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科学画在自然博物馆研究与展示中的运用
作者:张磊、蒋怒雪    来源:自然博物   发布时间:2018-04-25    点击数:     【字体:

  作者:张    磊(湖北省科技馆)

     蒋怒雪(湖北省科技馆)

    (欢迎转载,须注明作者与来源(《自然博物》第4卷)

  【摘要】科学画兼具科学性与艺术性,我们在自然博物馆、科普读物、科学绘本、专业动植物书籍中均可以看到它的身影。本文梳理了科学画的历史与发展现状;以自身学习科学画过程中的感悟为例,阐述了科学画所蕴含的科学本质与艺术魅力,揭示了科学绘画与艺术绘画之间的差异;最后,探讨了科学画在自然博物馆展示、研究中的作用及在自然笔记中的运用。不论是自然美的还原与再现,还是自然观察法的使用,无不涉及对科学画这种工具的大量运用,从而对自然博物馆教育起到推动作用。

  【关键词】科学画;自然博物馆;科学性;艺术性

  1  引言

  在科技日趋发达的今天,科学画以其独特的优势在自然博物馆研究和展示中发挥着重要作用。科学画兼具科学性与艺术性,始终保持着客观、严谨、真实的态度,从事物的各个角度去反映事物的本质。科学画不仅能够将庞大的生物形态表现在有限的画幅之中,还能将一些只能用显微镜、放大镜等仪器看到的细胞组织或是细菌放大于画纸上。科学画的独特优势也让它在自然博物馆的展示中发挥着重要作用,无论是生态场景的再现还是晦涩难懂的理论剖析,无一不用到这种工具。然而科学画的功能并不仅仅局限于自然博物馆的展示,自然博物馆在做研究的过程中仍要用到这一工具。本文将以科学画为线索,探讨其特征及在自然博物馆展示和研究中的运用。

  2  科学画的起源与发展

  2.1科学画的起源

  艺术绘画的起源可以追溯到远古,而科学绘画因其更高的精准性、科学性,时间起源比艺术绘画晚了许多。关于科学画的起源有很多版本,并无统一的界定。严格的科学绘画概念来自西方,被称为 scientific painting。据说最早专门从事这一职业的人是17世纪初荷兰女画家梅里安。她在荷属圭亚那旅居期间,绘制了当地的大量花卉和昆虫,拿回欧洲之后引起了轰动,从此很多园艺学、生物学、游记都开始附有类似的科学绘画的插图。按照不成文的规定,工程设计图、各种地图、科学实验示意图、生物形态及细胞组织结构图等都属于科学画的范畴,但它却兴起且发展于生物科学领域。

  欧洲早期的科学绘画可追溯到地理大发展时期。当时的欧洲人不断地探索外在的广阔世界,他们组建队伍到世界各地去进行测量和贸易活动,同时也收集一些动植物的标本。但随着时间的延长,动植物标本失去了原本亮丽的色彩,变得干枯,甚至变形。为了保证记录的动植物真实且准确,他们就邀请了专业的画师加入他们的队伍,以绘画的形式将动植物记录下来,由此就保留了大量的精美作品。

  东西方的科学与文化发展脉络迥异。我国的国画崇尚写意,强调空阔流动的意境,不受光源、透视、投影的约束,讲究神似,大胆提炼取舍,以少胜多,大量的留白使人产生丰富的联想。然而,这些特征使得其精确度及科学性不够,这也许是科学画在中国起步相对较晚的原因所在。我国科学绘画最早出现在植物学绘画领域,当时的科学画主要是为了辅助农业生产和医药的研究,更多的是作为一种文字的补充,方便人们对植物的识别和使用。目前,我国发现最早的植物科学绘画是宋代苏颂所著的《本草图经》,书中绘制了大量的药物图画且附有文字说明,图文并茂的形式方便读者查阅。《本草纲目》是中国医学书籍宝库中极为珍贵的科学遗产,是李时珍1596年所著,书中附有800幅图。这类著作在传播科学知识的同时也将艺术价值融入其中,当时的精美图例与现在的科学绘画有着共同的作用。

  2.2  国内外科学画的发展状况

  在欧洲一些国家中,科学画的运用十分广泛,且发展较为规范和成熟。通过互联网可以找到 Guild of Natural Science Illustrators(简称GNSI),即科学绘画师协会,在这上面可以查阅到一些优秀的科学画作品以及科学画师的资料。通过查阅资料发现,国外大多数科学画师,他们不仅仅有美术教育背景,还有解剖学、植物学等相关科学领域的教育背景。科学理论与绘画艺术相结合,有利于科学画的创作。科学绘画师协会为科学画师提供了展示自己的平台,从一个侧面反映了国外科学画师的职业是受到高度重视且发展相当完善的。

  在我国,真正科学和规范的科学画始于19世纪中叶。《中国植物志》的编写是我国科学画发展的顶峰。在1959年到2004年的编研过程中,共有164位画师参与了植物配图的绘制。这部记载了我国3万多种植物名称、形态特征、生态环境的著作,是世界各国已出版的植物志中植物种类数量最多的一部。在此之后,科学画在我国几乎陷入了无人问津的地步,一些机构的科研绘画部门被取消了。产生这一结果主要有两方面的原因,一是摄影对绘画的冲击,二是科学画本身有定难度,对画师的要求也较高。事实证明,摄影不能够真正地取代科学画,在严守科学性原则下,科学画能够最大限度地满足作者对被描述物体所希望获得的理想状态,可以使需要表达清楚的各个部分十分清晰地表达出来,能够最大限度地体现科学性。因此,科学画有着它不可替代的优势。与国外相比,我国的科学画发展并不是很成熟。但在现行的博物学教育领域,科学画正在起着无法估量的杠杆作用,特别是在博物馆、博物图书、自然体验类活动的使用中,科学画的运用大大增强了知识传播的效果和力度,科学画的春天已经到来。

  3  科学画的科学性与艺术性

  科学画最初的目的是为了形象地记录和反生物对象,此时的科学画主要用于保存资料。在研究、教学、生产、信息传递的过程中,人们发现科学画日益成了一个不可缺少的环节,并显示出它的重要性。如今,科学画已成了博物学教育的重要工具,在一些科普读物、科学知识类的教材、博物馆等中都能够看到科学画的身影。在科学传播过程中,对一些难于用文字准确表达的形态特征等内容,通过绘画的形式可使其更容易为公众所理解和接受。科学画不等于“写真”,它既要求科学的真实性,又需要防止机械式的“写真”,恰当地把握好科学性与艺术性是绘制优秀科学画的关键所在。因此,对每一个描述的对象都必须做到如实反映,不能在没有足够科学依据的情况下,凭借个人主观想象来推断。出于画面安排的需要,对某些需要处理的部位可做必要的技术处理。在此,笔者将以自身参与观鸟与画鸟的亲身体会为例,谈谈科学画所蕴含的科学性、艺术性,以及它们之间的融合度。

  3.1科学性

  科学画的科学性特征主要表现在两个方面:其一,以事实或某种科学理论为依据。科学研究就是要研究事实及研究客观存在的事物。其二,得到专业领域的专家的认同。每个领城都有其专业的研究人员,研究的内容需得到他们的认同并能够接受实践的检验。科学画所体现的科学性包含多个方面,通过观察与研究,发现事物的真相,并经实践的检验和论证,才能使所传递的科学知识严谨客观。

  3.1.1绘画创作遵循客观规律

  科学研究的宗旨是以客观事实为依据。在关于鸟类的研究中,笔者感触最深的是观察给绘画带来的变化。在接触观鸟之前,讲究更多的是美与意境,对鸟类的基本知识也不了解。例如在动物世界里,一般情况下是雄性动物比雌性动物漂亮,鸟类也是如此。但在鹬类中,雌鸟却比雄鸟漂亮,个头也是雌鸟大。在繁殖行为上,彩鹬是性倒转的,求爱是雌鸟主动,而营巢、孵蛋则由雄鸟负责,雌鸟每次产下卵后就扬长而去。因而,在科学画的创作过程中我们不能依靠“经验”对所画对象随意下定论,多观察且严格遵循客观规律是科学画之根本。

  3.1.2资料选取的准确全面

  在细致的观察结束后,科学画的下一步工作就是收集资料。由于动物类的绘画无法安静地在户外完成,因此,照片就成了主要参考资料。照片会受时间、光照及构图等影响,并不能全面准确地表现鸟类的形态及生活习性。例如,在绘制蓝翡翠时,由于资料收集有误且绘制者缺少观察,最终选择了一张抬头仰望天空的蓝翡翠照片作为参考对象并完成绘画。之后经过专家考核发现,蓝翡翠仰望天空的姿态不符合其生活的一般规律,它通常是俯视下方或是平视远方的。它以小鱼、虾、蟹和水生昆虫等水栖动物为食,为了获取食物,经常长时间一动不动地注视着水面。因此,在收集资料时,我们不能简单地以一张照片下结论,应多到实地考察,只有真正地了解它们,才能够准确地绘画。

  3.1.3作画态度严谨

  科学画区别于艺术绘画的一个重要原因是作图严谨程度,它需要绘制者对所画对象有深入的理解和严谨的绘画态度。例如,鸟类的羽毛会有很多层次,初级飞羽、次级飞羽、大覆羽、中覆羽、小覆羽、尾上覆羽……如果对鸟类的飞羽及体羽分区不了解,绘制者就很容易少画或错画其中的层次。科学画需要有严谨的绘画态度,不论绘画对象体积多小,都应力求真实表达。

  3.2艺术性

  科学画在强调科学性的同时依然会体现其艺术性。一幅完美的科学画除了要传递知识外还需要给人以美的感受,这不但与科学性原则没有矛盾,还起着烘托科学内容的作用。艺术性的加入能够让复杂的科学知识通过科学绘画使内容变得浅显易懂,以满足不同层次人群的求知欲。

  3.2.1真实重现自然之美

  大自然中的事物本身都是美的,他们有着形态美、比例美、质地美、色彩美,这些都是无法掩盖的自然之美。科学画又被认为是自然的再现,将大自然的美在画纸上表现出来,传达给公众,从而激发他们对自然的热爱。

  3.2.2空间造型凸显视觉效果

  科学绘画的形式是多样的,有单纯的线条表达、平面的色彩构成以及立体空间的构图,每种形式都有其优势,但立体空间的构图的艺术性会更强一些。在科学画的创作过程中,可利用多种空间关系的组合来表达,例如鸟类科学画最准确的表现方式是正侧面,但为了提升其艺术性,会配合一些鸟类飞行姿势,让画面更加整体、丰富。

  3.2.3色彩与质感的充分表达

  在科学画的创作过程中,色彩与质感是影响整个画面的关键,最能够吸引人的眼球。通常为了更好地实现科学画的艺术性,在保证科学性的前提下会尽量使色彩鲜艳。例如,在表现鸟类形象质感时,最主要的是羽毛的处理。羽毛的处理与光源有关,为了使羽毛看起来更加柔软,一般会采用顶光源。除此之外,绘画材料的选择、背景的渲染等都会提升科学画的艺术魅力。但在追求艺术性之时,也要谨记科学性是前提和基础。科学画的科学性与艺术性是相互补充、相互融合的。艺术性要以科学性为前提,科学需要艺术的修饰。在绘画的过程中,绘制者需要充分地理解绘画,细致地观察所画对象,对对象的细节结构、习性、生境等方面都有认真的思考及科学的验证。另外,艺术的表达需要有一个充分的科学理由,科学画不能夹杂个人情感及喜好,每笔都要有科学依据,科学性是艺术性的前提和基础。科学画中的科学性与艺术性使得它更加适合于科学知识的普及,将复杂难懂的科学知识以图文并茂的形式向公众展示,把文字信息处理成视觉信息更加令人亲近易懂,从而更容易达到博物学教育的目的。

  4  科学画在自然博物馆研究与展示中的运用

  自然博物馆是以自然类的标本、文物、实物等为基础,进行收藏、研究和展示教育的一类博物馆。它主要是给予受众自然科学方面的知识和信息,进而给受众以科学思想、科学精神和科学方法等方面的熏陶和享受的一类博物馆。科学画作为一种传播工具,无论是在自然体验类教育活动中,还是在博物馆的研究和展示过程中都彰显出它独特的魅力。

  4.1科学画与自然笔记相辅相成

  在各种形式的自然体验类教育活动中无例外地会采用自然笔记。自然笔记,也可说是自然日记,就是规律地观察记录、认识、体会和感受自然。记录的形式有多种,可以根据自己的兴趣和喜好决定,最常见的自然笔记则是以图文并茂的形式将自己的所见、所闻、所想记录下来。由于受到多方面因素的影响,自然笔记在创作过程中会将最重要的、最有意思的特征突出表现。它的绘画过程处于一个动态的环境之中,常常使得人们不能够像正常绘画那样安稳。有时候,你得站着画一只四处游荡的大黄蜂,或是费劲儿地用画笔捕捉那湍急的海浪的曲线;有时候,明明陷在一片黑暗里,可偏偏要记录月食发生的过程。自然笔记的创作过程是一个真实记录的过程,对自然绘画过程中的所见、所闻、所想、所感都要真实地记录下来,因为它们需要记录自然绘画的“来龙去脉”。在2014年,华中科技大学附属小学的学生及家长参加了一系列的自然体验活动,活动要求家长与学生一同参与,将自己在大自然中的所见、所闻、所想以图文并茂的形式记录下来。科学画始于观察,它既是一个表现的过程,也是一个观察的过程,自然笔记也是如此。在开始画画之前,先仔细地观察目标,看它是由哪些几何图形组成的。首先选择手眼同步画法画出对象的基本轮廓,然后在所画的轮廓上面不断地深入,深入的过程是一个考验绘画者记忆能力的过程。自然笔记与临摹照片不同,它的对象是一个活生生的事物,因此,绘画者需认真观察,记住绘画对象的主要特征,在后期的深入过程中凭借记忆来完成细节。

  自然笔记与科学画有着许多相似之处,我们可以将自然笔记看作非专业人士的科学画,二者最大的区别在于绘画功底与技巧的掌握程度。自然笔记与科学画都强调真实、准确地表达对象,虽然自然笔记的创作过程较快,对形体的把握程度不够精确,但绘画者可以加入一个长度单位或是用文字描述的方式来表达。

  科学画与自然笔记是相辅相成的关系,自然笔记中需要学习科学画的技巧,科学画的创作过程需要自然笔记中的细心观察及快速记忆能力,二者相辅相成,成为博物学教育中的重要传播手段。

  4.2科学画在自然博物馆研究中的运用

  科学绘画一般来说是运用传统绘画的技法再融入科学性与现代审美的艺术性,将事物的外部形态、内部结构、生态环境等以可视化的形式呈现在观者眼前,是一种直观的艺术语言,也是表达科学知识的有效形式。科学画作为记录和保存物体外形和结构的重要工具,在化石的形态复原、灭绝动植物的再现等方面作出了巨大贡献,因此,目前国内许多自然博物馆都利用这一工具来做研究。

  对于自然博物馆而言,藏品研究是必不可少的。尽管现代摄影技术非常发达,但在自然博物馆研究中,科学画仍无法被取代。在表现生物细节和特征时,照片并不能满足全部要求,而科学画师可以自由调整画面,突出细节和重点,以最恰当的视角来展示所要表现的事物。因此,科学画常作为生物研究的参考工具,为动植物新种鉴定提供有效支撑。

  4.3科学画在自然博物馆展示中的运用

  20世纪前,自然博物馆多为一个陈列着各种标本的静态百宝箱。随着时代的变迁,教育已经成为博物馆的首要责任,其教育的成效是衡量博物馆价值的重要指标。科学求真,真中含美;艺术求美,美不离真,展现自然之美,让受众享受自然之美是实施博物学教育的重要手段。于是各种类型的博物馆都在积极探索用自然的方式去展示自然,大量的科学画作为别具一格的展示手法被运用,通过科学画让自然与科学相结合的创意场景比比皆是,每一处用科学画渲染的空间都能让参观者在不知不觉中探索人与自然的关系享受自然之美。

  上海自然博物馆正是一家弥漫着浓厚艺术气息的迷人殿堂,全馆有超过2000幅的原创科学画,使得整个博物馆以“美”为旋律来体现科学人文主义的思想。带给人身临其境之感的生境复原图展现中国海南的红树林、南美亚马孙的热带雨林、南沙群岛的珊瑚礁、非洲的大草原等地球上多姿多彩的不同生境;清晰可见的解析图立体地剖析喜马拉雅鱼龙的内部结构;古生生物的暴龙复原图让人联想到其活体时寸的模样,惟妙惟肖地将远古情境呈现在方寸画幅之中;14对不同喙部的加拉帕格斯群岛的雀鸟肖像图生动地表现出达尔文的进化论,赋予《物种起源》以强烈的故事感;运用极简的黑白双色绘制的500年以来灭绝的198种动植物的剪影图,带我们走过生命的记忆长廊,让人自发地思考与想象或大或小的科学画成为上海自然博物馆一道不可多得的靓丽风景线,用艺术的手法多维度地表达自然的远古时期与微观世界,科学客观地描述事物的本质抑或是科学遐想的抽象领域,用富有艺术感染力的直观的视觉语言去触动心灵的互动,无论大人还是小孩都会情不自禁地“哇”一声,这些充满感染力的画作打破了文化与知识的界线,让观众在博物学教育的场所中驻足停留,感受自然世界的悲欢离合,体味自然世界的艺术享受。

  5  结语

  科学画作为一种传播工具,在自然博物馆的研究和展示中被广泛地运用,它让公众能够直接地感受、理解藏品背后的意义,对深入研究动植物的结构、形态等都有较大的帮助。科学画的魅力在于它能够将自然之美重现在我们的眼前,让晦涩难懂的科学知识变得清晰易懂,并通过与其他技术的相互补充,对科学研究的发展、科学知识的普及都起到了很大的推进作用。即使在科技高速发展的今天,科学画作为一种特殊传播方式,依然有着其他技术无法替代的优势。无论是过去、现在还是未来,科学画都有其存在的特殊意义。

  (原载于《自然博物》第4卷,第63-68页)

 
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