科学艺术思维与创造力开发

科学艺术思维与创造力开发

在古代，除数学以外，科学的东西往往是一种猜测、推测或想象，是从总体上描绘自然界，给世界以总的图景。可以说当时的科学思维是哲学层次上的猜想和概括,是非逻辑的。如：古代的天文学起源于占星术；医学与巫术紧密相连；被称为现代科学的基石的留基伯和德谟克利特提出的原子论也不是科学的理论，它只是哲学的推测,是泰勒斯学派用简单要素来解释世界组成思想的发展，是寻求世界万物本原的进一步努力。古代的科学思维中无不蕴含着对世界万物统一性，宇宙之和谐、完美的追求。而这些也正是古代艺术思维所追求的境界。在古文明的进程中，无论是从中国的春秋战国的学术繁荣至唐宋科学、艺术、文化发展的高峰时期，还是西欧的古希腊时期，科学和艺术、科学思维与艺术思维总是相依相伴，直接体现在那些既是科学家、又是艺术家和哲学家的学者身上。中国的沈括、古希腊的亚里士多德，都被誉为百科全书式的学者。

欧洲的文艺复兴带来了近代科学、艺术、文化以致于新哲学的曙光，达.芬奇是文艺复兴早期最杰出的代表人物，他是工程师、也是物理学家、生物学家，不过他的名字只所以流芳百世，还在于他是一名大画家、艺术家，在《最后的晚餐》、《蒙娜丽莎》等作品中创造了真实而又健美的艺术形象，再如雕刻家米开朗琪罗的代表作《大卫》雕像，展现在人们面前的一个个生动形象反映了资产阶级人文主义的时代精神，从而使艺术获得独立，并使人们坚信艺术思维就是形象思维。这一时期各门学科相继开始从自然哲学当中独立出来。在科学技术活动中，又总是通过对具体事物的认识，来概括出其中的规律性，是从具体到一般的过程，更侧重于理性的抽象。如近代实验科学的奠基人伽俐略在力学方面提出惯性原理，速度、加速度的概念及其关系等成为牛顿的人梯，在天文学上运用自制的望远镜发现了“新宇宙”，以大量的观测事实支持和发展了哥白尼的日心说。天文学家第谷的一生就是进行了大量的、卓越的天文观测，他的助手刻卜勒利用这些资料总结出了行星运动三定律，成为牛顿万有引力定律的直接前提。牛顿站在巨人的肩上建立起经典力学体系。其它学科领域如生物学中，林耐搜集了大量标本进行分类，建立起植物分类系统等。搜集材料，然后进行分门别类的整理材料、加工材料并上升成理论，即先要知道“是什么”，然后研究“为什么”，这一过程，更多的运用了分析、综合、分类、类比、归纳与演绎等理性思维方法，让人们感觉到科学思维就是由具体走向抽象，是一种抽象思维。有了科学家的献身精 神，有了科学实验活动的理性思维方法，近代科学得以摆脱宗教神学的束缚走上独立发展的道路。

本世纪二十年代以后，特别是二战以后，不同学科之间越来越趋于相互交叉、彼此渗透，更高层次上的一体化、综合化趋势日益显著。这样的发展趋势开创了科学家、哲学家、艺术家新的联盟与合作。例如，《控制论》的诞生就是哲学思考、技术科学与生物科学结合的艺术杰作，它与数学家维纳的思维方式及学识是分不开的。维纳曾组织并参加每月一次由各门学科的专家、学者参加的科学方法讨论班，从中获得很多教益和启发，他反对做狭隘分工的奴隶，认为应造就“一专多能”的人才。正是靠着这种才能带领多领域的专家学者协同作战，找到了技术科学和生物科学之间的本质联系，完成了自动高射火炮的研制工作，成为《控

制论》这样一门综合性学科的奠基人。另外如美国的阿伯罗登月计划的完成，八十年代初美国开始实施的星球大战计划等等。这些本世纪的重大科研项目无不体现着这种新的思维，即科学家、哲学家和艺术家的联盟，科学、哲学和艺术的结合所显示的巨大力量。这种学科之间的交叉渗透、知识的互补、思维方式的综合化不但以事物相互联系的本质统一性作为基础，而且是人类实践活动目的所需要的。

科学的艺术思维与艺术的科学思维

科学的思维是艺术的，大科学家常常以艺术的尺度去评价科学理论；而艺术的思维也是科学的，大艺术家又往往用逻辑的眼光审视艺术作品。科学思维和艺术思维的结合，能够充分挖掘人类的潜能、发挥创造力，使人类的眼界更高远、更开阔。如，牛顿的万有引力公式，使具有广泛而深刻内容的力学定律只涉及三个参量：质量ｍ，距离ｒ和力Ｆ。几乎是简单到了极点。牛顿对古典力学成功的进行了完美综合。追求和谐、完美是所有科学家的目标，这也就难怪大科学家一般都有很高的艺术修养。麦克斯韦擅长数学并喜欢诗歌，在爱丁堡上中学的时候就从艺术家的启发中发现了一种绘制椭圆形的方法，并组成艺术图案。麦克斯韦从剑桥大学毕业后，对法拉第的著作发生浓厚的兴趣，但感到法拉第的理论美中不足之处是缺乏应有的严谨性，他决计用数学方法来弥补这方面的问题。以后的十多年中，他根据法拉第以及库仑、安培、奥斯特等人由实验总结出来的电磁学理论，逐步建立了统一而完美的经典电磁学理论。特别值得指出的是他的一组方程中，第四个方程完全是从理论的对称、优美、和谐之数学美考虑，认为应有与第三个方程对称的方程而进行的大胆假设，靠着这种艺术家般的思维方式，通过补充，麦克斯韦预见了电磁波。许多科学家推崇科学理论的数学美，主要是对切身体会的总结，如1928年，英国物理学家狄拉克在解自由电子相对性波动方程时，由于开平方根而得出电子的能量有正负两个解，这就是负能困难，按照通常的观念，负能解通常被舍弃，如同不能设想一间房子有正负两个面积一样，但是狄拉克宁可保持数学上的对称美，这种科学的艺术思维，使他后来提出了完全与众不同的反物质理论。狄拉克也因此于1933年获得诺贝尔物理学奖。还比如我国阿尔法磁谱仪随美国“发现号”航天飞机升上太空，寻找宇宙中可能存在的反物质，这项由多国、多学科科学家和技术专家参与的世界瞩目的科学探测活动，是科学家半个多世纪的梦想，向着揭开宇宙起源之谜将迈出重要一步，是科学思维和艺术思维完美结合而产生的人类最尖端科学技术领域的一次伟大创举。

科学思维与艺术思维的有机结合提高创造力

现代脑科学的研究表明，人的大脑左右两半球在婴儿阶段是比较对称的，随着成长对称性发生破缺，左半球主要从事抽象思维、逻辑分析，负责人的阅读、理解语言、算术推理等活动；右半球主要从事空间的和想象的活动，比如辨认面貌、辨别音弦、直觉的感觉等等。正常人的左、右半脑虽在功能上各司其职，但互相配合，在整体上采取互补的方式来提高人的认识能力，更好的发挥整体和谐功能。可见，左右半脑同时发达的人智商最高，思维洞察力、创造力最强。我们知道人的智力一方面来自先天遗传，另一方面来自后天的学习训练。后者无疑是可以通过努力提高的。开发大脑，从传统意义上讲，一般指的是对婴幼儿、少儿通过各种有益的训练，促进大脑发育、提高智力的活动，且过去一直被人们认为成人脑细胞是不可再生的；而美国和英国科学家最新的研究表明，既使是老年人脑细胞受损后，通过一系列的保健、训练也可以再长出新细胞，特别是右脑的开发潜力无穷。这一发现为我们成年人进行一系列有益的学习和训练，增加科学素养和艺术修养以开发智力、提高创造力，提供了科学依据。因此，思维洞察力、创造力的提高，需要广而博的知识、科学的思维方式以及科学思维与艺术思维的结合，只有科学思维和艺术思维的有机结合，才能实现思维互补，更充分地激发左右半脑的整和谐功能。总之，搞科学的人需要艺术修养的提高，以使自己的科学思维更具艺术性，缺乏艺术性的科学及科学思维有悖于科学的时代精神；而搞艺术的人也需要不断增加科普知识，很难想象缺乏科学知识的艺术家如何真实的反映生活、体现艺术作品的生命活力、时代精神和创新精神。强化艺术的科学思维能将艺术推进到更高的理性层次，强化科学的艺术思维可事半功倍地敲开科学之门。科学思维和艺术思维的结合可以更好地提高人类的智力、挖掘人类的潜能，提高人的思维洞察力和创造力。科学和艺术、科学思维和艺术思维水乳交融、相互映照，已成为提高人类整体素质、指引人类进步的两盏明灯。