上九天攬月,下五洋捉鱉,仰望星空的震撼與浪漫,都源自人類好奇的雙眼。假設、想象、探索、觸摸、行動、冒險、實驗……科技和藝術(shù)在兩條相鄰的路上,殊途同歸。
近日,中國載人航天工程辦公室官方發(fā)布了神舟十二號航天員在太空拍攝的照片,圖為7月30日,航天員湯洪波拍攝到北非大陸上萬家燈火的景象
8月26日,“美在科技——中國美術(shù)館藏科技題材美術(shù)作品展”在中國美術(shù)館開展,“棟梁——梁思成誕辰一百二十周年文獻展”也正在清華大學藝術(shù)博物館展出。人們對美和真理的追求永不止息,浩瀚星空,案牘尺素,皆為詩意。讓我們看看中外藝術(shù)作品中閃耀著的科學光芒吧!
龍骨車圖 李嵩 宋代
龍骨車(又稱翻車)是中國古代運用最廣泛、提水效率最高的農(nóng)業(yè)灌溉工具,由東漢末年的畢嵐初創(chuàng),后改進而成。李約瑟在《中國科學技術(shù)史》中將龍骨車列為中國古代最重要的26項發(fā)明之一,15世紀之后歐洲才掌握這項技術(shù)。《天工開物》中說龍骨車“大抵一人竟日之力,灌田五畝,而牛則倍之”,可見其效率之高。李嵩筆下的龍骨車用畜力驅(qū)動,并用齒輪傳動,展現(xiàn)了中國古代農(nóng)業(yè)科技的高超水平。
《錢塘觀潮圖》卷 南宋 李嵩繪 絹本 設色 縱 17.4 厘米 橫 83 厘米 故宮博物院藏
宋代畫家李嵩少年時做木工,后成為畫院畫家,擅長界畫,注重描繪民間的生產(chǎn)和生活題材。他在作品中特別關(guān)注器物的技術(shù)和構(gòu)造,并能用富有變化的線條將復雜的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)得有條不紊,疏密得當。
月夜看潮圖 李嵩 22.3×22cm 臺北故宮博物院藏
月夜看潮圖 局部
兩幅關(guān)于錢塘江大潮的作品體現(xiàn)出作者的不同視角,《錢塘觀潮圖》展現(xiàn)潮水的開闊浩蕩,《月夜看潮圖》以畫家最擅長的建筑為主體,展現(xiàn)出宋代官式建筑的精美嚴整,同時也是記錄潮汐現(xiàn)象的珍貴資料。
清明上河圖(局部)張擇端 宋 故宮博物院藏
《清明上河圖》作為宋代繪畫的高峰,其中處于畫面的中心位置的“虹橋”(或稱“上土橋”)也體現(xiàn)出高超的科技水平,它跨度接近20米,結(jié)構(gòu)像竹籃一樣“編織”而成。
虹橋結(jié)構(gòu)的兩個系統(tǒng) 來源:唐寰澄
我國建筑學家唐寰澄先生稱汴水虹橋為“雙鉸拱橋”,他分析出《清明上河圖》中汴水虹橋式木拱橋的主拱結(jié)構(gòu)由兩個系統(tǒng)組成,每個系統(tǒng)不能單獨支撐,需要將二者交叉后在縫隙中插接橫梁固定。整座橋梁沒有使用金屬構(gòu)件,卻達到了良好的承重效果。直至20世紀80年代,我國許多地區(qū)依然在使用類似結(jié)構(gòu)的木制橋梁。
疊梁拱誕生于1032~1033年,這種“無腳橋”是為了解決汴河水流湍急,貨船容易撞上橋墩的問題而研發(fā)的,是中國特有的橋梁結(jié)構(gòu)。四百多年后,遠在西方的天才達芬奇也“發(fā)明”了它,最后它被命名為“達芬奇橋”。
達芬奇的《大西洋手稿》(1485年)中也出現(xiàn)了疊梁拱結(jié)構(gòu)
在宋代,中國的科學技術(shù)取得了飛速進步,涌現(xiàn)了《營造法式》《武經(jīng)總要》《夢溪筆談》《本草》等科技著作。工商業(yè)發(fā)達使造船技術(shù)更加先進,能造出當時世界上最大的船只,有十桅十帆,可載四五百人。指南針用于航海,活字印刷出現(xiàn),火藥用于軍事,陶瓷、紡織的美學和技術(shù)都達到了極高的水準。
雪霽江行圖 郭忠恕 宋代
郭忠恕也是一位界畫名手。界畫是指建筑、船舶、車馬器具等等需要用直尺和墨斗來完成的繪畫題材。實際上,界畫是中國古代輝煌科技成就的見證者,許多建筑沒能保留至今,我們卻可以從繪畫中領(lǐng)略中國營造的雄姿。
傳 郭忠恕 《明皇避暑宮圖》 日本大阪市立美術(shù)館藏
《明皇避暑宮圖》局部
《明皇避暑宮圖》局部
佚名 《筑建圖》 宋/元 上海龍美術(shù)館藏
梁思成在賓夕法尼亞大學學習時的西方建筑史作業(yè)
我們都還記得魯迅先生學醫(yī)的往事,藤野先生為他改解剖學筆記,說道:
“你看,你將這條血管移了一點位置了。——自然,這樣一移,的確比較的好看些,然而解剖圖不是美術(shù),實物是那么樣的,我們沒法改換它。現(xiàn)在我給你改好了,以后你要全照著黑板上那樣的畫。”
這樣看來,似乎科學的“準確”和藝術(shù)的美二者并不相容,但在藝術(shù)的歷史上,有許多藝術(shù)家,讓科學煥發(fā)美的光芒,讓美有著探索世界的深刻力量。在他們那里,科學和藝術(shù)完整地統(tǒng)一。
達芬奇設計的巨型弩
達芬奇被認為是“文藝復興人”的典范。他橫跨人文與自然科學,探索、實驗、求證是他工作的常態(tài)。他用精確的焦點透視,營造出逼真的視覺空間,準確生動地表達了人物的形象,也不斷改進著顏料和媒介,使作品更具表現(xiàn)力。
達芬奇 天使報喜 1472年 90×222cm 意大利烏菲齊美術(shù)館藏
他的科學手稿也有很高的藝術(shù)價值。線條由銀針筆蘸棕色墨水繪制,寥寥數(shù)筆,物體的質(zhì)感、光影和體積俱備。和面面俱到的說明書不同,墨色濃淡產(chǎn)生了繪畫的韻味。許多機械裝置以立體的形態(tài)完整地呈現(xiàn),讓人觸手可及。
達芬奇設計的螺旋飛行器
達芬奇設計的仿生機翼
達芬奇的科學成就涵蓋醫(yī)學、空氣動力學、工程學、天文學等領(lǐng)域,設計出了滑翔機、自動車、還早于哥白尼否定了地心說。為了保衛(wèi)他心愛的米蘭城,他的設計包含了城市防御規(guī)劃、裝甲車、機關(guān)槍、大炮等武器裝備。
達芬奇的解剖研究
多管機槍
可發(fā)射子母彈的大炮
轉(zhuǎn)輪驅(qū)動的連發(fā)弩箭系統(tǒng)
達芬奇研究水的壓強和深度的關(guān)系
達芬奇的城市防御示意圖
修拉的繪畫受美國物理學家奧格登?洛德(Ogden Rood)的色彩理論影響。洛德區(qū)分了色彩的色光混合和顏料混合,他認為在人眼中進行光學混合后的色彩比在調(diào)色板上調(diào)出的色彩更強烈。洛德利用馬克斯威爾的圓盤裝置進行色彩混合實驗,在圓盤上涂兩種色彩,旋轉(zhuǎn)后人們就可以看到二者混合后的效果。
喬治?修拉 大碗島的星期天下午 207.5×308.1cm 1884-186 年 芝加哥藝術(shù)博物館藏
基于這種原理,修拉用純度較高的原色或間色的小色點拼接出色彩的變化,使色彩呈現(xiàn)出純粹、冷靜的特質(zhì)。
大碗島的星期天 局部
作為一名工科生出身的藝術(shù)家,亞歷山大?考爾德擅長用機械裝置制作雕塑作品,他甚至在生活中用滑輪連接床頭和爐子的開關(guān),以便在懶床時也不耽誤煮咖啡。
考爾德在制作鋼絲雕塑“馬戲團” 1926年 攝影:André Kertész ? Ministère de la Culture
1930年,冥王星被發(fā)現(xiàn),這一事件喚起了他對宇宙行星運動的極大興趣,他創(chuàng)作的“動態(tài)雕塑”有著纖細、輕盈的外表,隨著空氣漂浮流動,利用各部分重力達成一種動態(tài)的平衡,有時還會加上復雜的動力裝置,做看似無規(guī)則的周期運動。考爾德曾說:“宇宙是真實的,然而你看不到它,只能去想象,一旦你可以想象,才能考慮復制它。”
亞歷山大?考爾德(Alexander Calder)的“紅色胭脂紅(Trigehant Red)”1959-1965
1943年,愛因斯坦參觀紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館,在考爾德的《一個宇宙》面前足足停留了45分鐘,據(jù)說他看完之后喃喃自語:“我希望我想到了這一點”。考爾德認為愛因斯坦在尋找作品中運動的規(guī)律,以便推測其構(gòu)成方式。哲學家薩特評論他的雕塑:“總是不斷從頭再來,總是新的”。
考爾德《一個宇宙》1934年 電機驅(qū)動 藏于紐約現(xiàn)代藝術(shù)博物館
白南準 磁力電視 1965年
電視的圖像來自于顯像管噴射的電子,白南準把磁鐵放在顯示器上,電子被磁力干擾后,在屏幕上形成夢幻般的效果。而這種擾動的原理后來也應用在了錄像機技術(shù)中。從此以后,白南準用顯示器開啟了錄像藝術(shù)(video art)的時代。
勞森伯格 《hot shot》1983 石版畫 藝術(shù)家認為好奇心可以改變?nèi)说纳詈途駹顟B(tài)。圖片來源:NASA
1962年,美國國家航天局發(fā)起了NASA Art Program藝術(shù)家項目,聘請最優(yōu)秀的藝術(shù)家走進太空工程,讓他們用獨特的視角記錄下人類探索太空的歷史進程。對于這個項目,NASA第二任局長詹姆斯?韋伯曾評論道:“重要科學事件可以被藝術(shù)家們用另一種方式來詮釋,某些時候,客觀的影像和數(shù)據(jù),遠遠無法傳達那些偉大時刻的激情和溫度。”克萊斯?奧登伯格、羅伯特?勞森伯格、安迪?沃霍爾等人為阿波羅-12號繪制了陶瓷晶片,最后把它留在了月球上,成為一座“月亮博物館”。
“月球漫步” 絲網(wǎng)印刷 安迪?沃霍爾,1987年
“雙子星飛船歸來”(水彩畫)羅伯特?考爾(Robert McCall),1960年代中期
在當下的時代,人們面對屏幕的時間甚至遠遠超過面對面交談。有人把喬布斯也稱作藝術(shù)家,而繪畫的基底也從畫布轉(zhuǎn)向屏幕。大衛(wèi)?霍克尼大膽使用ipad作畫,AI畫家在風格和技術(shù)層面上堪比人類、NFT藝術(shù)也終結(jié)了虛擬作品容易被復制的歷史。
北京奧運會開幕式的“畫卷”大規(guī)模地采用了LED屏幕技術(shù),覆蓋面積達4564平方米
大衛(wèi)?霍克尼《春至》2011年ipad繪畫
來自法國的藝術(shù)小組obvious運用了生成對抗網(wǎng)絡Generative Adversarial Networks(GANs)對藝術(shù)史中的肖像畫進行深度學習,完成了一件虛構(gòu)人物的肖像畫《Edmond de Belamy》,作品的署名是一串公式。2018年10月25日它在佳士得經(jīng)過 55次競價,拍出43.25萬美元的高價。圖片來源:佳士得
佳士得所拍賣的第一個數(shù)字收藏品《Everydays. The first 5000 days》于 2021 年 3 月 11 日拍出 69346250 美元,作者為插畫家Beeple 圖片來源:佳士得
面對當下的世界,藝術(shù)與科學都在以各自的方式提出問題。
奧拉維爾?埃利亞松《天氣計劃》2003年 Photo: Ari Magg 圖片來源:olafureliasson.net
奧拉維爾?埃利亞松一直表達對自然和生態(tài)主題的思考,他的《天氣計劃》將一個用鏡子反射而成的人造太陽搭建在了倫敦泰特美術(shù)館的展廳里,并制造出淡淡的雨霧效果,讓觀眾在沉浸式的體驗中沉思。《矽藻窗戶》的靈感也來自于單細胞藻類硅藻的結(jié)構(gòu),硅藻可以從大氣中吸收大量的碳,維持生態(tài)平衡。
埃利亞松,矽藻窗戶(Algae Window),2020 年。玻璃球,鋼,鋁,塑料,黑色油漆
2020 年埃利亞松發(fā)起了“地球講述者”( EarthSpeakr)項目,借助AR(增強現(xiàn)實技術(shù))邀請全世界的兒童為地球發(fā)聲,以呼吁和促進生態(tài)環(huán)境的改善。每個講述者在地圖上顯示為一個氣泡,人們可以在項目的app上點開瀏覽他們的奇思妙想。
講述者們在不同的場景表達對保護地球的看法 圖片來源: https://earthspeakr.art/
EarthSpeakr 的增強現(xiàn)實系統(tǒng) 圖片來源:https://earthspeakr.art/
蔡國強為《九級浪》開幕所做的白天焰火 2014 年 上海
蔡國強《天梯》2015 年 泉州
蔡國強《天梯》中釋放的探空氣球
蔡國強以天空為畫布,以火藥為筆,用計算機和芯片精確控制著這匹難以降服的“烈馬”,讓煙花在空中起舞。作品使用的火藥和色粉都是環(huán)保可降解的。在他看來,隨著科技的進步,藝術(shù)的表現(xiàn)形式會更自由,藝術(shù)的概念和邊界都會不斷被拓展,但對世界的好奇心是不能變的,好的藝術(shù)家最終都能利用當時最好的技術(shù)創(chuàng)作。他曾經(jīng)制作一塊平整的土地,等待外星人來作畫,也在 1993 年的作品“為萬里長城延長一萬米”中向宇宙發(fā)射無線電波,試圖與宇宙的其他生命 交流。
“為萬里長城延長一萬米”(為外星人做的計劃第 10 號)甘肅省嘉峪關(guān)長城以西 1993年 2 月 27 日,晚上 7 時 35 分 圖片來源:蔡國強工作室
在一次采訪中,蔡國強說“我們的科技正在努力追趕西方,我們也有強烈的好奇心在探索宇宙里的科學、思想和文化的奧秘。以前美國登月工程花了很多錢, 但之后航天技術(shù)、通訊技術(shù)等等發(fā)展帶來的的收益可能是投入的無數(shù)倍!但是在這些利益背后,最令人向往的應該是自由飛翔的想象力,源源不斷的好奇心和求知欲”。
其實,在許多科學家和藝術(shù)家那里,好奇心的背后是對生命、自然和宇宙的熱愛,這種熱愛使他們追求美,并且肩負了引導人們向善的責任。(作者:鮑明源)
參考文獻
[1] 楊士金.疊梁拱橋研究[J].公路,2002(12):1-6.
[2]唐寰澄.從幾座中國民間的橋梁說起[J].橋梁建設,1981(01):70-78.
[3]定格偉大時刻——NASA航天藝術(shù)作品賞 .https://www.sohu.com/a/215734859_280422.
[4]對 話 蔡 國 強 : 科 技 和 藝 術(shù) 的 命 運 , 總 是 絞 在 一起.https://mp.weixin.qq.com/s/0ZfmGzr-elpF31qfoSfZ7g.