当绘画迸发科学人文光彩

2018-01-15 11:07刘夕庆
知识就是力量 2017年12期
关键词:双螺旋沃森富兰克林

刘夕庆

物理学家与小提琴家的头衔为何能集于爱因斯坦一人身上,而且由他所进发出的力量犹如他写的“质能关系式”所得到的能量一样巨大无比?化学家和文学家的头衔又为何能集于诺贝尔一人身上,同样由他所进发出的力量也如同他所发明出的“新型炸药”一样威力巨大无比?这都是因为科学与人文交融所焕发出的创造能力是巨大无比的……让我们通过一幅幅绘画作品来领略其中的道理吧!

科学与人文交融的力量

著名物理学家杨振宁非常欣赏沃森(20世纪50年代与克里克一起发现DNA分子双螺旋结构)的一本书《双螺旋》,“它很精彩,非常生动地阐述了那些知识虽不太丰富,但有强烈热情、无所畏惧、敢于涉足新领域而不被束缚的年轻人是搞科学的好材料……学识渊博的人可以搞科学,没有这么高深学问的人也可以搞科学。只要你有这种力量,有这种精神,敢于冒险,无所畏惧,能深入钻研非常复杂的事物,你就会有重大的科学发现。”在杨振宁看来,从事科学研究、做学问争取做到科学与人文融会贯通,不畏惧权威、不畏书本,有明确的方向——这些都是做研究的“力量”的重要组成部分。

沃森的成功得益于他宽阔的知识面与多元的知识结构——这种交融的知识体系不单单来自科学方面,有些还来自人文和艺术,比如沃森曾花大价钱购置绘画和雕塑等艺术品进行欣赏及装饰家庭,甚至在构建“双螺旋”模型时,他和克里克还采用了手工拼图游戏式的方法。《双螺旋——发现DNA结构的个人经历》(沃森著)一书充分证明了沃森、克里克在科学竞赛道路上所取得的胜利是建立在人文思想指导得法的基础之上。

右下这幅肖像的主人公门捷列夫在他人工作的基础上和艺术性灵感的激励下,将元素按它们已知重量列成表格,并发现了其“行为”具有周期性的規律。事实证明,他在表格中的某些位置留下空位、期待将来的发现能够将它填满的做法是正确的。当时没有条件填上的元素后来都被一一发现了——这种带有预言性的做法就是“科学美”的一种反映,然而它需要人文思想和艺术手段的支持才能做到——这也是当时欧洲各国不少科学家都没有做到的缘故。

门捷列夫是一生共发表了三百余篇论文的多产作者,涉及科学、艺术、教育和经济等领域。广博的知识(不论是自然科学还是人文科学)给他带来了好处,而且活跃的艺术性思维让他在很多信息不到位的情况下产生联想,有力地联系起“散乱”的化学元素,直到它们有体系地归类和就位于他所设计的扑克牌式的“拼图”上。

“两种文化”统一的潜能

《两种文化》是英国科学家和小说家查尔斯·珀西·斯诺,于1959年在剑桥大学的一个讲座上的第一部分内容的标题。它的论点是“整个西方社会知识分子的生活”被名义上分成两种文化,即自然科学和人文科学,这对解决世界上的问题是一个重大的障碍——我们的社会,包括其教育系统和知识生活的一个特征就是两种文化的分裂——一边是艺术或人文学,另一边是自然科学。

但与此相反,还有一个无可辩驳的事实却是:有些人在他们一生的研究与创作中缩短了“两种文化”的距离,并且还将它们有机融合,在其工作领域取得了高出常人或同行的非凡成就。例如在文学上颇有建树而最终又立遗嘱设立诺贝尔文学奖的瑞典化学家和发明家诺贝尔,又如美国18世纪的科学家、作家富兰克林。

富兰克林,著名政治家、物理学家,同时亦是出版商、印刷商、记者、作家、慈善家,更是杰出的外交家及发明家。他是美国独立战争时重要的领导人之一,参与了多项重要文件的草拟。富兰克林曾经进行多项关于电的实验,并且发明了避雷针。他还发明了双焦点眼镜、蛙鞋等等。法国经济学家杜尔哥评价富兰克林:“他从苍天那里取得了雷电,从暴君那里取得了民权。”不难想象他是如何做到的——在科技发现、发明中他得到了人文知识的引导,而在社会科学的创作中他又在科学那儿寻找到依靠。

科学与艺术结合孕育创新

“艺术与科学的灵魂同是创新。”杨振宁的这句话道出了科学和艺术在本质上的内在联系——虽然从表面上看,艺术的个性化追求与科学的普适性追求相背而行,但对进行科学与艺术创新的个人而言却不可能没有个性,或者说是研究风格——这就是科学人文在科学与艺术创新中的决定性作用——在某种意义上讲,它决定了一个人所取得的成就究竟有多大。

任何物体在达到或接近光速运行时,在其运动方向上的尺度都要缩短。《爱因斯坦踢出“尺缩效应”足球》一画,生动而形象地科普了奇异难懂的狭义相对论中的一个效应——不信你将一个正常大小的足球直径带入画中方程中Ln,再把v(球速)换成你“踢”出的高速足球(接近光速),结果得到的足球形状必定与画中爱因斯坦踢出的球一样——是一个椭圆形的。所以说,爱因斯坦是一位将自然科学与人文科学结合创生出伟大学术成果的典型人物。

最后,我们可以将爱因斯坦关于“科学与宗教”关系的话改造一下:“没有人文精神引导的科学研究是瞎子,而没有科学规律支撑的人文观念是跛子。”科学与人文一旦有机融合,所创生的作品必将呈现出无与伦比的强大生命力,同时也会拥有极高的学术创新水平。endprint

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