达芬奇科学成就的内外因分析及其启示

李明明 王国领

摘要达芬奇是举世公认的艺术大师,同时也是名副其实的科学巨匠。达芬奇科学研究的特点和促成的内外因素以及对当今科研工作的启示。

关键词达芬奇 科学 内因 外因 启示

中图分类号:K837文献标识码:A

达芬奇在艺术上的成就几乎无人不知,著名的《蒙娜丽莎》、《最后的晚餐》、《岩间圣母》,都是艺术上不朽的巅峰之作。但是他在科学和技术方面的成就却为人知之甚少,主要原因是:第一,他的艺术成就太突出,掩盖了他的科技成就;第二,他的研究成果都没有出版;第三,他的很多发明都不是当时的工艺所能制造的;第四,他的手稿难以卒读。本文简略介绍达芬奇的科学成就及其独特性,分析促成达芬奇伟大科学成就的内外因素,最后论述达芬奇科学成就的促成因素对当今科研的启示。

1 达芬奇科学成就及其的独特性

英国的著名科学史家W·C·丹皮尔说:“如果达芬奇当初发表了他的手稿的话,科学会一下子跳到100年以后的局面”。

1.1 达芬奇的科学成就

按照现代的划分方法,达芬奇的科学成就可以分为科学研究和技术发明。(1)涉猎广泛的科学研究。达芬奇的科学研究涉及物理学、地理学、生理解剖学、数学等学科,几乎是上天入地、包罗万象,难述其祥。(2)超越时代的技术发明。他的发明之多,令人咋舌,甚至有人说,不能问达芬奇发明了什么,只能问有什么不是达芬奇发明的。他发明了装甲车、子母弹、马拉的带旋转刀的战车、旋转桥等军事器械,飞行器、降落伞、直升飞机等飞行器械,自动狮子、机器人、自动车等娱乐器械,纺织机、自动烤肉机等生产生活器械。

1.2 达芬奇科学成就的独特性

(1)涉足的科技领域之广,前所未有。(2)一些科技成就远远超越当时。许多发明手稿即使发表,在当时还比较低的生产力和工艺水平下,也难以实现,如机器人、装甲车等。(3)许多科学或发明手稿具有极强的艺术性。他的解剖手稿,对人体肌肉和骨骼的描绘可谓细致入微、比例关系纤毫不差。这主要得益于他作为绘画大师的深厚功底。(4)技术发明占主导地位。和科学发现比起来,他的技术发明成就更大,也是他更加醉心的领域。(5)他的成就很少有变为现实的,只有少量的发明出于军事、娱乐和生产目的被造出来,绝大部分一直停留纸面,被埋没了几百年。

2 达芬奇科学成就的内因分析

达芬奇是与众不同和特立独行的。(1)无与伦比的精力和智力。达芬奇爱好极其广泛,年轻时代,除了绘画和科学研究、技术发明,他还喜欢唱歌、弹奏乐器,他也是很优秀的骑手和击剑手,他能徒手将马蹄铁拧弯,他每天只睡四个小时,现代人给他加的“家”头衔多达二十多个。(2)异乎寻常的好奇心。他对什么都好奇,对湍流的形状、对飞鸟的动作、对月球的发光、对地球的位置、对山和海的形成、对光与影的特点、对眼睛的构造等等,他都去研究,而且都有不俗的发现。他一生都渴望飞上天空,做了无数次飞天的试验。(3)跳跃式的注意力。达芬奇会在作画的过程中突然丢下画笔,去造一个自动烤肉机,然后再来接着画。他常常会丢下手上的工作去做另一件事,都是因为他关注的东西太多,脑子里的灵感层出不穷。当然,这种特点也造成了他做事拖拉,为此也受到不少非议。(4)难以想像的勤奋。少年时代,同乡请达芬奇在一面盾牌上画一幅画,达芬奇把自己关在房间里花了一个月时间,桌上用来做观察的昆虫和蜥蜴都腐败发臭了。为了了解人体的构造,他经常半夜在医院的地下室里解剖尸体,他解剖过三十具尸体,画了大量的人体解剖图,这为他画出栩栩如生的人物肖像奠定了良好的基础。(5)天马行空的想象力和创造力。达芬奇绘制了佛罗伦萨的城区地图,这张图是从高空鸟瞰的角度来画的,就像今天的航拍图,这在几百年前没有高超的想象力和创造力是不可胜任的。他认为月亮是反射太阳光才发亮的,当时并没有望远镜,主要靠的还是想象力。(6)淡视理论、偏重实验。达芬奇自称是“没有文化的人”,因为他对理论知识的重视程度远比不上对实践的重视程度,他认为观察和实验是科学独一无二的真方法。当然他对书本学习的淡视也给他带来了不便,比如他的希腊语和拉丁语没有学好,增加了他了解科学文献的难度。(7)离群索居的孤独。达芬奇认为,一个人,当他独处的时候,他完全是自己的,当他与妻子相处的时候,他只有一半是他自己的。为了艺术和科学事业,他终身没有结婚。这也给了弗洛伊德等人以想像的空间,认为达芬奇是同性恋。(8)独特的镜像书写方式。达芬奇的手稿之所以难以卒读,是因为他用左手采用镜像书写。据说他这样做是出于保密和保护研究成果的目的。(9)一流的艺术修养。达芬奇的绘画才能对于其科学研究起到了举足轻重的作用,尤其是对于人体解剖图的绘制,以及其他各种发明图绘制。

3 达芬奇科学成就的外因分析

达芬奇的成功也得益于他所处的时代条件和个人际遇。(1)人文主义思潮对达芬奇心胸的激荡。文艺复兴的发祥地是意大利的佛罗伦萨,而达芬奇的家就在距佛罗伦萨几十里的芬奇镇。达芬奇是最早接受人文主义思想的人之一,也是文艺复兴的伟大旗手之一。人文主义提倡个性解放,挣脱宗教桎梏,以“全面发展的人”作为理想,推崇理性,重视科学知识,特别是罗吉尔·培根的实验科学精神给了达芬奇以极大启示。(2)教会对达芬奇科学和技术研究的相对宽容。当时意大利是个城邦制国家,教会的控制力在各个城邦有强有弱,各城邦为了网罗人才,放松了许多管制。(3)统治阶级出于军事和娱乐的需要对达芬奇的科学和技术研究提供支持。佛罗伦萨的米第奇家族、米兰公爵卢多维科、威尼斯的统治集团、法国国王弗朗切斯科一世,都或多或少出于阶级统治的需要对达芬奇予以支持。达芬奇曾留下一封自荐信,他将自己的军事才能放在第一位,只在结尾说了一句还会唱歌和绘画。(4)艺术创作需要科学观察和实验。达芬奇解剖尸体、到野外观察动植物、研究光影和人眼、研究数学,其直接目的都是为了画作的逼真和精益求精。(5)著名艺术家的身份有利于动用研究所需的器材物资。达芬奇无论从事绘画还是发明创造,身边都有助手和学徒,这主要不是因为他是科学家或发明家,而是艺术家的身份决定的。另外,出于他的名气,当时著名的医学家也和他一道去研究人体构造。再者,作为著名画家,他有不菲的收入,这些收入也为购置科学和发明所需物资提供了条件。(6)芬奇镇的自然和谐的乡村生活培养了达芬奇良好的观察和实验能力。达芬奇的童年时代是在芬奇镇度过的,他的叔叔弗朗西斯科常常带他到山坡上去玩耍、观察植物、解剖昆虫。这对达芬奇后来的科学思想和研究方法影响很大。

4 达芬奇科学成就及其促成因素对当今科研工作的启示

达芬奇的科学成就及其促成因素启示我们,做好科研工作要处理好三个关系:(1)处理好科学和艺术的关系。诺贝尔奖得主李政道先生说:“科学与艺术是一个硬币的两面,是一个统一体。”科学和艺术从不同方面、运用不同的方法去解释自然和生活。科学注重理性,艺术注重感性,但二者在真、善、美上达到统一。科研工作者具备一定的艺术修养,对科研工作具有促进作用。我们的教育也要避免一味偏重理工科而忽视文科情况。(2)处理好理论和实践的关系。理论来源于实践,反过来指导实践。科研工作者,既不能纸上谈兵,不顾实际;也不能闭门造车,对前沿理论不闻不问。达芬奇在处理理论和实践的关系问题时,有一定的偏废,这是我们所要避免的,尤其是现代科学技术向各领域纵深发展,没有良好的理论基础是很难胜任科研工作的。(3)处理好“专”与“博”的关系。学科的发展经历了由总到分再到总的过程,人们的知识结构同样经历了由博到专再到博的过程。文艺复兴时代,人文主义崇尚“全面发展的人”,达芬奇、伽利略、伏尔泰等都是百科全书式的人才。专与博是相辅相成的关系,尤其现代学科交叉程度极高,各学科相互联系、相互渗透,没有广博的知识,很难在某个领域达到相当的深度。

参考文献

[1][英]查尔斯·尼科尔.放飞的心灵:列奥纳多·达·芬奇传[M].朱振武等,译.长江文艺出版社,2006.

[2][意]达·芬奇.达·芬奇笔记[Z].张谦,译.湖南文艺出版社,2006.

[3][意]罗博特·贾科布.达·芬奇:伟大的天才[M].赵宇惠,译.电子工业出版社,2009.

[4][意]乔其奥·瓦萨里.刘明毅,译.中国人民大学出版社,2004.

[5][英]W·C·丹皮尔.科学史,李珩,译.广西师范大学出版社,2001.

[6]胡跃生.细看达·芬奇[M].广西师范大学出版社,2005.