丁蘭華

試論審美對(duì)科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)的重要推動(dòng)作用

丁蘭華

科學(xué)研究對(duì)象無(wú)論是自然界本身,還是科學(xué)理論都具有一定的審美價(jià)值，科學(xué)家從事科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)的過(guò)程中面對(duì)具有審美價(jià)值的對(duì)象是能夠獲得審美感受的。從古至今，審美一直對(duì)科學(xué)創(chuàng)造產(chǎn)生著影響，因此，科學(xué)工作者在科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)中應(yīng)自覺(jué)發(fā)揮審美的作用。

科學(xué)創(chuàng)造；審美活動(dòng)；作用

一、科學(xué)創(chuàng)造中蘊(yùn)涵審美活動(dòng)的理論論證

科學(xué)創(chuàng)造是“貫穿于科學(xué)發(fā)現(xiàn)和發(fā)明過(guò)程中的創(chuàng)新活動(dòng)，如設(shè)計(jì)新的觀察和實(shí)驗(yàn)，建立新的科學(xué)模型，提出新的概念，假說(shuō)等等?！保?］審美，“亦稱審美活動(dòng)，是人在欣賞和創(chuàng)造美的過(guò)程中，感受、體驗(yàn)、判斷、評(píng)價(jià)美的復(fù)雜的心理活動(dòng)?！保?］

在科學(xué)創(chuàng)造的過(guò)程中，科學(xué)家對(duì)研究對(duì)象的審美贊嘆，對(duì)自己創(chuàng)造性勞動(dòng)的喜悅，都會(huì)產(chǎn)生不同程度的審美感受?？茖W(xué)研究與創(chuàng)造的過(guò)程實(shí)際上就是對(duì)客體不斷審美的主體建構(gòu)與選擇過(guò)程，是一種對(duì)美的感受的過(guò)程，“缺乏這種審美感的人永遠(yuǎn)不會(huì)成為真正的創(chuàng)造者?！保?］科學(xué)家總是試圖向人們提供關(guān)于世界及其各部分規(guī)律的正確認(rèn)識(shí)，同時(shí)把一幅賞心悅目、和諧的客觀世界圖景貢獻(xiàn)給人類(lèi)。科學(xué)家在構(gòu)思和描述這個(gè)世界圖景時(shí)，不僅依賴于自身的邏輯思維，而且也借助于形象思維。

科學(xué)創(chuàng)造中的審美活動(dòng)首先體現(xiàn)在科學(xué)家創(chuàng)造出的科學(xué)理論具有不朽的審美價(jià)值。許多著名的科學(xué)理論都富有巨大的美學(xué)魅力，如：古希臘的歐幾里德的《幾何原本》建立了一個(gè)美妙的平面幾何體系，兩千多年來(lái)獲得無(wú)數(shù)人的贊嘆；牛頓運(yùn)用力學(xué)三大定律，概括了宇宙間一切物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng)定律，被公認(rèn)為是自然界圖景的最美描述；前蘇聯(lián)物理學(xué)家朗道稱贊愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)中最美的理論體系之一。玻恩也說(shuō)，廣義相對(duì)論簡(jiǎn)直像一件偉大的藝術(shù)品?；舴蚵f(shuō)，愛(ài)因斯坦的研究方法“在本質(zhì)上是美的、直覺(jué)的?！睈?ài)因斯坦的理論最突出的“就是它們的美”，因此，“他是個(gè)科學(xué)家，更是個(gè)藝術(shù)家?！保?］

科學(xué)創(chuàng)造中的審美活動(dòng)還體現(xiàn)在對(duì)自然界客觀美感的表現(xiàn)上?？茖W(xué)家在科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中所感受到的大自然和諧統(tǒng)一之美，既是外在的、表層的、純感官可以享有的主觀美，又是內(nèi)在的、深?yuàn)W的、憑理智方可領(lǐng)會(huì)的客觀美?？茖W(xué)家理解了客觀世界結(jié)構(gòu)的完滿性、系統(tǒng)性和秩序性，這種有機(jī)統(tǒng)一的、有規(guī)律的自然圖景同科學(xué)審美者對(duì)于大自然和科學(xué)勞動(dòng)的真誠(chéng)熱愛(ài)之情達(dá)到情景交融的和諧心理狀態(tài)，就會(huì)產(chǎn)生美的感受。從來(lái)源上說(shuō)，美來(lái)源于客觀的審美對(duì)象，來(lái)源于科學(xué)審美者的社會(huì)實(shí)踐；從具體的審美過(guò)程上說(shuō)，理性美不是審美對(duì)象的感性直觀。感性形式在這種反映方式中只起物質(zhì)信號(hào)作用，科學(xué)審美主體在社會(huì)實(shí)踐中逐步形成的模式識(shí)別、理性觀念對(duì)美的發(fā)現(xiàn)和美的感受起了關(guān)鍵作用。它們之間相互作用，相互激蕩，使科學(xué)創(chuàng)造中充滿了審美活動(dòng)，使人在創(chuàng)造中感受美，在美的作用下創(chuàng)造。

二、科學(xué)創(chuàng)造史上審美思想發(fā)展過(guò)程的歷史梳理

審美對(duì)科學(xué)創(chuàng)造的作用由來(lái)已久。對(duì)于審美怎樣發(fā)揮作用推動(dòng)科學(xué)創(chuàng)造的思想，理論認(rèn)知也經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的演變過(guò)程。審美思想在科學(xué)創(chuàng)造史上的發(fā)展大致可分為三個(gè)階段。

(一)古希臘到文藝復(fù)興時(shí)期

科學(xué)美最初起源于古希臘畢達(dá)哥拉斯派的數(shù)學(xué)理性主義傳統(tǒng)。恩格斯說(shuō)：“自然界不能是無(wú)理性的，這對(duì)于希臘人已經(jīng)是不言而喻的了?！保?］畢達(dá)哥拉斯派憑直覺(jué)認(rèn)為自然界的理性、宇宙的規(guī)律性、秩序性，就在于和諧的數(shù)的關(guān)系和結(jié)構(gòu)中、在于數(shù)的原理中，因此，在他們眼里，和諧的數(shù)量關(guān)系就是美的本質(zhì)。以這個(gè)原則為指導(dǎo)，畢達(dá)哥拉斯派創(chuàng)立了純數(shù)學(xué)。近代自然科學(xué)的開(kāi)創(chuàng)者幾乎都繼承了畢達(dá)哥拉斯傳統(tǒng)，在天文學(xué)、物理學(xué)的探索活動(dòng)中復(fù)興了這種數(shù)的和諧觀，堅(jiān)信世界是按照完美的數(shù)學(xué)原則構(gòu)造的，從而不懈地尋求這種和諧美。哥白尼主要從數(shù)學(xué)角度不滿托勒密體系的不和諧而發(fā)動(dòng)了天文學(xué)革命；開(kāi)普勒繼承了畢達(dá)哥拉斯派思辨性的“天體諧音”的傳統(tǒng)思想，以實(shí)證方法考察了天體間的和諧關(guān)系。不過(guò)，由于此時(shí)自然科學(xué)和審美渾然一體，人們只能從模糊中考察自然界的美。對(duì)美的自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，只停留在數(shù)、和諧、均衡、比例、整齊、對(duì)稱等感性認(rèn)識(shí)上。

亞里士多德的審美思想使古希臘的自然科學(xué)和美學(xué)達(dá)到了統(tǒng)一。亞里士多德認(rèn)為，“美的主要形式秩序，勻稱與明確，這些惟有數(shù)理諸學(xué)優(yōu)于為之作證?！保?］亞里士多德分別用歸納法和演繹法證明了地球是球形。他還提出天體的運(yùn)行軌道和速度是最規(guī)則、最完美的均勻圓周運(yùn)動(dòng)；一切天體的運(yùn)動(dòng)都可以由圓周運(yùn)動(dòng)這兩種基本運(yùn)動(dòng)形式演繹而得。亞里士多德把和諧與秩序這一審美觀點(diǎn)應(yīng)用到生物學(xué)的研究中去，得出各種生物形成一個(gè)連續(xù)的階梯，從低等植物到高等動(dòng)物和人的觀點(diǎn)。這一觀點(diǎn)對(duì)拉馬克、達(dá)爾文的進(jìn)化論思想的發(fā)展影響很大。

值得一提的，還有英國(guó)哲學(xué)家威廉·奧康提出的簡(jiǎn)單美學(xué)原則——“切勿浪費(fèi)較多東西去作較少的東西同樣可以作好的事情”，即俗稱“奧康剃刀”。［5］這一原則后來(lái)用來(lái)判別不同理論的真?zhèn)危粗T理論中最簡(jiǎn)單的那個(gè)理論，就是比較美的，也就可能是真的。這個(gè)原則后來(lái)發(fā)展成為“思維經(jīng)濟(jì)原則”，一直被自然科學(xué)家所重視。

(二)近代科學(xué)革命時(shí)期

在這個(gè)階段，自然科學(xué)從神學(xué)和哲學(xué)中分化出來(lái)，自然科學(xué)獲得了獨(dú)立自由的發(fā)展。自1750年德國(guó)哲學(xué)家鮑姆嘉通第一次提出“美學(xué)”這一名詞后，美學(xué)作為一門(mén)獨(dú)立學(xué)科從哲學(xué)中分化出來(lái)。但自然科學(xué)家們并沒(méi)有完全排斥美學(xué)，當(dāng)時(shí)許多自然科學(xué)家的科學(xué)理論著作，仍然是在科學(xué)審美思想的引導(dǎo)下寫(xiě)出來(lái)的。

伽利略對(duì)數(shù)學(xué)應(yīng)用的重視和倡導(dǎo)，使數(shù)學(xué)的美學(xué)特性在很大程度上影響了近代物理學(xué)的發(fā)展。法國(guó)數(shù)學(xué)家笛卡爾提出“我們極清楚、極明白地想到的東西都是真的”［6］這一判斷真理的標(biāo)準(zhǔn)。這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)后來(lái)的自然科學(xué)家在建立科學(xué)理論時(shí)起了重要作用。笛卡兒認(rèn)為“一般的說(shuō)，所謂美和愉快所指的都不過(guò)是我們的判斷和對(duì)象之間的一種關(guān)系。”［7］這個(gè)觀點(diǎn)對(duì)自然科學(xué)理論鑒別是適用的，因?yàn)榭茖W(xué)理論是表達(dá)我們對(duì)自然界各種事物之間復(fù)雜關(guān)系的一種判斷，因而能引起我們愉快喜悅的感情。

牛頓在建立經(jīng)典力學(xué)理論體系的過(guò)程中也受科學(xué)審美觀的影響。探索宇宙的和諧美幾乎成為牛頓以后科學(xué)活動(dòng)的時(shí)代風(fēng)范，由此引發(fā)了科學(xué)新定律的發(fā)現(xiàn)、自然新現(xiàn)象的預(yù)見(jiàn)、科學(xué)新事實(shí)的解釋，迎來(lái)了近代科學(xué)的大發(fā)展時(shí)代。牛頓在他的傳世巨著《自然科學(xué)的哲學(xué)原理》中，僅靠8個(gè)定義、3條運(yùn)動(dòng)規(guī)律和4條科學(xué)方法準(zhǔn)則，就為人類(lèi)描繪出第一幅統(tǒng)一的自然圖景。在這幅自然圖景中，整個(gè)自然界表現(xiàn)出驚人的秩序與和諧，一切運(yùn)動(dòng)變化可通過(guò)計(jì)算而處于完全的掌握之中，甚至可以根據(jù)世界的現(xiàn)狀演繹出它的過(guò)去和未來(lái)。這是一個(gè)多么神奇而統(tǒng)一的世界，這是一個(gè)多么完美而簡(jiǎn)潔的理論。統(tǒng)一性、簡(jiǎn)單性等美學(xué)特征成為牛頓建立經(jīng)典力學(xué)體系的最強(qiáng)大動(dòng)力。門(mén)捷列夫抱著發(fā)現(xiàn)元素世界和諧美的信念，建立了按原子量大小的秩序排列起來(lái)的和諧的元素周期律，預(yù)言了新元素的發(fā)現(xiàn)。法國(guó)天文學(xué)家拉普拉斯提出“自然的原因雖然簡(jiǎn)單，效果卻很復(fù)雜，由少數(shù)的普適定律產(chǎn)生極其復(fù)雜而眾多的現(xiàn)象，這就是自然的經(jīng)濟(jì)性。”［8］依靠這少數(shù)確定性的普適定律便可以解釋無(wú)數(shù)的現(xiàn)象，這就達(dá)到了人類(lèi)思維的明晰性和簡(jiǎn)單性的要求。根據(jù)這一簡(jiǎn)單性原則，拉普拉斯正確地批評(píng)了托勒密的地心說(shuō)。拉普拉斯稱贊惠更斯的鐘擺等時(shí)性曲線與周期定理是漂亮的定理；稱光學(xué)中的“惠更斯原理”是這位天才科學(xué)家最美好的發(fā)現(xiàn)之一。馬赫的科學(xué)審美思想主要表現(xiàn)在對(duì)數(shù)學(xué)方程式的美和思維經(jīng)濟(jì)原則的論述中。在馬赫看來(lái)，數(shù)學(xué)方程式是最完美的，因而他認(rèn)為世界存在于優(yōu)美的數(shù)學(xué)方程式中。馬赫十分推崇數(shù)學(xué)形式的美，認(rèn)為函數(shù)概念比因果概念更優(yōu)越。因?yàn)樗X(jué)得函數(shù)概念可以避免不完全性，不確定性和片面性，可以消除不美的實(shí)在存在。函數(shù)關(guān)系比任何形式更切近物理世界的真實(shí)圖景。馬赫的“思維經(jīng)濟(jì)原則”就是對(duì)經(jīng)驗(yàn)的描述必須運(yùn)用經(jīng)濟(jì)的原則，并把它作為科學(xué)統(tǒng)一的目標(biāo)。馬赫的科學(xué)美思想對(duì)相對(duì)論和量子力學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了重大影響。

(三)19世紀(jì)末到現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)繁榮時(shí)期

這一階段是自然科學(xué)與美學(xué)趨于綜合的階段。近百年來(lái)，由于科學(xué)的迅速發(fā)展，積累了很多有關(guān)自然科學(xué)理論中美學(xué)問(wèn)題的素材，眾多的自然科學(xué)家，例如彭加勒、海森堡、愛(ài)因斯坦、狄拉克等，均從各自的科學(xué)研究實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)了科學(xué)理論的審美價(jià)值。科學(xué)審美思想在這一階段有更深刻的內(nèi)涵，它已經(jīng)超脫了第一階段那種直觀猜測(cè)的形態(tài)，進(jìn)入到用數(shù)學(xué)公式表示自然界的形態(tài)。

這一時(shí)期，最具代表性的是愛(ài)因斯坦的科學(xué)美學(xué)思想。愛(ài)因斯坦開(kāi)創(chuàng)了科學(xué)探索理性主義與科學(xué)審美相結(jié)合的現(xiàn)代研究傳統(tǒng)。他窮畢生的精力尋求自然規(guī)律的內(nèi)在統(tǒng)一性、邏輯上的簡(jiǎn)潔性和優(yōu)美及自然界的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)之和諧。愛(ài)因斯坦以光量子理論把爭(zhēng)論了兩個(gè)多世紀(jì)的光的粒子性與波動(dòng)性統(tǒng)一起來(lái)，通過(guò)狹義和廣義相對(duì)論將時(shí)空特性和物質(zhì)特性統(tǒng)一起來(lái)，徹底顛覆了數(shù)百年來(lái)為人們普遍認(rèn)同的牛頓時(shí)空觀。

愛(ài)因斯坦的科學(xué)創(chuàng)造生涯一直與科學(xué)美感相伴隨。我們從兩位科學(xué)家對(duì)此所作的較有代表性的評(píng)價(jià)可見(jiàn)一斑。與愛(ài)因斯坦交往甚深的物理學(xué)家霍夫曼教授曾作過(guò)如下頗為傳神的描述：“愛(ài)因斯坦的方法，雖然以淵博的物理學(xué)知識(shí)為基礎(chǔ)，但在本質(zhì)上，是美學(xué)的、直覺(jué)的。我一邊同他談話，一邊盯住瞧他，我才懂得科學(xué)的性質(zhì)；只是讀他的著作，或者只是讀其他偉大的物理學(xué)家或哲學(xué)家和科學(xué)史家的著作，那是不大可能理解科學(xué)性質(zhì)的。除了他是牛頓以來(lái)最偉大的物理學(xué)家之外，我們可以說(shuō)，他是科學(xué)家，更是個(gè)科學(xué)的藝術(shù)家?！保?］

諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)金獲得者、著名理論物理學(xué)家湯川秀樹(shù)也認(rèn)為：“愛(ài)因斯坦具有一種美感，這是只有少數(shù)理論物理學(xué)家才具有的。很難說(shuō)清楚對(duì)于一個(gè)物理學(xué)家來(lái)說(shuō)什么是美感，但至少可以說(shuō)簡(jiǎn)單性本身是可以通過(guò)抽象來(lái)達(dá)到的，而美感似乎在抽象的符號(hào)中間給物理學(xué)家以指導(dǎo)。古希臘的天才人物恰好具有今天的理論物理學(xué)家們所需要的那種美感——這與人的奇跡般的圖案識(shí)別能力密切有關(guān)，這種能力是電子計(jì)算機(jī)之類(lèi)的機(jī)器很不容易模仿的?！保?0］

三、小結(jié)

通過(guò)對(duì)科學(xué)創(chuàng)造中審美活動(dòng)的理論探討，以及對(duì)各歷史時(shí)期科學(xué)家科學(xué)創(chuàng)造的分析，我們看到在科學(xué)研究的方法中，審美作為一種非邏輯方法，也具有邏輯方法精髓的意蘊(yùn)，起著邏輯方法所不能替代的作用。無(wú)論是在科學(xué)創(chuàng)造的起始階段還是在科學(xué)的實(shí)驗(yàn)階段，無(wú)論是對(duì)科學(xué)假說(shuō)的建構(gòu)還是對(duì)科學(xué)理論的鑒別選取，都起著巨大的作用。最為顯著的是，美學(xué)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)與邏輯標(biāo)準(zhǔn)、經(jīng)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)一起參與到對(duì)科學(xué)理論的檢驗(yàn)中來(lái)。例如，可以把一個(gè)科學(xué)理論是否符合和諧美、對(duì)稱美或簡(jiǎn)單美要求作為判定它是否有真理性或具有可接受性的依據(jù)之一。特別是在現(xiàn)代科學(xué)向縱深、廣袤發(fā)展，通過(guò)科學(xué)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)論證科學(xué)理論的內(nèi)容變得愈來(lái)愈困難的情況下，科學(xué)美就在其中發(fā)揮重要作用。對(duì)科學(xué)美的深入探索和研究，無(wú)疑將使人類(lèi)在啟迪真知、提升人生境界等諸多方面獲益匪淺?？茖W(xué)家在科學(xué)創(chuàng)造過(guò)程中應(yīng)自覺(jué)或不自覺(jué)遵循審美的原則，按照自然界存在的美的規(guī)律來(lái)建構(gòu)、評(píng)價(jià)科學(xué)理論。

[1]中國(guó)大百科全書(shū):哲學(xué)卷[M].北京:中國(guó)大百科全書(shū)出版社, 1987:406.

[2]哲學(xué)大辭典:美學(xué)卷[M].上海:上海辭書(shū)出版社,1991:547.

[3]彭加勒.科學(xué)的價(jià)值[M].李醒民譯.上海:光明日?qǐng)?bào)出版社, 1988:383.

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[5]恩格斯.自然辯證法[M].北京:人民出版社,1971:200.

[6]趙敦華.西方哲學(xué)簡(jiǎn)史[M].北京:北京大學(xué)出版社,2001:157,187.

[7]北京大學(xué)哲學(xué)系美學(xué)教研室.西方美學(xué)家論美和美感[M].北京:商務(wù)印書(shū)館,1980:79.

[8]徐紀(jì)敏.科學(xué)美學(xué)思想史[M].長(zhǎng)沙:湖南人民出版社,1987:383.

[9]愛(ài)因斯坦文集:第3卷[M].許良英,等譯.北京:商務(wù)印書(shū)館,1979:373.

[10]湯川秀樹(shù).創(chuàng)造力與直覺(jué)：一個(gè)物理學(xué)家對(duì)于東西方的考察[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,1987:81.

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A

1673-1999（2010）14-0025-03

丁蘭華（1981-），女，江蘇泰州人，碩士，無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院（江蘇無(wú)錫214028）基礎(chǔ)部講師，研究方向?yàn)榭茖W(xué)技術(shù)與社會(huì)。

2010-04-12