?宇宙熱大爆炸理論首創(chuàng)者之一的伽莫夫是一位科學(xué)形象化思維的大師——他在科學(xué)概念的解釋上經(jīng)常采用自己創(chuàng)作的漫畫形象進(jìn)行表達(dá)，因而科學(xué)性與藝術(shù)性兼?zhèn)洌ɡL圖 / 劉夕慶）

擅長人物畫的科學(xué)家

廣大讀者都聽說過巴斯德醫(yī)治狂犬病和莫爾斯發(fā)明電報的故事，對宇宙大爆炸理論或許也耳熟能詳，但可能不為你所知的是，這些大科學(xué)家、大發(fā)明家竟同時也是人物畫的高手——他們在需要結(jié)構(gòu)形態(tài)和色彩形象較為準(zhǔn)確的人物畫上也有著較高的造詣，其畫作通過各種途徑流傳了下來。

基于寫實(shí)主義的人物繪畫需要精確性，無論形與色都是如此，否則就會給人一種“不像”之感——這種占人類感覺系統(tǒng)70%的視覺精準(zhǔn)性同樣也會在科學(xué)觀測上得到利用。所以說傳統(tǒng)的繪畫在觀察描繪對象上和科學(xué)觀測具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?，難怪文藝復(fù)興時期的杰出畫家達(dá)·芬奇說過“繪畫的確是一門科學(xué)”。所以，由科學(xué)家所作的人物畫佳作即是對這句話的有力佐證。

右面是兩位俏皮而幽默的科學(xué)大家（費(fèi)曼與伽莫夫）的繪畫作品，他們一個借形象思維的活躍發(fā)明了量子力學(xué)中的費(fèi)曼圖，而另一個則間接利用了形象思維“畫面感”的存在創(chuàng)立了宇宙學(xué)中的熱大爆炸模型。費(fèi)曼所畫的思考中的青年女子還真有點(diǎn)畢加索作品中線條的味道，而伽莫夫畫中人物的動態(tài)行為則被漫畫般地創(chuàng)造了出來。

費(fèi)曼是一個性格異?；钴S的存在。費(fèi)曼圖是他在20世紀(jì)40年代末首先提出的，用于表述場與場間的相互作用，可以簡明扼要地體現(xiàn)出場間作用過程的本質(zhì)，至今還是物理學(xué)中對電磁相互作用的基本而廣泛的表述形式——它改變了將物理過程概念化和數(shù)學(xué)化的處理方式，呈現(xiàn)出更加直觀而形象的表達(dá)。

?左：費(fèi)曼在科學(xué)自傳《你干嗎在乎別人怎么想？——充滿好奇心的費(fèi)曼》一書中所作的青年女子畫配圖;右：伽莫夫在科普名著《從一到無窮大——科學(xué)中的事實(shí)與臆測》一書中所作的人物畫插圖

?兩位對形態(tài)和色彩把握都很準(zhǔn)的大科學(xué)家與大發(fā)明家（巴斯德和莫爾斯）的人物畫作品。左：少年巴斯德為父親畫的水粉肖像畫——天生具有繪畫才能的他曾期望長大后成為一名畫家;右：電報的發(fā)明者莫爾斯于1812年的自畫像（油畫局部）——他曾兩次擔(dān)任美國美術(shù)協(xié)會主席

伽莫夫則是一個極其神奇且形神兼?zhèn)涞拇嬖?，他是第二次世界大?zhàn)后大爆炸學(xué)說最重要的支持者和發(fā)展者，并和同事一同提出了解釋宇宙誕生之初元素形成的大爆炸核合成學(xué)說。后來他又在生物化學(xué)中首先提出了核酸在酶的形成過程中起到了遺傳密碼的作用，并且第一個提出“密碼”是由3個一組的核苷酸構(gòu)成。實(shí)際上，他的細(xì)節(jié)論述是錯誤的，但其觀點(diǎn)是正確的（于1961年得到證實(shí)）。另外，由伽莫夫所著且被許多生動幽默漫畫形象注解的《從一到無窮大》《物理世界奇遇記》等科普書籍也大獲成功，由此他還獲得了聯(lián)合國教科文組織頒發(fā)的卡林伽科普獎。

擅長生物畫的科學(xué)家

博物學(xué)家中似乎許多人都具有繪畫的才能，這可能并不僅僅是因?yàn)樗麄兊墓ぷ餍枰蜗笏季S，而是這些科學(xué)家起初就熱愛這種基于對大自然的審美與內(nèi)在研究的表達(dá)方式。

在博物學(xué)家或生物學(xué)家的專業(yè)中，對自然生物（從人類到動物、再從植物到微生物，從外形到解剖、從血液循環(huán)到神經(jīng)分布等）的形象表達(dá)是一件習(xí)以為常的事，而且?guī)缀蹩梢钥隙ǖ氖瞧浔硎鲞^程需要考慮美的因素，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為萬物都應(yīng)該是大自然的杰作，其自然選擇所得到的結(jié)果一定是以最經(jīng)濟(jì)和最優(yōu)美的結(jié)構(gòu)以予表達(dá)的。

達(dá)爾文年輕時就曾以博愛之心對待博物，由此，博學(xué)多才又是這些博愛過程的自然產(chǎn)物。大家可能都聽過一點(diǎn)達(dá)爾文學(xué)習(xí)繪畫的故事，那可是他學(xué)生時代多種興趣愛好的一種。如果我們將達(dá)爾文5年環(huán)球旅行所見所聞記錄下的圖文資料看作是一位畫家旅行寫生所得的創(chuàng)作素材，那么最終根據(jù)這些素材著就的《物種起源》就是一幅壯麗遼闊的生物進(jìn)化論“名畫巨制”。因此，達(dá)爾文可算作是一位具有高超形象思維能力的大師，并且是一位在其學(xué)術(shù)領(lǐng)域利用全球各地生物學(xué)線索拼接成整塊生物進(jìn)化前行圖景的人。

讓我們具體來看一例由科學(xué)與繪畫都需要形象思維及觀察給達(dá)爾文帶來的經(jīng)典成就：這就是右圖所示的以達(dá)爾文名字命名的生活于加拉帕戈斯群島上的“達(dá)爾文雀”。圖中畫的是雀科鳴鳥13個種類中的4種，1為大喙地面雀，2為中喙地面雀，3為大型食蟲樹雀，4為刺喙鶯。這些不同類型的雀科鳴鳥所蘊(yùn)涵的進(jìn)化意義給達(dá)爾文留下了如此深刻的印象，以至于他在自己《研究日記》的第二版中加上了這張插圖。他發(fā)現(xiàn)這些地雀均由同一種鳥發(fā)展而來，而這種鳥是由大陸遷到這些島嶼上來的——這就是環(huán)球科考采風(fēng)帶來的“杰作”。

?達(dá)爾文親筆繪制的“達(dá)爾文雀”素描圖是達(dá)爾文進(jìn)化理論中最著名的例證之一。由此可見，素描功底對繪畫有非常重要的作用

?左：博物學(xué)家梅里安的《珊瑚刺桐及毛蟲和蟲蛹》，幼蟲、蟲蛹與成蟲成長形態(tài)與植物宿主渾然一體;右：中國當(dāng)代植物學(xué)家、著名花鳥畫家曾孝濂的《喂食幼鳥》，藝術(shù)且生動地再現(xiàn)了生物生存的生動場景

在繪畫與生物研究上相互融合并且取得非凡成就的還有一位叫梅里安的女學(xué)者，她是德國自然主義學(xué)者、昆蟲專家和畫家，被后世的昆蟲學(xué)家及自然史繪畫者們推崇備至。其作品在描繪昆蟲時，將昆蟲的成長形態(tài)與其植物宿主巧妙地繪于一起，完美結(jié)合了大自然的藝術(shù)美態(tài)與生物學(xué)的科學(xué)美。同達(dá)爾文有過同樣考察經(jīng)歷的梅里安在蘇里南的兩年時間，觀察、記錄并描繪了大量的昆蟲以及其植物宿主，回到荷蘭之后，她出版了此行的成果《蘇里南昆蟲變態(tài)圖譜》。另外，梅里安的一些植物研究理念也曾對林奈的植物分類學(xué)產(chǎn)生過重要影響。

擅長景物畫的科學(xué)家

不光是生物學(xué)家愛好大自然并講究形象思維，專業(yè)的科學(xué)家也都能將自然景物描繪與自己的專業(yè)很好地結(jié)合。

請看近代英國杰出的地質(zhì)學(xué)家萊爾于一座火山口附近所作的具有地質(zhì)學(xué)意義的素描畫——它具有專業(yè)性的同時也不失為一幅奇特的山地寫生作品，給人以美的享受。此幅作品插畫在萊爾《地質(zhì)學(xué)原理》（1830-1833）第三卷第93頁上——它是萊爾本人于1828年12月1日在埃特納火山極頂所畫的素描（書中圖示文字注解為：由埃特納火山頂向德爾波維谷俯視的景象，小火山錐及緊挨其下的火山口是由1810年和1811年的火山爆發(fā)形成的）。

同樣，第一座真正屬于中國人自己的跨江大橋——南京長江大橋橋堡設(shè)計(jì)者、當(dāng)代著名建筑學(xué)家、中國工程院院士鐘訓(xùn)正的一幅鉛筆素描畫也給我們描繪了一幅自然山河壯麗的畫面。

?比較英國杰出地質(zhì)學(xué)家萊爾的寫生景物畫（左）和中國著名建筑學(xué)家鐘訓(xùn)正的寫生景物畫（右），它們都具有一個共同的特點(diǎn)：即都包含各自專業(yè)的元素——一個是火山地質(zhì)構(gòu)造，一個為自然景觀與建筑的融合

?比較英國杰出地質(zhì)學(xué)家萊爾的寫生景物畫（左）和中國著名建筑學(xué)家鐘訓(xùn)正的寫生景物畫（右），它們都具有一個共同的特點(diǎn)：即都包含各自專業(yè)的元素——一個是火山地質(zhì)構(gòu)造，一個為自然景觀與建筑的融合

?著名理論物理學(xué)家李政道的山間景色隨筆畫（1995年）

提到李政道的名字，想必讀者都不陌生——他是著名的理論物理學(xué)家、1957年諾貝爾物理學(xué)獎得主之一，但他在繪畫領(lǐng)域的愛好，特別是隨筆畫上的努力與成就，知道的人可能并不多。大家可能會問，上述兩位科學(xué)家的寫生畫中都含有他們各自研究的專業(yè)元素，而在李政道上面的隨筆畫中為何看不到他的物理學(xué)元素呢？這里我們要提示讀者，從這幅畫中我們可以看到山巒和樹林的對稱與不對稱，而這些機(jī)制在宏觀與微觀世界中都在起作用，否則，我們所處的自然宇宙就不會有相對靜止和永恒變化之說了。

李政道的形象思維在其科學(xué)研究中獨(dú)特的助力作用是不言而喻的，應(yīng)該說他對稱與不對稱性的思想原初就起始于自然與人造的數(shù)學(xué)圖形?，F(xiàn)在科學(xué)家所稱的科學(xué)的“拼圖”和“圖景”之類的比喻也已運(yùn)用的非常普遍?？茖W(xué)家們的畫作在不同學(xué)科與不同層面中都有應(yīng)用，其中專業(yè)畫、藝術(shù)插畫以及反應(yīng)心理的畫作等都有，而且科學(xué)圖形中的示意圖、模型圖、解剖圖、透視圖、分解圖、剖面圖、設(shè)計(jì)圖等都需要以形象思維為基礎(chǔ)的繪畫能力的介入。

應(yīng)該說，發(fā)現(xiàn)大自然的美妙并將它們描繪出來應(yīng)該是從畫家和科學(xué)家工作中提取的“公因式”，只不過在這種“公因式”中一個是發(fā)現(xiàn)藝術(shù)美并通過繪畫語言表現(xiàn)出來，而另一個則是發(fā)現(xiàn)科學(xué)美并通過理性語言表述出來，而其中形象思維必定都在兩方面起著重要作用。

（責(zé)任編輯/岳萌 ?美術(shù)編輯/劉強(qiáng)）