出品：新浪科技《科学大家》墨子沙龙
科学和艺术在今天是两种完全不同的门类，做艺术的往往在美术学院、音乐学院，而做科学的是在理学院、工学院。它们貌似是两个完全不同的学科类型。普通公众也是这么看的，比方说搜科学家，往往出现这样的一些图像：这些科学家穿着整洁，一丝不苟工作，手上操作一些非常神奇的仪器，这是科学家的形象。艺术家是另外一个样子，往往是不修边幅，一意孤行的。
科学研究往往是协作性的，集体协作，有做实验的，有做记录的……而艺术家往往内心独白的比较多，更多的强调自己的内心感受。科学的成果往往分成两大类。下图中，这位年轻的科学家手上拿了一个烧瓶，烧瓶里面大概是一些非常贵重的液体，黑板上还有一些分子式。这折射出科学的两种成果，一种是理论成果，就是写在黑板上的一些公式符号；一部分是物质的成果，是手上可以拿到的。而艺术的作品，比方说一幅画，或者是一幅音乐作品，它的成果也是很不一样的。
所以科学、艺术在今天的人看来是很不一样的两种人类文化形式。对这种不同，还有一些学者做了一些总结，比方说20世纪很有名的艺术批评家潘诺夫斯基说科学和艺术其实是不一样的。不一样在哪儿？他说科学的对象是现成的，是以自然界作为对象，自然界在人类出现以前就有，所以科学的对象是现成的。而艺术的对象是被创造出来的，它是人为创造出来的，这是第一个不同。
举个例子，这位叫萨顿的人，他是科学史学科的创始人，他也有一个非常有意思的说法，他认为科学是进步的，而艺术没有进步问题。什么意思？科学进步的意思，就是后来的科学家总是比之前的科学家知道的东西要多，后面的人总是享受着科学进步的成果。而艺术就不一样，很难说现代艺术家毕加索一定比达·芬奇更高明，艺术它是一个高峰接一个高峰。历史上的艺术家们没有高低之分。所以科学是进步的，艺术没有进步，或者说无所谓进步。
第三个例子，科学哲学家库恩有一句说法：科学和艺术，是目的和手段正好相反的东西。艺术家目的是创造美学对象，但是为了创造美学对象，必须有一些技术手段。比方说一个画家，得懂得造型、色彩的搭配等基本功。作为一个钢琴家，得练手指，这个就是技术部分，通过技术来表达，来创造一个美学，一个音乐的审美对象。科学家正好相反，科学家的目的是要解难题，但是为了解这个难题，往往会使用一些艺术的手法。比方说对称性或者对称破缺，或者是和谐、简单这样一些美学的元素来帮助解题。看到没有，科学艺术它是一种正好颠倒的样子。
简单总结一下，科学、艺术的区别是什么？对象不同、历史不同、目标不同、手段不同，这个我就不细说了。很多人可能就有点疑惑了，说：吴老师，今天讲这些东西老生常谈，能讲出什么稀罕的东西来吗？对，我也同意，照这么个讲法是讲不出什么名堂的，这实在是太常识、太庸常的说法了。我只是打个底子，从现在开始，进入正题，这些普通的常识是今天要颠覆的东西。
说了半天科学艺术的不同，无非就是说一个求真一个求美，一句话就说完了，说那么多干嘛？但是我要质疑的是这个问题，科学求真，艺术求美就是这么回事吗？难道科学就不求美，艺术就不求真吗？科学、艺术真的不一样吗？真的是两个完全不一样的人类文化吗？
再看一些说法，比方说这位英国的著名诗人济慈，他很年轻就去世了，26岁，很不幸，溺水淹死了，但是他年轻的生命写出了非常多的在英国文学史上很有影响的诗篇，被认为是湖畔派诗人。他的诗歌里有一段话，他说：美就是真，真就是美。这个说法跟刚才那些人讲法就不太一样。当然，诗人的讲法有时不必当真。再看赫胥黎，赫胥黎刚才那段话可以做另外一个解读。他说科学、艺术都需要表达事物的永恒秩序，区别只是在于表达的方式不同。但是它们的目标是一样的，都是事物的永恒秩序。
李政道先生说，艺术和科学的共同基础都是人类的创造力，他们的目标都是真理的普遍性。李政道先生说法就不一样，他认为艺术和科学都要求真，它们都要依赖于创造力。这跟刚才那些人说法就不完全一样。所以科学、艺术很可能不像想象的那么不一样。
但是还不够。再看第三波人怎么说的。狄拉克，英国著名的物理学家、量子力学的创始人之一。狄拉克说，一个方程具有美感比使它去符合实验更重要。这话说得挺惊悚的。中国人一般的科学方法论、科学世界观认为，科学就是实验加数学，符合实验，数学上能够讲得通，那就是科学理论。可是狄拉克居然说让一个方程很美比让它符合实验更重要。这个话如果由我说出来，别人认为是胡说，怎么能说实验不重要？可是人家狄拉克不是一般人，大物理学家，他为什么这么说？外尔是一个很有名的德国数学家，也是个理论物理学家。他说：我的工作总是尽力把真和美统一起来，万一不能统一，非要二者中选一的话，我通常选美。这听起来也很怪，一个著名的数学家，一个物理学家，居然认为美高于真。
再看看其他人的一些说法。库恩说公众厌恶科学，当然公众是指美国公众，不是中国公众。美国公众厌恶科学，往往是厌恶整个科学。美国有很多人可以大言不惭地说科学太讨厌了，我不喜欢。但是没有公众说我厌恶整个艺术，我只能厌恶某些艺术。比如说毕加索艺术太扯了，我喜欢达·芬奇，我喜欢拉斐尔……但是他不会说不喜欢整个艺术，这很有意思。公众居然敢于厌恶整个科学，但是他只敢厌恶某些艺术，而不敢厌恶整个艺术。这大概是一个实情。
这样一来，就有一个疑惑：公众的心理和科学家的这种说法，难道是在表达一种所谓艺术高雅、科学粗俗的感觉吗？经常说艺术陶冶心灵，很少说科学陶冶心灵。总是说科学是生产力，给人感觉科学就是一个蛮力，是一个壮劳力，科学家都是壮劳力，而艺术家都是很高雅的人士。说高雅艺术进校园，从来不说高雅科学进校园。这里面言下之意包含了某种我得打问号的这样一些时代的情绪，这个情绪不是不重要的，因为事实上，现代社会多数人就是这么看的，认为科学就是提供生产力的，艺术就是陶冶心灵、提供高雅情怀的。
今天说艺术是文科的，科学是理科的，好像是完全不同的文化门类，可是这种分野其实很短，18世纪以后才分出来，到今天也就300年。科学艺术在300年以前，就是一家人，没有分开。所以今天要理解科学、艺术这样一种分野，它们的内在关联，就需要追溯到它们早期一家人的那个时候。要追根溯源！
中文的“科学”来自英文的science，science来自于拉丁文的Scientia，Scientia来自希腊文的Episteme；艺术（Arts）来自拉丁文的Ars；技术（technics）、Ars共同的来自希腊文的Techne。Techne和Episteme这两个希腊文在古典时期是混用的。也就是说科学、艺术、技术在古典时期是没有分得特别清楚的。下面仔细来看看。
希腊时期，Techne属于技艺的东西，又是技术，又是艺术，也被认为是一种知识。罗马时期，知识或者科学又被认为是一种艺。艺的意思是什么？就是说，有一些特殊的能力，是通过学习而获得的，那叫艺。中国古代讲艺不压身，大概就是这个意思。是通过学习获得一些特有的能力，不是所有人都具有的能力，那叫艺。所以科学当然也是一种艺。
古典时期科学、技术、艺术，在称呼上是统一的。以亚里士多德为例，亚里士多德提出科学或者知识的三分法，他认为人类的知识或者科学分成三个等级。最高的等级就是思辨科学，就是没有用的，纯粹的科学是最高级的。其次有点用的要低一点，叫实践科学，比方说政治学、伦理学、经济学。那时古代没有经济学，就是家政学，economy中eco就是家的意思。第三流的科学就是人工制造的科学，叫创制的科学。人工制造的科学包括什么？既包括今天称为艺术的东西，比如说诗歌、戏剧，也包括建筑，也包括医术，这些统称为创制科学，它属于三流科学。很有意思，亚里士多德区分科学的高低的时候，他是以思辨科学为最高的知识，而艺术的东西属于三流科学。
希腊人尊科学而贬技艺，它是有道理的。什么道理？第一他认为科学是无功利的，技艺是有功利目标的，越没有功利目标越高级。没有功利目标的学问，它是自由的学问，越是自由的学问越是人性的学问，越是高级的学问。所以技艺在这个意义上，它比科学要低，这是第一个原因。
第二个原因和他们对自然的理解有关系，因为科学是追随自然的，是遵循自然的。大家知道科学的核心学科是Physics（物理学）。物理学这个词来自希腊文，就是关于自然的学问，Physics是关于Physi的学问，Physi是希腊文，对应的拉丁文natura变成英文就是nature，中文就变成自然。所以物理学这个词很不幸的是它脱离它的词根，从中文看不出来联系。理论上说，把nature译成“自然”，那么Physics应该译成“自然学”比较合适。
总归，科学的核心物理学是追随自然的。而技艺是要违背自然的，要创造一种自然中不曾有过的东西，所以亚里士多德认为这是不好的。自然的意思就是一个具有内在源泉的、一种具有内在逻辑的领域。所以说崇尚自然就是崇尚理性，而崇尚理性，说白了就是崇尚自由。自然、自由、理性，在希腊人那里，是同一个意思，都是要追求一种自主的、一种由着自己的状态。
希腊是科学精神的起源地，希腊人那种自由的人性就注定了科学只能诞生在这样的一个文化的土壤之中。自由的科学，第一个特点就是非功利的。所以希腊人特别强调越是非功利的学问，越是科学的学问，越是纯粹的、顶级的科学。亚里士多德就是这么划分的，而且希腊人自由的科学，因为它是非功利的，它的目标并不是得出某些今天熟悉的一些结论，解决某些问题，恰恰希腊的科学是一种内在演绎的科学，所以希腊的数学不是算术，它是推理和演绎的体系，希腊的天文学目标也不是去预测，是要构造一套理性体系。所以希腊整个的科学类型，作为现代科学早期的一个范本，它追求的是内在演绎。
亚里士多德做了一些解释，他说顶级科学就是自由的科学。因为不以实用为目的，就是追求知识本身，追求纯粹的知识，那就是自由的表现。所以他说，自由人当然应该追求自由的知识。这就是说希腊是科学起源的一个根本的原因。
罗马时代一直到18世纪，整个欧洲世界，所有的学问不再是按亚里士多德时候分成三类，他们把它变成七类，叫做“自由七艺”，就是我刚才说的艺不压身那个艺。所有的自由民的子弟，也就是所有有教养的阶层，他从小受的教育就是学七门功课。七艺，sevenliberalarts。Liberalarts大家可能比较熟悉，因为现在美国某些学校本科学院里面还用这个词。liberalarts哪来的，就是从罗马过来的。
七门自由之艺分成文科三艺和数学四艺。文科三艺就是逻辑、文法、修辞，理科四艺是算术、几何、音乐、天文。很有意思的是，音乐居然是属于数学学科。到了中世纪，随着奴隶制的解体，对纯粹自由艺术的向往就不够了。因为中世纪开始，随着那些手工艺人地位的提高，又出现了机械之艺，即mechanicarts。欧洲后期手工业开始兴起，新兴的商人阶级也开始蠢蠢欲动。资本主义发展的前夜，需要很多新的工匠，所以又出现所谓的手工七艺的说法。Mechanicalarts也可以翻译成手工七艺，它对应的就是liberalarts。Mechanicalarts是哪七种？就是毛纺、军装、航海、农艺、狩猎、医术、戏剧。
大家注意看，今天被称为艺术的门类，它是分别列于两个不同的艺里面的，比方说音乐在左边，建筑、绘画、雕刻、戏剧在右边。在中世纪晚期，科学、艺术还没开始分野，近代发生了什么事情导致科学、艺术分开，以及导致科学求真、艺术求美这样的一种很常识的看法？原因就是近代的科学本身发生了蜕变。
近代科学的起源很简单地，就是改造自由七艺，结合机械七艺，也就是说哲学家传统和工匠传统相结合。再简单的说，数学加实验就是大家熟悉的现代科学。可见，现代科学跟希腊科学有一个非常大的区别，希腊科学是纯粹的科学，是理性的科学，称为求真的科学。我给它起个名儿叫sciencefortruth，只为求真，不为别的。但是现代科学不一样，现代科学自从培根提出knowledgeispower之后，就不再是一个单纯的求真的科学，它要透过求真来求力量，我称它scienceforpower。这是一个大的变化。
科学这个词，它是随着科学家这个词的流行开始流行的，之前科学家管自个儿叫naturalphilosopher，自然哲学家。一直到19世纪，19世纪是一个非常重要的转折，在这个世纪，科学全方位转化为技术，使得科学力量的特征兑现了，以电磁学转化为电力工业和电讯业，化学转化为化学工业，实验生理学转化为实验医学为标志。19世纪全面地实现了科学向技术的转化，科学真正变成了一种技科，technoscience，变成第一生产力。
这个时候科学家的身份也开始统一出来了。著名的英国物理学家威廉姆·休厄尔在1833年发明了scientist这个词，这个词用来标志着一种科学的职业化时代的到来。scientist这个词一开始不受待见，科学家们很不喜欢，这个词给人感觉像个壮劳力一样的，好像是打工的。早期科学家们就很不愿意管自个儿叫scientist。不喜欢没有用，大势所趋。从19世纪以后，科学的分科化、专业化、职业化、力量化，这四化成为不可抗拒的潮流。随着四化，马上带来了两种文化的分裂，即科学文化和人文文化的分裂。到了20世纪40年代，C.P。斯诺就开始大声疾呼，大家不要搞成两拨人，互相之间要理解。
这种分裂，引发了很多的回响。大家知道人类文化需要多元化，需要分工，但是它更加需要相互理解，相互统一。就像一个人，如果有两套神经系统的话，就是个精神分裂的人。人类文明也是一样的，如果文明基因里面一部分是完全不懂文科的理科生，一部分是完全不懂理科的文科生，那就是人类整体上的精神分裂。这是一个很大的问题。
另外一方面，实际上这也引发了科学家自己的忧虑。比方说爱因斯坦就发出过这样的一些感叹，他在给牛顿的《光学》一书写序的时候，开头是这样一句话：幸运啊牛顿，幸福啊科学的童年。这句话很让人费解，给人一种感觉好像他受了什么委屈一样。他究竟是因为什么这么说？
爱因斯坦深深地感觉到，科学越来越变成一种单纯的生产力，变成单纯的壮劳力。人们普遍不把科学作为人类精神的一个思想源泉，科学慢慢丧失它的精神高地，这是他特别忧虑的地方。所以他多次反复的大声疾呼，科学是人类精神的自由创造和自由发明。
讲完科学，来讲讲艺术。什么是艺术？现在所说的艺术其实指的是finearts，美优之艺，或者叫美术。什么是美优之艺？如果单纯的讲arts，不一定指向艺术家做的事情。著名的艺术批评家贡布里希有一个说法，他说如果某些事情本身成了目的，它就是艺术。“本身成为目的”，听着挺耳熟的。古代希腊人玩科学，就是把玩科学本身作为目的。按照贡布里希的说法，古代的希腊科学家都是艺术家，因为他们就是以玩本身成为目的的。大家看到这些微妙的转型，科学家开始把高地让给艺术家了。
海德格尔有一段话讲得非常的诗意，当然是哲理诗意。他说神殿是何以成为神殿的，它就是因为神殿让岩石的坚硬性表现出来，让金属的光辉表现出来，让颜料的色彩表现出来，让事物自身显现出来，这个时候它就变成一个艺术品。所以什么是艺术品？当事物以其自身的质料显现自己的时候，它就变成艺术品，包括语言。
所以现代讲艺术的时候，往往是跟实用相区分的，finearts跟实用工艺相区分。现代社会把技术和艺术分开，这种分开可不是一开始就分开了，是慢慢分开的。在希腊时期，都是一回事。
现代艺术是怎么构建自己的？古希腊其实没有艺术门类，当然有一个缪斯女神，但是缪斯女神掌握的也不光都是艺术，比方说天文也归她管，历史也归她管，所以不能说缪斯女神是一个在现代意义上的艺术女神。
再回顾一下，所谓的“自由七艺”和“机械七艺”里面，音乐、建筑、雕塑、绘画、造型艺术、戏剧语言艺术属于不同的门类。现代艺术把自己构建出来，其中有一个重要的机制，就是把实用的部分慢慢掏空掉，变成一个纯粹艺术。所以我说是改造机械七艺，结合自由七艺。
举个例子，透视法早期是工程上使用的方法，建筑师玩透视法，慢慢的数学家也参与研究这个事儿。达·芬奇带领他的同伙们开始认真的学习透视法，学习数学。以达·芬奇为代表的这些现代艺术家，其实是跟科学家们一起来构造新时代的物理空间和艺术空间。所以现代科学和现代艺术是一起成长起来的。贡布里希就讲，很多人说达·芬奇把科学艺术结合起来，这是很胡扯的说法，因为那个时候根本没有分开，还结合什么。大家看看达·芬奇是个什么人，他的职业是什么？达·芬奇一会儿修炮楼儿、发明大炮，发明起重机，又去做雕塑，又去做绘画。今天觉得他是一个百科全书的人物，在当时背景上看，他是一个很单纯的军事装备家，或者简称军装家。达·芬奇是这么一个人，他不是一个今天所说的跨越文理，百科全书式的学者。说他是百科全书，那是一个时代错位的说法而已。看那时候的艺术家、科学家之间，其实不是分得那么清楚的。一方面艺术经常表现科学，比方说《蒂尔普医生的解剖课》，比方说《寻求哲人石的炼金术士发现磷》，这是艺术家表现出来的。
科学也借助艺术。这是著名的伽利略手稿。伽利略用望远镜看月面，坑坑洼洼。大家知道望远镜下看的是个二维图像，怎么知道是坑坑洼洼？一个完全没有透视法训练的人，是不可能知道这些阴影是表示坑坑洼洼的。伽利略是利用了他自己非常熟悉的透视法的绘画技巧，才辨认出月面上是坑坑洼洼的。在伽利略以前，已经有人把望远镜对准了月亮，但是没有人像他那样的发现月亮是坑坑洼洼的，因为那些人都不具有绘画基本的素质。
科学、艺术的分野是比较往后的，什么时候开始慢慢分的？瓦萨里，最早为达·芬奇写传记的那位，他就提出设计艺术的概念。大家知道过去有自由艺术，有机械艺术，现在提出新的概念叫设计艺术。他想把军装家那部分东西掏出来，单列一个门类，叫设计艺术，而且自己办美术学院。本来的军装家是跟着师傅，师傅带徒弟。瓦萨里说，咱们跟技师们是不一样的一类人，咱们是艺术家，咱们得办艺术学院。
自由之艺、机械之艺之后，第三个概念设计之艺出来了。又过了几十年，法国人佩罗又提出美优之艺的概念，finearts，第四个艺术概念，用它来代替liberalarts。很有意思的是，在finearts里面，居然出现了光学和力学这样的学科。光学、力学是属于finearts里面用来代替liberalarts的，说明佩罗的意义上，科学、艺术还是没有分开。
神父巴托正式把艺术分成三类，分别称为美的艺术、手工艺术和融合艺术，其实关键就是美的艺术被构造出来。到了18世纪，法国启蒙运动思想家们——百科全书派，正式把科学、技术、艺术三分。从那个时候开始，从百科全书学派开始，科学、艺术才分开。
艺术的起源也是和艺术家有关系。18世纪开始就有艺术家（artist）这个说法，而19世纪才有科学家这个说法。从词源角度看，科学家晚于艺术家。在近代的构造过程中，艺术家最先被构造出来，其次科学家被构造出来。总结一下，这里面有一个科学下行的过程，科学由高高在上的一种所谓纯粹的、自由的、无功利的探索，成为欧洲人文思想的源泉的这样一个学问，慢慢变成了一种实用之术——由一种求真的科学变成求利的科学。
而艺术是一个上行的过程，艺术本来是一个手工艺人为了实用的目的、功利的目的，搞一些人工的制品，现在变成了一种自由之艺，变成了美优之艺，变成了纯粹的审美活动。但是无论上行还是下行，基本的标准自由都是他们共同的起源。如果从希腊的角度来看它们，就很容易看出科学、艺术本来就是一家人，没什么稀奇的，就像多年失散的兄弟，一旦唱起希腊的歌曲，就认出了彼此一样。
卡西尔是一个德国哲学家，他说对希腊人来说美和真其实是一回事。音乐学作为数学学科就是这个道理，它透出的是一些和谐的比例。举个例子，Cosmos这个词没办法翻译，把它译成宇宙，实际上是非常勉强的。这个词在希腊文的意思，是有和谐的基本意思，它的反义词就是chaos，混沌那个词。
关于和谐的追求，在文艺复兴时期既是科学家的追求目标，也是艺术家的。艺术家研究人体小宇宙，天文学家研究宇宙大宇宙，其实他们基本的情趣是很相似的。所以彭加勒说（彭加勒是19世纪后期的一位法国数学家，也是一个全才，也是物理学家，也被认为是对狭义相对论的发现有贡献），从事研究不是因为有用，是因为有乐趣，因为它很美。
古典的科学从希腊到今天，都是出于一种对宇宙秩序的美的追求，比如开普勒宇宙体系。开普勒是一个狂热的毕达哥拉斯主义者，他希望通过数的比例来整合宇宙的秩序。他早期提出一个著名的所谓通过五个正多面体内接和外切的方式，构造六个天球，而这六个天球正好就是金木水火土地这六大行星的运行轨道。开普勒干完这个之后高兴得不得了，认为是一辈子最伟大的成就。正多面体只有五个，行星只有六个，五和六之间有这种关系，他非常高兴。再比如说欧拉公式，这公式是挺令人震惊的，如此简单的公式里面，数学的基本元素0和1，虚数i，无理数π和e就以这种方式呈现。爱因斯坦的质能方程也是，特别简单。三段论推理也特别简单，而这些事情它不是象征什么东西，它不是说我代表什么，不是。它就是自身，就是把逻辑自身的严格和那种纯粹性表现出来。所以说什么是美，美就是事物如其所是的自身显现。
古典的艺术和古典的科学是一样的。一旦回到科学、艺术的源头，就会发现它们其实是会融为一体，简单说，它就进入一种美就是真的状态。
今天我讲科学和艺术，用意不是划分它们的不同，我是讲它们的关联，深层的关联。在一种特别深层的精神气质上的关联是什么？就是自由。今天要真正地理解艺术的真谛、科学的深意，就得回到自由维度上来。对于一个实用主义盛行的民族来说，尤其应该了解科学的本源，它是出自对自由的一种追求。
吴国盛：清华大学科学史系教授、系主任，清华大学科学博物馆馆长，兼任国务院学位委员会科技史学科评议组成员，国际科学史研究院通讯院士。主要研究方向西方科学思想史、现象学科学哲学与技术哲学、科学传播与科学博物馆学。
演讲者：吴国盛
文字整理：猫撸火锅
审读：wj
排版：John
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