鹊华烟雨的美篇

鹊华烟雨

科学美与科学美育

美育是教育最重要的内容之一，这不仅已经成为全社会的共识，也早就成为教育指导方针的重要组成部分。经过多年探索，各层级教育实践中的美育活动，正在生动活泼、扎扎实实地开展，并取得了很好的效果。如何有效开展美育，不仅是个实践问题，也是一个重要的理论问题。在这方面，我国美学工作者、美育研究专家和一线教师，多年来做了大量研究，取得了丰硕的理论成果。但在美学和美育研究方面，也依然还有许多重大的理论问题，尚待进一步廓清。科学美问题，就是一个美学研究中长期被忽视的领域；而科学美育问题，更是在许多方面还处于空白阶段。

美育问题与美学问题是联系在一起的。对于美的本质、美感体验、审美活动规律以及审美活动的分类等问题的研究和认识程度，也制约着对科学美以及科学美育规律的认识。当然也制约着我们在实践中科学美育活动的开展。在科学美的认识和科学美育开展方面，尚有大片的处女地等待我们去开发。在科学技术迅猛发展的今天，在科技革命孕育着新的爆发机遇的时代背景下，科学美育特别是大学理工医科教育中的科学美育，更是有着紧迫的要求和重大的现实意义。

科学美，与艺术美、自然美、社会美等一样，是美学研究的重要范畴，它的渊源可以追溯到古希腊时期的毕达哥拉斯学派。因为正是毕达哥拉斯开创了对数学美的认识，认为美存在于数字的比例和谐与几何图形和立体的流畅、对称中。他的理念中，隐然包含了有存在于客观物体、图形和数字中的美。这形成了长期存在于西方美学思维中的“主客二分”认知的雏形。后来的柏拉图、亚里士多德等人乃至后来整个西方美学的观念，也都有毕达哥拉斯学派的影子。了解这些，对于我们认识科学美和开展科学美育是十分必要的。

但上述观念今天已经遇到了巨大挑战。中国美学研究在历经建国后五六十年代和八十年代初两次大的美学热潮后，基本抛弃了“主客二分”的美学观念，逐渐过渡到在主客体的动态相互关系中认识和把握审美活动。从而也脱离了“美是主观的还是客观的”这样的认知模式，认为并没有一个客观的美独立存在着，也没有一个脱离审美对象而主观存在于人的精神世界的美。这种美学观念的转变过程，可以用苏轼的一首《琴诗》来形象比喻：

若言琴上有琴声，放在匣中何不鸣？

若言声在指头上，何不于君指上听？

悠扬的琴声，是一种美的享受。可这种享受，哪里会只从弹奏过程中单个要素那里得到呢？

可是，对于科学美的认知，却似乎未能使这些美学争议盖棺论定。

有人说，美育是一种人文教育，它的目的在于发展和完善人性。它不是功用的。这诚然不错，在各类艺术的、文学的欣赏和对自然美等的感受中，让我们体会到了愉悦、庄严、沉郁、和谐、飘逸、空灵……，这使我们的心灵得到平和、精神得以净化，境界得到提升……。这无疑说明，审美活动是人的一种精神—文化活动，在这个活动过程中，人性得到自由和解放，人回归了他本真的精神家园。

但是，科学革命的具体实践却从另一个角度呈现：科学审美具有认识功能；美学标准，有时能成为科学理论为真的判据。这一点，可能是以往的美学研究所没有注意到的，甚至是极力排斥的。

回顾现代科学革命的发展历程或重大突破，我们无时无刻不在感受到：对美的强烈追求，存在于每一个重大里程碑式的科学突破中！牛顿力学公式、麦克斯韦方程组、爱因斯坦引力公式、海森堡量子力学矩阵、狄拉克方程、杨振宁的杨—米尔斯规范场理论等等，这些公式的结构之完美，形式之简洁，内涵之丰富，可谓登峰造极。这种科学理论结构呈现给人的美感还只是一方面，这些大科学家对于美学标准近乎痴迷的追求，才是令人疑惑和惊叹不已的更重要的方面。爱因斯坦公开表明，一个理论是否具有美的形式和内在的自冾，是其为真的重要标准。预言了正电子并在三十岁出头就获得诺贝尔物理学奖的英国物理学家狄拉克，他对自己的物理理论表述的数学美，到了近乎偏执的程度。1956年他访问莫斯科大学时，他在黑板上写的是：“一个物理学定律必须具有数学美”。遵照这所大学的传统，他的这段在黑板上的题词被永久地保存下来。他在哈佛大学给学生做演讲时，竟然提出：“使一个方程式具有美感比使它去符合实验更重要！”这使得在场的众多教授面面相觑，唯恐他的话误导了听报告的学生。因为物理学基本是一门实验性科学，即便理论物理也必须有实验事实的导向和检验。但狄拉克就是坚持自己的美学判断，在科学领域获得了一个又一个重大突破。

靠着美感和直觉获得重大科学突破的，不乏其例。麦克斯韦电磁方程，奠定了今天我们几乎所有的现代信息通讯技术基础，它是十九世纪末科学领域最重大的科学革命。但是这个科学突破，也是由美学判断引导实现的。麦克斯韦用四个方程，将电磁现象统一在了一起，这当然是个重要的科学进展。但是，他凭着审美直觉，认为原有的方程组在对称性上并不完美。因而他在缜密推演中，大胆加上了“位移电流”项，从而使方程组看起来更对称、更完美，结果就预言了电磁波。数年后，赫兹用实验证明了电磁波的存在，从此开辟了人类使用无线通讯和今天的信息技术的新纪元。这样的事例，还能举出多个。而这些发明和发现，都是把人类文明极大地推向一个新高度的革命性事件！

从科学革命历程中，美学判断在许多重大科学发展中所发挥的作用来看，审美体验，不仅仅是一项仅具有文化和精神意义活动，它也有重要的认识功能。科学发现者的审美意识，是其成功的一项重要素质，科学美育应该是理工科大学生教育的一项基本课。

但是，开展科学美育，也无法回避一些理论问题。比如，被当今美学界摒弃的一些美学观念，真的毫无价值吗？科学上的美学判据或标准，对美的本质问题，意味着什么？再比如，科学美本质是什么，它与艺术美、自然美、社会美等，是不同类的范畴，还是同一范畴内不同的分类？科学美育，其内容包括哪些？如何开展？等等。这一系列问题，都亟待相关学者作出合理的阐释。可以肯定的是，科学美学问题研究迟早会引起学界更多关注。而大学中的科学美育问题，也会随着当今科技发展和我国对自然科学技术人才更高更紧迫的要求，更加广泛地开展起来。春天即将到来，我们也期待着科学美育春天一起到来。