本文选自人民政协报·人民政协网　

2016年4月18日，由中国美术馆主办的“大师讲大美”学术讲坛讲座在京举行，著名科学家、诺贝尔物理学奖获得者杨振宁作了题为“美在科学与艺术中的异同”的演讲。讲座开始前半小时，本报记者来到中国美术馆学术报告厅，就见到楼道中提前预约的听众已经排起密密麻麻的长队。据了解，“大师讲大美”学术论坛系列讲座是中国美术馆于2015年正式推出的高端学术类公共教育品牌，旨在为公众提供丰美的精神食粮，不但从多角度探讨与“美”相关的话题，而且强调其内容的跨界性、学术性和社会性。

讲坛的策划者全国政协委员、中国美术馆馆长吴为山告诉记者，全民素质的提高，公共艺术服务是一个重要途径。中国美术馆应将当代文化资源以美的形式传播，使中华美学精神和民族的人文理想滋润大众，让文化大师的境界起到引领作用。

 “科学中最终极的美是客观的”

众所周知，艺术与美有着密切关系，而科学与美的关系则很少有人知晓。对此，杨振宁从物理学角度对科学之美进行了诠释与解读。他将物理学的发展分为实验、唯象理论、理论架构与数学四个阶段，认为这四个发展阶段都有美的存在，且美的性质不尽相同。

杨振宁在演讲中 谌强 摄

以虹与霓为例，很多人都觉得很美，为何？杨振宁从实验层面分析，虹与霓都是圆弧，各自遵循着一个规律：虹是一个42度的圆弧，红色在外，紫色在内；霓是一个50度的弧，红色在内，紫色在外。这一规律所产生的现象，几乎任何人看后都会产生美感。到了唯象理论层面，就会发现，虹和霓是水珠对阳光全折射的结果。虹的小水珠是一次内反射，霓的小水珠是二次内反射，“了解到这点后，人们对于美的感受又深入了一层。”杨振宁指出，19世纪中叶，英国物理学家麦克斯韦写下一个方程式，彻底解释了一切折射现象的根源，人们对美的认识便上升到理论框架层面。到了20世纪70年代，物理学家们又了解到，麦克斯韦方程式有极美的纯数学根源，即纤维丛。在这之前，没有人认为这一数学观念与物理学有任何关系。杨振宁表示，“发现这一非常复杂、美丽的现象产生的根源只是一个麦克斯韦方程式，人们对美的感受就到了一个最高层面。”

杨振宁介绍，对于宇宙，其实可以通过一组方程式来了解，包括牛顿的运动方程、麦克斯韦的方程、爱因斯坦的狭义与广义相对论方程、狄拉克方程和海森伯方程。“这不多的几个方程式，主宰了我们所看到的一切非常复杂的现象，当你懂得它们的威力时，就会发现其所散发着的一种物理学的美。”杨振宁颇有感慨地说，空间大至星云群，小至基本粒子内部；时间长至一百亿年，短至10-28秒，都受到了这几个方程式的控制，“这是一种大美”。

杨振宁将这些方程式看做造物者的诗篇，“诗篇就是用最浓缩的语言掌握了人的感情，并随着人的成长而产生新的含义。物理学也一样，这些方程式往往随着物理学的发展产生新的、当初所完全没有想到的意义。”诗人对于科学之美确实曾有过一些描述。英国诗人布莱克（W.Blake）写过一首有名的诗：“一粒沙里有一个世界，一朵花里有一个天堂。把无穷无尽握于手掌，永恒宁非是刹那时光。”这首诗与中国古代文学家陆机在《文赋》中所写的“观古今于须臾，抚四海于一瞬”有着异曲同工之妙。杨振宁认为，了解这些后，就会发现物理学所产生的巨大影响。如英国诗人蒲柏（A.Pope）在牛顿去世后这样描述牛顿：“自然与自然规律为黑暗隐蔽：上帝说，让牛顿来！一切遂臻光明。”人类从远古以来，就知道有日月星辰的运动，这些运动遵循着一些规则，而规则中又有一些不规则的变化，人类想要了解又不能理解，最后牛顿写下了牛顿方程式，对这些现象做了准确描述，杨振宁表示，“这是人类历史上非常重要、也是非常美的一个新发现”。

关于这些物理学之美，杨振宁认为，诗人们描述得清晰、到位，但缺少一种庄严感，神圣感，初窥宇宙奥妙的畏惧感，不同于筹建哥德式（Gothic）教堂的建筑师们所要歌颂的崇高美、灵魂美、宗教美、最终极的美。“远在没有人类的时代，这些方程式就已经支配着宇宙间的一切了。所以，科学中这个最终极的美是客观的。”杨振宁总结科学之美时说道。

从认识“造化”中窥视艺术之美

物理学的一些方程式在人类产生之前就已支配宇宙，但人类对于艺术的了解，则远远早于对科学的了解。早在3000多年前，商朝青铜器的铸造师就已经有极美的艺术感。杨振宁表示，“这些铸造师恐怕不懂甲骨文，更不会有艺术理论，但他们对美的感受已达到极高境界，其制作出来的青铜器非常美，且有不同的美法。”

以商朝小臣艅青铜犀尊与青铜觚为例。杨振宁分析认为，小臣艅青铜犀尊的美是童稚型的、直觉的、形似的美；青铜觚的美是思考型的、抽象的、神似的美。“比较显示，与科学中终极的美不同，艺术的美离不开人类。”杨振宁表示，王国维在《人间词话》中用来描述诗词结构的概念———“无我”与“有我”，也可“拿”来分辨科学之美与艺术之美，“科学中的美是‘无我’的美，艺术中的美是‘有我’的美。”

那么，人类是怎样感受艺术之美的呢？唐朝画家张璪曾说过“外师造化，中得心源”，概括描述了艺术的真正精神。以此为标准，杨振宁认为，小臣艅青铜犀尊是“外师造化”，是铸造师看到的一个真正犀牛的美，是写实的美；青铜觚是“中得心源”，用双曲线来表现它的形态之美，“商朝的铸造师当然不知道什么叫做双曲线，可是他用直觉感觉到了这个抽象之美，这就是写意的美。”

西方到19世纪才开始认识到写意美的重要意义，并发展出印象派以及其他种种新流派，从而产生了多元审美观。到了20世纪初年，毕加索（Picasso）与勃拉克（Braque）把这种多元审美观更加具体化，创建了立体派。“立体派的出现是艺术界的大革命”，杨振宁指出，毕加索在其蓝色时代（BluePeriod）创作的画作“LaVie”与其立体主义时代（CubismPeriod）创作的画作“ThreeMusicians”呈现出不同的艺术之美，后者显示，毕加索对于艺术之美的探索开始了一种新方向，并对艺术发展产生了长远影响。

杨振宁表示，毕加索作为一名美术“天才”，既有眼光，有魄力，又有技巧，有创新。但在创新之间所产生的“怪异”，则扭曲了美的含义。“我是研究科学的，科学追求的是认识与理解造化，从而自这个认识与理解中窥视大美。”杨振宁认为，艺术向完全背离造化的方向发展，将会与美渐行渐远。

讲座结束后，吴为山馆长陪同杨振宁先生一行参观黄宾虹纪念特展。 张丽 摄

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讲座结束后，为加强听众与大家之间的沟通与了解，主办方还特意增加了杨振宁先生与听众的互动环节。本刊撷取部分精彩问答内容，以飨读者。

问：您是一位物理学家，精通数学，数学中有方程式，您能否也为艺术写一个方程式？

答：艺术的美是不能用一个方程式“捕捉”下来的。当然这并不代表艺术的美跟科学的美没有共同点，两者用同一个“美”字，绝不是偶然。但是，美是一个非常复杂的观念，不但艺术之美不能用一个方程式来描述，科学之美也不能用一个方程式来描述，它们各是由很多方程式综合描述的。

问：有人说，清华大学近60年没有培养出像您这样的大师，您怎么看？

答：这个问题是很多人都想要问的问题，其实很简单，科学的发展是要有一个过程，这个过程是要有一个传统。西方科学发展到今天，我想有三四百年的传统，中国要想在三四十年把三四百年的传统浓缩起来，一下子发展，是不可能的。并不是说，中国的科学发展没有前途，是说要有一个时间，不能太着急。我认为中国科学方面的发展不是太慢，而是非常之快，为什么这样讲？因为我在上世纪40年代上西南联大的时候，那时候我们的科学教育刚刚开始，是20世纪一二十年代出国留学、像我父亲那一辈的人回来以后才可以教我们这一代人。可以说，一代或两代人的传授，就可以教育出来一个像我这样的人，并且我到美国去的时候，已经达到了美国当时科学研究的最前线，这个速度是很难想象的。如果看现在的科技，我想绝大多数国家没有中国发展这么快，为什么有这种现象？最重要的不是中国为什么老发展那么快，而是什么样的背景、文化传统才能使得中国科技发展这么快。中国经济的发展是非常的快，这么多的人口，在这么短的时间内，从第三世界到——现在虽然不能说达到第一世界，可是已经发展到大家不能忽视的地位。为什么这样成功？我觉得，这是一个非常重要的题目，希望有更多深入的研究。

问：生活、社会环境对您的命运是否产生过一些影响？

答：一个人的成长、发展方向与他的家庭结构、当时的社会结构都有极为密切的关系。清代曹雪芹创作的《红楼梦》描述了一个封建大家族以及乾隆时代或者更早时期的社会结构。再看巴金的《家》，描述的是他所成长的时代的一个四川名门望族，虽是比《红楼梦》中的家族小得多的一个家庭，但也可看出当时的社会结构。以我为例，我小的时候，是很多祖父辈、父辈都住在一起的，其中也有很多抽鸦片烟的，还有纳妾的。那时的安徽合肥没有电、没有自来水，世世代代只用一口井。而从当时如此落后的社会状况发展至今天，变化之大是我那代人能够切身感受到的。这些对我的生活、世界观等都有决定性的影响。很多人问过我，为何西南联大会办的比较成功？很简单，那时西南联大虽然是一个很小的学校，北大、清华、南开的学生合在一起不过1000多人，但因为当时所有人都心怀抗日救亡意识，知道在战乱年代能够有机会坐下来学一些知识是非常不容易的事情，所以大家都非常珍惜，这是一个基本要素。一个人的成长环境、吸收什么样的知识是决定他命运非常重要的一个环节。

问：您可否给在座听众一些培养孩子的建议？

答：我觉得一个小孩，他可以有不同的发展方向，而且不同发展方向在不同小孩身上完全不一样。不同的小孩有不同的发展，他要发生兴趣的东西，通常都是他有能力的，能力跟兴趣一定是他自己找出来的。我的建议，不管父母还是老师，要鼓励孩子发现他自己的兴趣。我讲一个亲身的例子，我小学到中学的时候，数学就很好，我父亲是数学教授。我现在就想，如果在我小学一二年级的时候，我父亲教我微积分，教我高等分析，我肯定也学得很快，并且很高兴。可是我父亲很聪明，他决不做这件事情，他的想法是：他已经发展得很快，不用太着急，他自己自然会发展。所以他不教我数学，但他要补足我其他不足的部分。记得初一的暑假，他在清华大学找了一位历史系高材生教我《孟子》，这位老师很会讲，让我对《孟子》产生了兴趣。那个夏天，一方面我读了《孟子》，知道了孟子跟儒家思想，一方面也知道了很多故事。这个对于我的人生有决定性影响，远比我赶快学一些高等分析、微积分要有作用。不幸的是，有很多聪明小孩的父母没有我父亲聪明。前些年，在香港，看报纸上讲，有个15岁的小孩被浸会大学录取为研究生了，后来我又听说他每天要父亲陪着去上课，现在几年过去了，已经没有人再提这个小孩了。我讲的这两个故事，值得有聪明小孩的家长和老师注意。

问：科学领域的人接触艺术比较容易，艺术领域的人接触科学比较难，您认为，应该如何激活偏艺术的人的数学潜能？

答：一个学科学的人想要去多了解艺术比较容易，而艺术专业的人多学一点科学比较困难。不过，这不只是个人的问题，还是社会的问题，因为科普工作做得不够。记得我在中学的时候，读北平崇德中学，现在叫做三十一中，在里面发生了一件事情是我永生不忘的。学校有一个非常小的图书馆，我就经常去里面翻看，有一次看到一位英国物理学家写的科普读物，叫做《神秘的宇宙》。书里描述的是20世纪头30年中物理学领域的三大革命，包括爱因斯坦的相对论，我看以后感到非常向往，这是我终生不忘的事情，对我是有影响的。好的科普工作是有好的社会作用的。我建议，一些会写作的、而对于科学又有些认识的人，可以选择科普工作作为他们前途发展的方向。

问：现在大国之间竞争激烈，您认为中华文化能否推动中华民族再次走向辉煌？

答：中国文化的竞争力非常大。近几十年中国发展飞速，这么多的人，在这么短的时间，从极端贫苦的状态达到了现在的情况，全世界都佩服得不得了。为什么能够这样？我觉得答案很简单，就是中国的文化。中国文化有其独特的地方，文化传统所产生的影响处处看得出来。比如说中国现在和非洲发展关系，我认为，就比美国进而欧洲做得好。什么缘故？不是美国不如中国有潜力、也不是科技不如中国，而是中国文化传统孕育出来的人跟美国人不一样。所以中国人去了以后，中国的工厂所运转的方法是不一样的。因为有了文化传统的差别，就可以解释很难解释的现象，即：中国如何从那么难的状态走到了今天。我对于前途的发展是很乐观的。