近一些。我们认为，“艺术中的科学”可能就是其中主要的选择之一。科学，在近代的分科化、专门化之前，只是人类整个知识体系中有机的一员，与艺术、哲学、文学还有宗教、生活等渗透交织、杂然难分，较诸今天之科学概念，其范围要宽广得多而内涵也要丰富得多。由于种种原因，古代的科学被记载从而流传下来的很少，是蕴藏在艺术——残垣断壁、古器珍玩及墓葬洞穴这些无声的“凝固的音乐”之中，作为艺术的形式被保存下来。艺术，是挖掘、提炼科学的一个富矿。艺术中的科学，更是打开理解历史、文化、哲学、宗教、艺术、政治、经济、社会及其与科学关系之门的一把钥匙。历史的就是现实的，民族的也才是世界的，所以，艺术中的科学可能是科技哲学走向大众化、应用化的“芝麻开门”秘诀之一。

　　通过对艺术中的科学这一主题的发掘和弘扬，一可以拓宽科技哲学的研究视野——使之获得一个可能的新向度，二能使抽象枯燥的科技哲学以一种生动活泼的崭新面貌向大众宣示自己，三使空洞唯理即缺乏实际应用的科技哲学由此走向实用化甚至决策化。也就是说，艺术中的科学是一座使科技哲学走向应用、接近大众的桥梁，是科技哲学的又一个可能向度。

　　一、艺术中的科学分类：以中国古代为例的枚举说明

　　我们认为，中国古代艺术中的科学至少应从以下几大类中去发掘和提炼：一是绘画艺术中的科学：绘画、壁画与棺壁图案等；二是石窟雕塑中的科学：石窟、彩塑及雕塑等；三是艺术实物中的科学：从用途划分，有鉴赏器、明器、礼器、乐器及兵器等，从材质划分，则有陶器、玉器、青铜器、铁器、瓷器及漆器等；四是建筑艺术中的科学：宗教建筑、宫室建筑、军事建筑及民居建筑等，此外，建筑科学以外的科学与技术问题包括数学、物理、化学、地理、天文以及材料科学、技术工艺等也可划归于此；五是传统工艺中的科学：铸造、制铁、酿造、纺织以及传统工艺品等；六是文学音乐中的科学：小说戏剧、诗词歌赋以及音乐作品等。

　　限于篇幅，本文仅以中国古代绘画中的科学为例来简略说明艺术中的科学内涵与意义。绘画艺术中蕴含着丰富的科学内容，中国古代绘画也不例外。从绘画的主题来说，很多就是直接反映科学技术内容的。譬如敦煌莫高窟，217窟有盛唐的《建筑群图》，196窟有晚唐的《农作图》，156窟有晚唐的《小儿车图》，346窟有五代的《射手图》，等等。山西古代也有不少壁画是直接反映科技内容的，譬如，平陆枣园汉墓壁画《牛耕图》与《耧播图》，繁峙岩山寺金代壁画《水磨作坊图》，以及永乐宫元代壁画《校正尺度图》等等。众多的古代壁画，反映了丰富深湛的科技内容，从代数几何、天文历法、农业科技、化学工艺、医疗卫生、建筑技术、兵器制作直到中外科技交流、自然观等等，可以说是无所不包、蔚为大观，堪称一座瑰丽多彩的科技画廊。有些绘画主题尽管是反映宗教内容的，但其中也蕴含了大量的科技信息。譬如，敦煌莫高窟61窟元代壁画《炽盛光佛》中就绘有二十八宿、黄道十二宫、五星、七曜、九曜等天文图像，从中反映出中外科技文化交流的丰富史实；敦煌有十多幅壁画均绘的是尼泊尔阿耆波尔水火池(湖)即石油池的故事，是今天探寻尼泊尔石油资源的重要文献。

　　整个绘画艺术史本身还是一个完整的技术工艺史，特别是大型壁画群的绘制，除了沿用固定的一般严格工艺程序以外，对特殊艺术效果的不懈追求，又是专门技术工艺发明的直接动力。譬如，用于绘制壁画的墙体多用土坯或未烧制的砖坯砌筑，其中就包含着古人对材料特性的科学认识。山西保存下来一批宋辽金元时期的壁画，就是用土坯或水坯砌墙，这样，因气温变化而产生的热气易于被墙体吸收或散发。此外，土坯(或水坯)体的收缩率与墙体外表砂泥墙皮的收缩率较接近，因而不会使墙体和壁面由于收缩不一而产生裂缝和泥皮空鼓。土坯泥皮墙体收缩自然产生的缝隙可以通风，易于墙内湿气流通。在许多建筑内，墙身下部砌筑有通风孔，这对于保持墙体通风干燥、防止壁画受潮变质均有重要的作用。这些壁画能够保存至今，与当时科学合理的壁质构造有着直接的关系。[1](P.259)

　　绘画理论和方法中也浸透着科学的应用，譬如光学投影、视觉理论、颜色理论以及比例缩放等等。譬如，东晋宗炳画山水，自称：“竖划三寸，当千仞之高；横墨数尺，体万里之迥。”这就是对裴秀关于地图绘制的“制图六体”原则中的分率的推广。[1](P.170)

　　绘画与科学关系中最有趣的事例，当属梁思成对五台山佛光寺的发现。20世纪30年代，日本有人断言，中国已不存在唐代木构建筑，要看唐代木构建筑，只能去日本奈良。梁思成偏不信邪，坚信中国一定还存有唐代木构建筑。他在敦煌壁画宋绘《五台山图》上发现了大佛光寺，并从明《清凉山志》(五台山古称清凉山)中查出在五台县的豆村，于是按图索骥，发现了举世闻名的“亚洲佛光”佛光寺东大殿。[1]

　　绘画中的科学，背后又蕴含着丰富的社会、历史以及文化哲学——特别是宗教与自然观等背景，而这正是科技哲学所应尽力发掘的内容。

　　二、艺术中的科学：科学史与科技哲学的交叉点

　　艺术中的科学，既是艺术问题，又是科学问题，同时也是哲学问题。当我们用历史的眼光去审视古代艺术中的科学时，这就是一个科学史的问题。譬如先秦的贮酒器匏壶，人们首先是从它的用途、形制以及重心设计、平衡原理等科学内容着眼；又如黄河蒲津渡铁牛及七星柱，人们均止于认为它们是唐代在冶金、铸造、设计、桥梁乃至力学原理的认识和应用——类似于今天的斜拉桥原理等多方面科学技术的最高成就。但当我们换一个视角即哲学与社会学的眼光去透析这些古代艺术中的科学时，这又变成与科技哲学相关的问题了。譬如，匏壶状如瓠瓜，盖作鸡首，有人认为这是瓠瓜星(一名天鸡星)在手工业上的反映，是当时人们自然观——图腾或星相崇拜的某种物化折射；又如黄河蒲津渡铁牛及七星柱，事实上组成了一个完整的文化系统。七星柱的布局，反映了唐代北斗七星的方位。同时，铁牛与七星柱摆在一起，则体现了中国古代的自然观。《周易》云：“牛象坤，坤为土，土胜水。”土胜水，寓意铁牛震黄河之水也。牛代表地，是为坤。然阴阳相谐，则又需要乾。七星柱所指北斗七星代表天，是为乾。天地乾坤，阴阳并存，则桥梁永固。——这是七星柱实用价值之外的自然观方面的意义。

　　古代艺术中科学内容与哲学内容往往是浑然一体、不可分离的。

　　一方面，古代艺术中的科学大多蕴含着丰富的哲学内涵，包括多元的文化及其背景。譬如，中国辽金佛寺中最大的殿堂——大同华严寺大雄宝殿之所以面东背西，与一般寺院座北朝南不同，就与契丹族“信鬼拜日”以东为上的习俗有关；又如，中国古代城池是依据地形地势而建，由此而有蜗牛城、凤凰城、龟城、羊城及龙城等的形象寓意之分，从中反映出人们的自然观。山西平遥古城——龟城是千年长寿的象征，有着特殊的含义，因而才被完整地保存了下来。科学与文化特别是哲学的相互渗透，可以说是人类文明史——科学史与文化史的一个永恒的主题，直到全球化的浪潮席卷世界的今天也概莫能外，软件、电器、建筑、服饰、医药等等，哪一样没有烙上清晰分明的文化印记？关于艺术中的科学中所蕴含着的丰富的文化哲学底蕴，当可从美国当代科学人文主义运动的创始人雅·布伦诺斯基(J.Bronowski)对车轮背后的文化哲学意义的概括中略见一斑：“轮子成为一个模型，所有旋转运动都可围绕它来进行，并成为解释的常用比喻和天国的象征，说明人类在科学与艺术当中的力量。太阳是一辆有轮的战车，天空本身也是一个轮子，从巴比伦人与希腊人描述天体运动的图谱的时候便开始如此了。在近代科学中……事实上也比较完美一些的运动还是在圆中。”[2](P.62-65)——这反映了技术发明与哲学创造特别是启迪自然观之间的深刻联系。

　　另一方面，古代艺术的背后又常常是以当时的科学技术为支撑的，许多甚至就是某些科学技术的点缀，即有着明确的科学技术的应用目的。譬如，考古发掘出的以及博物馆展出的车轮，其轮幅平置时大多成一单层的凹面形即盘碗状，一般人均将其理解为是古人追求艺术效果的产物，其实这更多的是出于科学应用目的的实际考虑。轮幅向车轴外凸出，可以起到减震稳定以适应凹凸不平的路面的作用，类似于今天自行车车幅的双层外凸原理；又如山西应县木塔，其上有个高近12米、占塔总高近1/6的塔刹，塔刹轴杆贯穿上下，周围八条铁链对称牵引。前人也多将其理解为纯粹的艺术装饰目的。但从现代消雷原理来看，塔刹起到了一个完美的消雷器的作用，这是木塔900多年不遭雷击的主要原因。[1](P.364-365)可见，塔刹是艺术、科学与佛文化完美结合的一件典型生动的艺术珍品。

　　科学、哲学与艺术的这种浑然不可分性，中国古人早有认识并付诸了实际应用，即融科学、哲学与艺术于一体的有机创造。譬如，郦道元《水经注》记载了北魏大同的将建筑用途与天文普及巧妙结合在一起的中国最早的“天文馆”；又如唐代诗人白居易在庐山营建草堂、在洛阳营建宅园等过程中，事实上就已将科学、哲学与艺术等有机地融会在了一起，开创了今天国际上风行的赖特“有机建筑”理念——即人与自然和谐统一的人本主义建筑观之先河。

　　艺术中的科学是浑然的一个整体，其中的科学史与科技哲学的价值与蕴含只是对它的审视角度的不同而已。所以，通过艺术中的科学这一“第一性的质”的实体，就将科学史与科技哲学这艺术中的科学的两种“第二性的质”或者说是属性自然地连接在了一起。就像不能“离坚白”一样，艺术中的科学，既是科学史研究的对象和领域，同时又是科技哲学所必须关注的对象和领域，因而是科学史与科技哲学交叉碰撞的区域。

　　三、艺术中的科学：科技哲学走向社会与现实的桥梁

　　艺术与科学，是广义的文化现象中最没有国界的，是各种文化、各个民族之间最容易理解和交流的。艺术惟美，科学贵真，但在现实生活中，二者实质上往往是彼此割裂的。一方面，对于艺术品，人们多是从艺术上去鉴赏，重视其文物与艺术价值，以及历史与文化背景，而对科学技术的内涵则较少关注；对于文物古迹与旅游景点，人们更是多从其历史传统的角度去介绍和宣示，很少涉及其艺术与科学的方面——而这正是其丰富生动与精华韵味之所在，如此，舍弃了鲜活的血肉而仅剩下干枯僵死的骨架式的所谓“讲解”，就不免会使公众与游者感到空洞与乏味。另一方面，科学工作者或科学史专家即使对艺术品和文物古迹能从科学技术的视野进行挖掘和阐释，但因多仅局限于科学技术的专业而具体的本身，从而可能又丧失了其中的艺术与哲学的生动活泼和丰富瑰丽的内涵色彩，从而不免复归于枯燥与生硬。

　　科技哲学，正好可以通过自身的优势来解决这个问题。科技哲学专业具有解决以上问题的交叉知识储备，具备专业的综合优势。一是科学素养。科技哲学专业者一般都具备一门或多门自然科学的专业基础，且对自然科学各个门类的基础知识有着综合的了解与系统的把握；二是科学史基础。对科技哲学专业来说，科学史又是其先决的基础条件。其实，科技哲学与科学史是互为存在前提、浑然不可分的一个有机整体，以至于科技哲学界将“没有科学史的科技哲学是空洞的，没有科技哲学的科学史是盲目的”一语奉为圭臬；三是扎实雄厚的哲学功底。道理是浅显明白的，没有专业精深的哲学作基础，又怎么能称其为“科技哲学”呢？事实上，“科技哲学”这一专业的名词称谓本身，就恰好包含了它是有机地包容了科学与哲学同时又是架起二者之间联系桥梁的一门交叉综合学科。所以，科技哲学的这种科学、历史与哲学交叉融会的专业特点，将它责无旁贷地推到了联系科学与艺术这两大学科的历史前台。同时，如前所述，艺术与科学又是浑然不可分的有机整体，这也决定了艺术中的科学这一问题的系统观、系统方法的研究本征，而这一本征，本身就是科技哲学的强项所在，而且是它所必须关注的热点与前沿问题之一。

　　艺术中的科学，通过艺术与科学的共同可欣赏性的桥梁，拉近了与大众的距离，促进了文化间的交流，使科技哲学走向社会和现实。科技旅游，是我们近年来大力提倡的一种新型有机旅游理念，是集人文素质旅游、科技教育旅游、创造体验旅游以及环保生态旅游等于一体的综合旅游产业。这种旅游，已经不满足于以前那种以历史传统介绍为主的单向灌输方式，而是一种融会艺术、科技、历史与文化、哲学等的寓教于乐甚至鼓励积极参与的互动的系统化设计。譬如对天坛的介绍，除历史之外，其哲学——“天圆地方”的自然观及其“天人合一”的政治寓意和象征，其建筑技术成就特别是其中所包含的科学——声学原理(可以实地感受甚至模拟创造)，以及其展示在世人面前的综合效果——艺术，则更应是宣示的重点；又如长城，它首先是一种文化——农业定居民族内向保守的防御情结的产物，然后才有其建筑技术与历史文化等方面的内涵与意义；再如面对距今近20万年前的丁村文化遗址及其工具——简陋的砍砸器时，一般人只是感叹它的悠久历史与艰辛俭朴，而不再会对这一堆石头产生什么联想。但从科技旅游的视角来看，这些石头是“会说话的”——它们背后是一种文化、一种生活、一种信仰。如果能从丁村人选择石料、打击石块、磨制石片且使它们适用于砍、砸、挖、削甚至锯等多种功能的技艺，谈到丁村人的生活与信仰，并教旅游者亲自动手，去感受一番用原始方法打制一件石器的乐趣和艰辛，相信旅游者不再会把这些石头看作是一堆死的东西了，一定会在头脑中勾勒出一幅比《圣经》故事还要生动的远古生产生活的场景，甚至“人类的由来”这样原本可能抽象深奥的问题也由此变得形象直观了。这样，这些石头就变成了蕴藏着丰富的科技、历史与文化哲学内涵的艺术品了。另外，通过引导人们对打制场特别是采石场地理环境的观察，还可使游人对可持续发展这一理念有个直观历史的感受。显而易见，这种系统有机的科技旅游，其社会、经济效益无疑是巨大和有前景的。科技哲学走向社会和应用，已经成为时代的浩荡趋势。为迎接2008年北京奥运会，我国政府提出了“科技奥运”、“人文奥运”和“绿色奥运”的办奥理念，力争把本届奥运会办成历史上最成功的一次奥运会。这就是时代向人文社会科学特别是科技哲学提出的走向社会和应用的现实使命。

　　艺术中的科学，不仅是科技哲学走向社会、走向现实的桥梁——如科技旅游，而且是科技哲学走向凝聚民族精神、增强民族豪情——具有精神文明作用的桥梁。炎黄子孙，龙的传人。全世界华人都将龙视为崇拜的图腾。那么，中国人龙图腾崇拜的历史到底有多久呢？在山西襄汾陶寺出土了一件中国目前最古老的艺术品——新石器龙山时代的彩绘陶器龙盘，彩绘陶器说明了龙盘的古老，而龙盘上的“龙”图案更像一条蛇，可见龙概念的最初形成可能源于人们对蛇的认识，由此推知中国人龙图腾历史的久远，这就从艺术中的科学方面又一次向世人形象地宣示了中华民族悠久灿烂的历史文化。1997年香港回归祖国，这个最古老的龙盘成为全体华夏儿女心中最自豪、最神圣的民族精神的象征。

　　艺术中的科学，以其横向意义、交叉特征，应将成为开拓科技哲学视野的一个可能的新向度；集科学、历史与哲学于一体的专业优势，是科技哲学能够而且必须担负起历史赋予它走向社会与现实这一伟大使命的根本所在；寻找一种接近公众的向度，是科技哲学的精髓与精神所在，也是展示自身形象及其实力、拓展专业生存空间的现实需要。