主题：当科学与艺术相遇

时间：2024年5月10日下午

地点：国家大剧院艺术资料中心

主持人苏扬（中央人民广播电台主持人、主任播音员）：今天活动的名字叫“当科学与艺术相遇”。这是一个信息爆炸的时代，我们很容易检索到任何内容，读爽文，看短视频，不到一分钟给一个爆点，很爽，可一段时间后就会觉得迷茫。能不能解决这个迷茫？有一种方法应该适合所有人，因为我们是同一棵生命树上繁衍而来的。我想说，百年修得同船渡，千年修得听舒德干院士讲座。

《科学元典》是科学史上历经时间检验过的不朽之作，是人类文明史上的永恒灯塔。我们从小在各种场合都问过：人类的祖先从哪里来？为了回答这个问题，本期活动聚焦的是达尔文的《物种起源》，探索生命创生和人类远古祖先起源的秘密，以及自然万物与音乐艺术之间的奇妙关联。

舒德干院士沿着达尔文的道路继续探索生命的起源和人类的起源，在国际学术界取得了公认的成果，首先有请舒院士。

那个古老的哲学命题，达尔文最先给出了比较可靠的答案

舒德干（中国科学院院士、进化古生物学家、《物种起源》译者）：一个古老的哲学命题：我是谁，我从哪里来，到哪里去。2000多年来，这个问题始终在哲学和神学里找不到答案，最先给出比较可靠答案的人是达尔文，也是我心目中崇拜的人。

先简单了解一下达尔文。

达尔文小时候是个独特的人，独特就在他非常独立自主，还有一个有趣的灵魂。他上小学时，旧学校的课程他觉得乏味，他喜欢能引人思考的古老的罗氏逻辑，这让他受益终身。他以后的很多著作，特别是《物种起源》和《人类的由来及性选择》，都包含有逻辑推理。

他还有一个重要特点，非常喜欢大自然。他在大自然中边玩边悟出很多道理。他好奇心爆棚，所以他晚年写自传时概括成一句话：“我天生就是一个博物学家，我就要探索大自然。”

青年时，因为他的祖父和父亲都是学医的，所以要他好好学医，继承他们的传统，所以把他送到著名的爱丁堡大学学医。达尔文觉得医学太枯燥，受不了。他父亲又把他送到剑桥大学基督学院，这个阶段他一如既往地把一半时间交给了大自然，神学的课学得还可以，虽然不是优等生，但是一个成功的毕业生。

达尔文没有按部就班去当神父，命运给他开了个玩笑，他得到一个很好的机会满足童年愿望——环游世界。是他的好老师J.亨斯洛介绍的，给他两年环球航行的机会，达尔文太兴奋了！兴奋中也有痛苦，航行像九九八十一难，但他大有收获，特别是思想上的收获。

在太平洋东部的加拉帕戈斯群岛上，达尔文发现很多物种是可以变化的。他想这和我学的神学理念不一样，神学说物种是上帝创造的，一经创造永不改变，这里的很多物种却改变了，由此他的世界观开始转变，他想当科学家。所以他在环游世界时就收集各种资料，特别是收集物种可变的资料。

达尔文悟出物种变化是在自然选择的驱动下形成一棵生命之树。以后他将此思想写成两本书，这两本书使他名垂青史，也改变了整个人类的自然观和世界观，就是《物种起源》和《人类的由来及性选择》。

这两本书揭示了地球生命的本质就是万物共祖的生命树。而人类的本质是这棵树上的一片小叶子，它由上面的枝条逐渐演化而来。

牛顿在科学上的贡献更基础、更大，在思想革命上达尔文超过牛顿

舒德干：达尔文获得成功后有人问你怎么这么聪明？他说我并不聪明，但是我热爱科学，特别重要的是我有质疑精神。他成为伟大的生物学思想家，活着的时候已经名满天下。即使他跟上帝走的不是同一条路，英国的当权者还是给他最好的礼遇，把他安葬在英国最著名的大教堂——威斯敏斯特大教堂。

我在英国时专门去看这个大教堂，达尔文被安排与牛顿比肩长眠。之所以如此，主要得益于他们在科学上都做出了大统一的工作。牛顿的三大运动定律，加上他的万有引力定律，将地上的机械运动和天体运动统一在一起，这是科学界第一次大统一，叫天地大统一。达尔文看通了生命演化的基本规律，就是进化论，在很多方面也应用于无机科学。现在我们知道，生命科学与无机科学，都是运动统一的。能做成跨学科、跨领域大统一的科学家就是超级科学家。

牛顿在科学上比达尔文的贡献更基础、更大一点。在思想革命上达尔文超过牛顿，其中有三个重大的思想：自然选择、生命树和人类的由来。

达尔文的自然选择学说非常伟大，跟这个伟大相并列的另外一个伟大就是达尔文首先提出来的生命树思想。大家记得我前面介绍的加拉帕戈斯群岛，达尔文在那里看到一个典型鸟类物种，他把标本带回英国，请著名鸟类学家古尔德才鉴定，古尔德才说，达尔文先生，它从南美洲飞了960公里到群岛上，经过几十万年其实已经不是一个物种了。现在变成好几个物种，原因是吃或者自然选择。原来它们都是吃地上的种子，可一碰到天旱之年，种子减少，被迫到树上去吃果实，有的弱鸟果实都吃不上，只能吃仙人掌。少数聪明一点的，吃点虫子。久而久之，它们的喙部就分化了。这使达尔文大受启发，1837年他画了一幅经典的物种变化图，这就是生命树最早的思想起源。

我本人有幸与达尔文的进化论有过五次交集。前面四次主要是学习，最后一次是针对他留下来的议题进行一些探索。第四次交集我有幸和几个出版社合作，翻译了他的《物种起源》。第五次我在学习的基础上发现达尔文还有东西没有完成，有几个bug，这就是我可能要探索的问题，最重要的是动物树的源头，我把它叫第一动物树。

我想作为唯物主义者的达尔文，看到这些研究会非常开心。达尔文最后一个伟大的思想就包括人类在内的高等动物是如何产生的。

我们这个时代的人，能不能把达尔文也变成一个质疑对象？

周海宏（著名音乐美学家、音乐心理学、教育学家）：第一篇章回答了我们从哪里来，第二篇章探讨当科学与艺术相遇。

19世纪是激情四射的世纪，那个时代音乐有了浪漫主义，浪漫主义就是个性张扬，激情四射，大量影响当代的文化，乃至科学艺术都是19世纪留给我们的。先请任老师谈一下19世纪的科学。

任定成（“科学元典丛书”主编、著名科学文化学者）：19世纪是一个伟大的世纪，19世纪产生的很多文化是我们今天文化的基础。恩格斯有一个判断，17、18世纪自然科学的主要任务是分门别类地研究自然现象，19世纪也就是达尔文所处的世纪是综合世纪，很多科学成就揭示了范围广泛的事物和现象间的联系。

像门捷列夫元素周期发现之前，人们认为每一种元素之间是没有关联的，到了门捷列夫那个时代好多科学家看到了之间的关系，最后门捷列夫提出了周期律。门捷列夫周期，我们今天初中在学，高中还要反复巩固。门捷列夫也很有意思，他说我别的规律都可以用公式表示，但这个规律不能。一直到今天我们都觉得很了不起，因为它可以预见没有发现的化学元素。

19世纪是振奋人心的世纪，是科学家有重要科学成就的世纪。我想在艺术上，19世纪曾经也是辉煌的。

周海宏：达尔文时代，从科学到艺术，人类所取得的文明和成就拉一张清单，很多是现在大家常识性的知识。我不太倾向于介绍大家很熟的，我特别想谈的一点是：19世纪那些科学家给现在带来的启迪。

在音乐的历史上，没有19世纪的热情澎湃，就没有20世纪人类探索不可知未来的勇气，更没有20世纪打破一切艺术常规的勇气。舒老师刚才提出的，达尔文给我们最大的启迪是他强烈的好奇心、强烈的质疑精神。我想说的是，达尔文是质疑上帝的规则，我们这个时代的人，能不能把达尔文也变成一个质疑对象？

我有一个困惑，我想在舒老师这儿得到一些解释。因为达尔文的进化论中，所有进化的最关键环节上都没有证据——从爬行动物的鳞片变成鸟的羽毛，那是翻天覆地的变化，但没有中间证据。举个例子，刚才说的鸟，不同种可以变化，但到属之间好像没有跨种变化。

舒德干：这个中间环节看怎么理解，从大尺度来说，比如古虫，与第一鱼演化之间有没有中间环节？有，那就是低等脊索动物创造出来的。达尔文当时就承认，因为中间环节存在时间非常短，地域非常窄，常常容易被忽略，或不容易被保留成化石。

另外一点，也有重要的客观原因，由量变到质变，达尔文当时也看到了，发生的速度非常快，快的有时候找不到细的中间环节。但是从粗线条来说，刚才举的例子从恐龙到鸟类，到现在的鸟，中间还有古鸟，还有比古鸟更原始的鸟。那是人类找出连续的由鳞片到羽毛的逐渐变化的过程，可以分出好多个类型，可以看出渐变的过程。

另外，有些事物从量变到质变就是个突变的过程。举个简单的例子，99摄氏度的水，在普通海拔上是液体，烧到100摄氏度就变成气体，人类找到一半是水一半有气的东西，却没有半是气半是水的中间环节，自然法则就是这样，所以我们必须接受。中间环节从1到10，把2、3、4、5、6、7、8、9都找出来不太可能，有些东西就是跳跃式的发展，包括人类社会，不完全是渐变的。

实际上自然界存在非常多的飞跃，这是我的初步理解。

现代动物演化树

科学和艺术在什么地方碰面了？

周海宏：我的一个困惑解决了，实际上生物的进化并不是渐进的，一定程度会突变。还有一种说法，所有物种变异的最后结果都不如原物种性能优越，这如何解释？

舒德干：这个问题还是很有挑战性的。关于生命进化我们要认同一点，它是以遗传变异作为驱动，自然选择是第二驱动。遗传变异是朝各个方向的，有些变异对生物有利、生存有利、繁殖有利，有的对它没利、暂时有利，长远没利，或者偶然的机会它存活下来了。但是我想，在长期自然选择作用下，那些弱势、不太适应的最终还是会被淘汰掉。所以适者生存是一个广泛的定义，暂时活下来的有，活几十年、几百年的还有，但最后还是会被消灭掉的。

周海宏：李政道说过，科学与艺术犹如硬币的两面，谁也离不开谁。但我继续说，科学与艺术犹如硬币的两面，谁也见不着谁。舒老师知道，达尔文是非常热爱艺术的，那么科学和艺术到底在什么地方碰面了？请舒老师说一下。

舒德干：这是很深刻的哲学问题，也是现实问题，科学与艺术在什么地方相遇？我个人理解是两头相遇。

起点是相遇的。科学的根基在数学，音乐的根基也是数学，科学家和音乐学家有共同的故事。尽管数学不是科学本身，但是它为科学、物理、化学、生物、地质奠定了基础，这些科学没有数学没法发展，所以它们在根基上是相通的。

什么时候分开，我个人理解，不一定对，可能在人出现以后。如果是情感方面，那音乐发挥巨大作用，可要探讨自然奥秘肯定是科学，它们可以成为硬币的两面，互相没法见。很多有名的科学家既是大科学家，同时也是音乐学家，他们都知道音乐在内涵上是支持科学思维、提高科学想象力的，所以在山顶上会相遇在一起。

我个人理解由山底跑到山顶相遇是一个爬坡的过程，非常艰难。今天我们共同探讨的问题就是爬坡的过程，希望科学和艺术从山底出发，最后在山顶能够融会贯通在一起。

说到这一点，达尔文是个很典型的例子。他晚年在自传里说，我一生的主要乐趣和唯一职业便是科学工作，潜心研究常使我忘却或赶走日常的不适。实际上他很谦虚，他不仅是科学迷，也喜爱音乐。他有一个很温柔的媳妇，是他的表姐，叫爱玛，是个很优秀的钢琴手。达尔文身体不适时爱玛就为他弹奏一曲。达尔文生命的后40年在病痛中度过，全靠顽强的力量支撑，爱科学之外，音乐对他的帮助也是非常大的。

达尔文的动物演化树“萌芽”

一点真切的体会：艺术家比科学家更伟大

周海宏：下面读一段文字印证舒老师的话，让大家知道科学与艺术在什么地方见面。

赫伯特先生以强烈的口气谈到了我父亲达尔文先生对音乐的喜爱。他说：“使达尔文先生最感愉快的，是莫扎特或贝多芬的富有充分和声的大交响乐或序曲。”

赫伯特记得，有一天陪我父亲去参加英皇礼拜堂的午后礼拜，那时听了一首极为悦耳的赞美诗。当唱完非常动人的一段时，我父亲转过身来对着赫伯特深深地叹了一口气说：“你的脊背有什么感觉？”我父亲常这样说，当听到美妙音乐的时候，他的背脊总是感到寒冷或者颤抖。这句话印证了我的一句话，美的最高境界是令人肉麻。

在晚间，也就是在他竭尽体力读了一些书以后，在别人读书给他听以前，他常躺在沙发上听我母亲弹钢琴。虽然他的听觉不很好，但他的确热爱优美的音乐。

他常感伤地说，他欣赏音乐的能力随着年龄变得迟钝了。但是在我的记忆中，他对优美的曲调是有着强烈的爱好的。他常哼一首曲名叫《通宵达旦》的威尔士歌，他能正确地从头唱到尾，但是我从来没有听到他哼唱过第二支曲子；我相信他也时常哼一支奥塔海坦的小歌。由于他的听觉不好，当他再度听到一支曲子的时候，他是不能辨识它的，但对他所喜欢的调子，他是坚持不变的；当弹奏一支古老的流行曲时，他常会这样说：“这是一支优美的曲子，它的曲名叫什么？”

他特别喜欢贝多芬交响乐的某些部分，以及亨德尔的一些作品。在我母亲所弹奏的那些曲调中，他把特别喜欢的列成了一张小表，并且用几个字记下了每支曲子给他的印象：但这些笔记不幸也失去了。

他对曲调风格上的不同是敏感的，他非常喜欢听鲁兴顿夫人的演奏。在1881年6月间，当汉斯·雷特来到我父亲居住的党豪思庄园的时候，他那非凡的钢琴演奏激起了我父亲的强烈热情。

我父亲很喜欢听优美的歌唱，庄严或悲怆的歌曲常把他感动到几乎落泪的程度。听他的侄女法勒女士歌唱苏利文的那首《他会来么》，永远会使他感到愉快。关于我父亲自己的欣赏力，他是极端谦虚的。当发现别人意见和他的相同时，他也感到相当的愉悦。

除了热爱音乐以外，我父亲在这时的确也喜欢优美的文学。加麦龙先生告诉我说，他常在基督学院我父亲的房中读莎士比亚给他听，我父亲在加麦龙的朗读中感到了极大的愉快。

加麦龙先生也谈到我父亲非常喜欢第一流的版画，特别是意大利版画家罗法·莫汗和缪勒的作品；他在费兹·威廉博物馆曾花了不少时间去浏览欣赏搜集其中的版画。

大家能够看到，人类艺术的构成有三大元素：视觉、听觉、语言文字，对应的是美术、音乐和文学。从这一段文字中有相关表示的可以看出，达尔文热爱所有的艺术。我也发现了一个很有意思的现象，如果把中国的科学家拉一张清单，似乎阶位越高的科学家热爱艺术的概率越高。

舒德干：谈一点真切的体会，我觉得艺术家比科学家更伟大。像达尔文一样，平常智力只要努力就能当上科学家，还能当上很优秀的科学家。而成为大艺术家，是要有天分的。我自己也像达尔文一样，做科研中也会碰到困难，有研究上的困难，也有身体上的困难，这时我会打开身边的留声机，听音乐。我碰到问题时常希望有人推我一下，我似乎听到宋祖英的那句唱词：“妹娃儿要过河，哪个来推我嘛？”这常引起我的共鸣，我是希望达尔文来推我一把。