内容摘要：人们习惯于对各种艺术现象的研究局限于社会科学领域，认为艺术和自然科学之间是互不联系、互不影响的独立学科。文章通过对欧洲原始洞窟绘画和古希腊、古罗马美术的研究，试图在美术学科和自然学科之间架起一座沟通的桥梁。
关键词：原始洞窟绘画古希腊美术黄金分割解剖学光学
一、生产力的发展促使欧洲原始洞窟绘画的产生
在距今约300万年至1万年的旧石器时代，由于当时生产力水平极其低下，自然科学基本上是一片空白。然而科技自有其发生、发展的过程，人与动物的最大差别在于人能有目的地制造工具并用于生产劳动。在打制石器，对弓箭、投矛器等远射程复合工具的运用和用骨针缝制兽皮的过程中，远古人类的大脑得到锻炼，手也变得更加灵巧，这些都促使其有能力在长期生活的洞窟描绘出粗犷、生动、神秘的图象符号。火的利用对人类的生活和生产都有巨大的意义。原始人类对火的利用，使他们逐渐改变了生食的习惯，增强了体质。用火照明和取暖，使他们摆脱了对黑暗的恐惧，也为洞窟绘画提供了光源。用火烧过后留下的黑色木炭、红色的火烧土或矿物质、动物血、土壤等，再掺和动物油脂制成颜料，绘出了至今色彩仍鲜艳夺目的欧洲洞穴壁画。欧洲旧石器时代的洞窟艺术，最具有代表性的是法国南部的拉斯科洞穴壁画、科斯凯洞穴壁画和西班牙北部的阿尔塔米拉洞穴壁画。这些壁画多以写实、粗犷和重彩的手法，刻画原始人类熟悉的动物形象，达到了史前艺术的高峰，具有很高的历史和艺术价值，同时也体现了欧洲原始人类“最高科技水平”在绘画当中的运用。
二、爱琴文明时期的科技与绘画
在公元前2500年后，希腊爱琴海地区的冶金、金属加工、建筑技术已经有了相当高的水平。这时的人们已经能够制造复杂的金银手工制品和绘制非常精细的图案，举世闻名的“瓦菲欧金杯”上面就饰有人类捕捉和驯服野兽的精彩场面。当时的建筑技术已经有了很高的水平，米诺斯王朝修建了规模庞大的克诺索斯宫，宫中的墙上绘有美丽的壁画。这些壁画艺术家对壁画材料进行了认真的探索和研究，他们把这些壁画直接画在潮湿的石灰泥上，并涂上一层薄薄的透明液体，以防止褪色和干裂，所以这些壁画虽然经历了3000多年的历史，仍然色彩鲜明。宝座殿墙上的《怪兽图》《巴黎少女》《斗牛图》等壁画造型优美、线条流畅，色彩大胆鲜艳，体现了较高的造型能力和色彩运用能力。但由于对透视学和人体解剖学的不了解，画面人物动作呆板、比例不够协调，但爱琴文明时期的绘画技术和表现方法对古希腊绘画产生了很大的影响。
三、自然科学对古希腊、古罗马绘画的影响
真正意义上的欧洲美术从古希腊开始。希腊美术的地理范围以爱琴海为中心，因此被视为爱琴美术的延续。古希腊艺术的表现内容多以人为主体，他们热情、真诚地表露出了人类丰富的情感，以及人类纯朴的天性和对美的渴求。马克思认为：“希腊艺术在某些方面是一种高不可及的范本，并且彰显出永恒的艺术魅力。”
（一）古希腊人在数当中发现美的奥秘
在延续和发展爱琴文明的基础上，古希腊在科学技术方面取得了辉煌的成就。欧几里德（EuclidofAlexandria)创造了几何学；阿基米德（Archimedes）发现比重原理、机械学杠杆原理等，他在数学方面也取得了非凡的成就，被称为数学之神；托勒密（PtolemaeusClaudiusPtolemy）创立的地心说统治了欧洲天文学界1400多年。这些都为希腊艺术的发展奠定了理性、科学的理论基础。在希腊人的探索中，数、数学、几何学在他们心目中占有非常重要的位置，数成为他们认识和衡量世界的基本准则。无论是人体、建筑、雕刻还是绘画，均以数的观念来作为判断美的标准。雕塑、绘画、建筑、音乐中比例关系的发现更坚定了艺术家的这种美学信念，著名的黄金比就是希腊人发明的。公元前6世纪，古希腊的毕达哥拉斯（Pythagoras）学派对此进行过初步的研究，他们坚信数有比例、对称、节奏、韵律等和谐的特性，因此他们认为美来自和谐。他们还对天体运动做出了美学解释，提出了著名的“天体音乐”和“宇宙和谐”的学说，认为“和谐是许多混杂要素的统一，是不同要素的相互一致”。公元前4世纪，古希腊数学家欧多克索斯（Eudoxus）第一个系统研究了黄金分割这一问题，认为黄金分割具有严格的比例性、艺术性、和谐性，蕴藏着丰富的美学价值，应用时一般取0.618。如果客观存在的物体符合这一比例的话，物体就会显得更美、更协调。在当时的艺术家看来，最完美的人体是肚脐到脚底的距离/头顶到脚底的距=0.618；最漂亮的脸庞是眉毛到脖子的距离/头顶到脖子的距离=0.618，许多希腊人体雕塑比例也是如此，人们所熟悉的《维纳斯》就符合0.618的黄金比例，使这座双臂虽然断失的雕像，在她优美、典雅的身姿和表情里，展现了女性无与伦比的美丽，成为青春、和谐的永恒象征，完美地体现出人类的高贵和尊严。
希腊盛产蜂蜜与橄榄油，需要大量的容器来盛装，使得制陶成为当时一项很重要的工艺。因此，现今我们所看到的古希腊绘画，只能从形状各异、用途不同的陶器上欣赏到。古希腊在陶器上的绘画被称为瓶画，有“黑绘”“红绘”和“白底彩绘”三种表现形式。由于对数的研究和运用，在“黑绘”和“红绘”风格时期，画面人物造型比例也多遵循0.618的黄金比例，在表现女性人物的时候，大腿修长，体型优雅匀称；在表现男性人物的时候，都表现得身材高大，肌肉发达，四肢灵活强健。黑绘风格大师埃克塞亚斯（Exekias）的作品《掷骰子的游戏》，是很有名的陶罐绘画，画面两个人物对称而又不失变化，画面人物体格强壮，身材匀称，人物造型流畅而又丰满，体现了古希腊绘画优美、和谐、匀称、典雅的美学标准。
（二）解剖学对古希腊造型艺术的影响
古希腊艺术家在绘画过程中不满足于对人体比例的研究，他们对人体解剖对画面人物造型的影响也进行了深入的探索。赫罗菲拉斯（Herophilus）是希腊最早有名的解剖学家，他当众进行了600多次解剖表演，刻苦钻研了人体结构和动物结构的构成关系。在医学解剖的影响下，古希腊艺术家对画面人物的表达又增加了新的美学判断标准。他们都普遍认为：“美是观照的对象，艺术是对美的模仿，对真的认识同时也是对美的体验。”在雕刻方面，雕塑艺术家对人体骨骼、肌肉和结构进行了比较深入的研究，米隆的《掷铁饼者》《维纳斯》就是当时人体艺术的经典代表作品。当时的瓶画作品也表现出了艺术家对画面人物的解剖、结构进行了比较深入的研究。在黑绘风格时期，艺术家在黑色的人物轮廓上面用线条刻出人物或动物的结构、肌肉、肢体运动的相互关系；在红绘风格时期，艺术家充分发挥线条的表现力，能够灵活自如地运用各种线条刻划人物动态表情，能够比较准确地表现出头、颈、肩的运动关系和躯干部分、四肢部分的肌肉结构，人物更接近写实的手法，解剖也较为准确。代表作品有《战士的告别》《伊娥和门农》《艺伎图》等。
（三）光学研究对画面透视的影响
古希腊人从来没有放弃过在平面的媒介上表现物体体积和纵深感的研究。欧几里德于公元前300年左右从几何光学的角度初步探究了视觉透视原理，著有《光学》一书。书中研究了透视问题，掌握了斜射光的入射角等于反射角的原理等，认为视觉是眼睛发出光线到达物体的结果。托勒密（Ptolemaeus，ClaudiusPtolemy）探究了光的反射和折射原理，也著有《光学》一书。他创立了将球体图形投射到平面上的技术，为科学绘制地图奠定了基础，为他以后的著作《地图集》的制作提供了科学的方法，并且一直沿用了近2000年，这也为古希腊艺术家在以后的绘画过程中把立面图形转化为平面图形找到了合理的科学依据，也就是我们今天绘画当中经常遇到的立面图形转化为平面图形而产生的透视变形问题。古希腊艺术家通过对透视的初步了解和掌握，在陶罐上能够表现动作各异、变化丰富的人物姿态，突破了以前绘画中的呆板姿势。画面人物常常处理成有透视感的侧面，侧面人物左右手能够分清，被遮挡住的那只手只描绘出一部分，使人感觉有一定的空间感。侧面人物肩部也不是畸形的正对观众，而是能够体现出物体的体积和纵深感，能够分清人物是侧面站立还是正面站立。西方美术的造型能力和审美观念就是这样伴随着自然科学的进步得到进步和发展的。
四、罗马绘画对古希腊绘画的传承和发展
罗马人虽然征服了希腊，但在科学技术和文化上却被希腊人所征服。罗马人是希腊艺术的崇拜者和传承者，罗马艺术的突出成就主要反映在公共建筑、壁画、肖像雕刻上。今天我们通过意大利庞贝古城的壁画可以清楚地看到，由于对透视学的进一步了解，罗马壁画一个突出的特点是用了幻景式的手法，他们喜欢描绘一些具有深远感的幻景式建筑，这些建筑呈现一定的透视关系。在表现物体体积方面用了一定的明暗和投影技法，塑造的物体具有了比较强的体积和空间感，画面物体色彩也更加鲜艳、逼真、富有活力。这些手法增强了壁画的真实感和完整性，尤其是庞贝壁画的风景画，已经能够传达出大自然的空气感。代表作品有《酒神秘仪图》《采花的姑娘》和镶嵌壁画《苏伊斯之战》等。
从古希腊黑绘到红绘，再到白底彩绘，再发展到罗马壁画的“幻景式”表现方法，充分体现出科学技术的进步对人类审美意识和绘画发展的推动作用。其中的发展变化，蕴含了古希腊、古罗马画家“秩序、匀称、明确”的美学精神和造型艺术真实、优美、和谐、典雅的美学标准。这对欧洲文艺复兴时期到19世纪末的欧洲美学思想产生了深远的影响，也促使了西方写实绘画的发展和完善。
在艺术与科学联系日益密切的今天，我们再来看古希腊瓶画艺术，它体现出的不是一堆过时的图形符号，而是对欧洲近现代插图艺术也产生过很大影响的图形宝库。在图形数字化日新月异的今天，我们有理由相信这些古代绘画造型对我们今天图形创意走向世界的价值所在。本文来自《中北大学学报(自然科学版)》杂志