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當科學遇上藝術 孩子們仰視“星辰”

2025年10月13日08:23 | 來源:中國青年報
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原標題:當科學遇上藝術 孩子們仰視“星辰”

  光科技館《色彩感應》實驗展項 光科技館供圖

  科學與藝術融合不是一個新命題,但在我國首個全國科普月裡,北京市科學技術協會“科技館之城”公共服務展教示范項目的工作人員發現,一些展覽正在嘗試賦予這個命題新的活力——錨定當下最新的科技與文化的熱點,努力拓寬科學展覽的使命,打造科學與藝術對話的平台,以及全民理解科學的窗口。

  “您覺得哪些展覽最具代表性?”

  一位跑遍了北京大小科普展覽的“科技館之城”工作人員回答:“推薦先去看中央美院的那個展覽。”

  在50噸“海水”裡種“太陽”

  走進中央美術學院美術館,首先映入眼帘的是50噸人造海水托起一輪用戶外陽光映射出的“人造太陽”,這是“能源與文明——科學藝術·聚變未來”科普展覽的一部分,也是策展人、中央美術學院雕塑系教師張兆宏將未來能源來源——可控核聚變可視化的巧思之一。

  可控核聚變寄托著人類對終極能源的想象,又被稱為“人造太陽”。這項由中央美術學院、合肥綜合性國家科學中心能源研究院與合肥市人民政府聯合推出的大型科普展覽,於今年9月啟幕。而在美術館所在的北京東北四環以西,“科技中軸線”展覽中,鐘樓、鼓樓、太廟的精巧復原結構在北京科學中心裡“舒展筋骨”。

  再往頤和園附近走,光科技館則用光影把機械臂推向了藝術新高度,隻見它唯美地和著《天鵝湖》翩翩起舞,引得觀眾驚嘆。

  “科技中軸線”展覽《回音躍聲》展項 北京科學中心供圖

  記者發現,充滿藝術感的可視化表達,成為當下一些先鋒科普展覽的重要依托。

  作家居斯塔夫·福樓拜說:科學與藝術在山腳下分手,在山頂上重逢。諾貝爾物理學獎獲得者李政道說:科學與藝術是不可分割的,兩者就像一個硬幣的兩面,不可分離,都來源於人類活動最高尚的部分,都追求客觀世界的深刻性,真理的普遍性,都具有重要意義。

  極度理性的科學,和看起來極度不理性的藝術怎麼走到了一起?

  中國高等科學技術中心原秘書長柳懷祖在一篇名為《李政道的科學與藝術融合實踐(上)》的文章中寫道:真和美把科學家和藝術家天然地聯系在一起。科學上很多重大難題的突破都離不開藝術的想象,藝術的想象不僅激發了科學家在思維上自由地天馬行空,還能把科學家精神帶入崇高的美境中。正如大物理學家狄拉克創立相對論量子力學方程后,有人問他是怎樣獲得的,他回答:“我發現它美。”

  巧的是,張兆宏的策展合作伙伴、中國工程院院士李建剛前不久也告訴他,自己需要藝術啟迪,因為科學研究長期依賴左腦,這位科學家擔心自己右腦活躍度不足。

  “那些大科學家為什麼總提藝術?因為創造力需要兩個腦區共同作用。”張兆宏認為,科學與藝術融合這個命題具備深遠的實際意義。

  把遠眺星辰大海的體驗具象化

  談起科學與藝術融合,張兆宏最看重的還是其帶來的精神啟迪。他告訴中青報·中青網記者,自己4年前登上合肥綜合性國家科學中心能源研究院工作人員常駐的“科學島”之后,“世界觀被震碎了”。

  “能源與文明——科學藝術·聚變未來”科普展覽部分展項——50噸人造海水托起一輪用戶外陽光映射出的“人造太陽”。受訪者供圖

  張兆宏的合作者、合肥綜合性國家科學中心能源研究院聚變產業應用研究中心主任孔德峰介紹,1957年,英國科學家勞森提出了評估聚變反應能否實現點火,即能量自持燃燒的核心判據,被稱為“勞森判據”。不過,由於勞森判據提出的反應條件極度苛刻,可控核聚變被不少人視為天方夜譚。

  但張兆宏看見,他眼前有一大批科學家前赴后繼,幾近痴狂地研究了數十年,信仰“人造太陽”定能實現。

  “技術會過時,但有一個東西可以隨著時間增值,那就是科學精神。”在張兆宏看來,核聚變人身上的科學精神是對“真”的追求——“他堅信這個事兒是可以的、是對的,他就會舍生忘死地去干,而不會被眼前的利益影響”。

  在他眼中,核聚變人就是一群“抬頭”追逐星辰大海的人。從石器時代用700攝氏度燒制陶器,到2025年年初,我國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置EAST在安徽合肥成功實現上億攝氏度1066秒穩態長脈沖高約束模等離子體運行,人類文明不斷隨著科學反應的升溫而升溫。

  和核聚變人在一起共謀科學與藝術融合的4年裡,張兆宏感到,一旦可控核聚變徹底解決能源供給和清潔等問題,世界文明的規則或將改寫。於是科學家、藝術家,和科學史專家決定共同打造一個能源與文明共同發展的進度條,在此次展覽中展出。而同時,中國核聚變人正在奮筆疾書地續寫它。

  張兆宏非常慶幸自己受到科學家的感染,被科學精神從周遭瑣事與內耗中“拔”了出來,讓自己也有機會“抬頭看”。他希望用藝術的表現形式把遠眺星辰大海的體驗具象化,傳遞給更多人,特別是孩子們。

  藝術化科普播種科學童心

  在張兆宏看來,給孩子做科普就像“播種”,是一道“概率題”。

  孔德峰介紹,湍流研究對控制核聚變反應至關重要。2023年,張兆宏曾在首屆中國(合肥)國際科學藝術節活動中陸續邀請3000個孩子用流體畫制造“湍流”——孩子們將流動顏料滴在塑料圓盤上旋轉,色彩交融隨意流動形成各種圖案。然后,小朋友用自己制造的“湍流”,對比流體力學中變幻莫測的湍流圖像,驚呼“真像”。

  隨后,張兆宏把這3000個“湍流”塑料圓盤挂在某大科學裝置實驗室的玻璃幕牆上,圍成一個巨大的“人造太陽”。張兆宏說,李建剛院士路過時駐足,轉過頭對自己說:“張老師,如果這3000個孩子中,以后有3個人能夠研究這個問題,(你們)就是功德無量。”

  2023年首屆中國(合肥)國際科學藝術節活動中,張兆宏邀請3000個孩子用流體畫制造“湍流”,並將畫作集合成太陽圖案,展項名為《造太陽》。受訪者供圖

  在張兆宏看來,只要在孩子們心裡種下科學的種子,他們就有可能“托起明天的‘太陽’”。而用藝術的吸引力降低科學的門檻,或許更容易在人心裡種下科學的種子。

  在北京光科技館,有一個實驗特別受孩子歡迎——色彩感應。當孩子們站在互動平台中間,裝置裡的圓盤會瞬間捕捉到孩子衣服上的顏色,並同步用光影“告訴”大家。

  而“科技中軸線”展覽則在展廳裡造了一個天壇回音壁“原理樣壁”,來參觀的大小朋友都愛在此游戲,感受古代聲學設計之妙。

  在張兆宏看來,科普對於孩子而言,首要任務是激發興趣和好奇心。

  有一次,他在北京做可控核聚變科普時,遇到一個9歲的小男孩。小男孩有點心不在焉,張兆宏對他發起挑戰,請他說說核聚變和核裂變是怎麼回事。

  小男孩答:“這還不簡單嗎?一個‘聚’,一個‘裂’嘛!中子轟擊鈾-235的原子核,它不就裂開了,它就產生裂變了。兩個粒子撞到一起合成一個,就聚在一起,就聚變了。”

  張兆宏驚訝極了,沒想到,小朋友能把原本需要長篇大論解釋的知識說得這麼簡單明了。他問:“你對這個感興趣嗎?”小男孩答:“感興趣。”

  “那你以后上大學可以學核物理。”張兆宏說。小男孩終於來了興致,反問道:“還有核物理啊?那我喜歡。”

  張兆宏認為,科普工作在興趣的基礎上適當引導即可,孩子們一旦產生內驅力,自然會想盡辦法獲取知識。

  面向下一代,如果讓他給科學與藝術融合工作做一個定位,他認為應該是盡可能用藝術的手段去激發孩子對科學的興趣,“那些在家和學校不讓做的事兒,就到我這兒來做”。(記者 張茜)

(責編:木勝玉、朱紅霞)

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