科普美学——形象美

　　近年来，笔者从张景中、吴全德两位院士的科普作品中感悟到科学确实有感性的“形象美”。怪不得陈景润会迷醉于“数理王国”之中，想来他不但在脑海里看到了数学“逻辑美”的意象，而且也看到了数学的“形象美”。

　　随便画一个圆，圆周上任意作3个点A，B，C，把两点A，B连成一条线段，线段上取第四个点D，作线段CD，再在CD上任取一点E，想象A、B、C是3个抬轿子的，E是坐轿子的。3个抬轿子的在圆上用各自不同的速度奔走，那么E的轨迹是什么样子的呢？　　任何一位小学生，学习十几分钟，就可以用《超级画板》作出这个几何图形，再用《超级画板》的轨迹功能作出坐轿人运动的轨迹。给3个抬轿子的速度的不同设置和D、E两点不同位置，做做数学实验，就会得到成百上千种图案。

　　“超级画板”是张景中先生根据上述原理，编制的“科普数理动漫”软件。孩子们作为审美主体，可以充分发挥想象力，运用它去发现、制作出美丽的数理形象。

　　20世纪80年代产生了一门新的数学分支——分形几何学。这是研究无限复杂的自相似图形和结构的几何学。这是描述大自然的几何学，揭示了世界的本质。它是科学美和艺术美的有机结合、数学与艺术的审美统一。枯燥的数学不再是抽象的哲学，而是具象的感受。

　　吴全德院士是北京大学研究纳米科学的。他在研究“金属纳米薄膜的成核生长机理”时，发现科学实验能够把科学与艺术融合起来，使它既反映深奥的科学问题，又具有艺术欣赏价值。他用电子显微镜拍摄了银胶粒聚合而成的“野花”、“鲜果”“海马”等许多美丽的形象。由此，他认为“科学美”可以是抽象的，也可以是形象的，可以用视觉欣赏。科学实验会出现各种各样极为复杂的图形，包括许多分形图形。他探讨了“科学实验艺术”形象美形成的机理，撰写了科普图书《科学与艺术的交融·纳米科技与人类文明》（北京大学出版社，2001年7月）。

　　编者：本文节选自科普普及出版社——汤寿根《科普美学》概论部分。文中的“笔者”为科普作家汤寿根老师，为尊重汤老师，同时不影响阅读，未进行修改。