名画背后的科学秘密，科学史的“图像叙事” | 左图右史

湖南科学技术出版社，2025年10月第1版

撰文｜刘钝‍

拙著《格致丹青：美术作品中的科学与文化》有幸面世，笔者自拟的“内容简介”坦言：“本书如果有幸被列入艺术类著作的话，那也是一本不入正统之流的异类作品。作者采用科学史与文化史的视角，尝试对不同时代不同风格的美术作品提供一些比较新鲜的观感。”又在“作者题记”内声称：“作者略晓数理，粗通文墨，少年涂鸦，壮游四海名博艺苑。然而他既非专业美术人士，也缺乏艺术史和美学的深厚修养；唯其业余，或许能在专家们论述的光影与色彩变幻之外、构图与风格流变之余，做点补苴罅漏的事情。”下面就围绕着这两段说辞，分六个方面说明自己尝试“图像叙事”书写科学史的点滴心得。

01 侃体育

以体育和军旅竞技开篇出于两个考量：第一，西方艺术对人体美的追求可以追溯到古希腊的体育活动，早期奥林匹亚竞技者都是裸体的，文艺复兴以降的大师们则借助希腊神话展现人体的雄健与美丽；第二，体育和军旅反映了希腊人生活的另一个侧面——除了老生常谈的自由、理性和城邦民主制外，他们也重视竞争与规则，更有征伐、杀戮与仗剑行商。柏拉图在《理想国》中说“每一位城邦护卫者，从童年起就应该接受严格的体育训练。”德加的《斯巴达少年的训练》就描绘了裸体少年男女进行严苛体能训练的场面。法国著名艺术史家艾黎·福尔（Jacques-Élie-Paul Faure, 1873-1937）在其名著《世界艺术史》中写道：“阿波罗像实际上不过是运动员的形象。在希腊，全民性的体育运动是必须施行的教育。......艺术家对民族盛大集会趋之若鹜，如同听见海伦的名字，人人都想一睹芳容。在他们眼里，体育盛会是人体骨骼运动的精彩表演，也是肌肉的复杂游戏。肌肉在人体皮肤下滚动，褐色皮肤伤痕累累，坚硬如壳。”

图1 德加《斯巴达少年的训练》（c.1860） 现藏英国国家美术馆

希腊人的体育生活与科学何干？书中言及两个例子，一个是物理长度。最早的奥运竞技只有赛跑一项，传说半人半神的英雄赫拉克勒斯在奥林匹亚修造一个运动场献给父亲宙斯，沿着直线行走200步作为赛道，这一距离被称作“斯塔迪昂”。这个词后来演变成今日的“体育场”（stadion或stadium），也成了希腊人惯用的度量单位，例如士兵每日行军要达到150个“体育场”，希罗多德的《历史》称凯尔索涅索斯地峡的宽度是36个“体育场”，亚里士多德估计地球周长大约相当于40万个“体育场”，数学家阿基米德假定不超过300万个，同时代的另一位数学家埃拉托色尼借助实测并依比例推算大约为25.2万个。这一传统一直延续到罗马帝国早期，8个“体育场”的长度相当于1个罗马里。

现藏雅典希腊国家考古博物馆

图2 迈锡尼遗址出土的双耳喷口瓶（公元前13世纪末）

第二个例子关乎时间或者说纪年。由于不存在统一的中央政权，每四年举办一次奥运会的传统，导致古希腊人采用“奥林匹亚德”（Olympiade）纪年法，首届奥林匹亚运动会举办的公元前776年就成了希腊纪年的基准。希罗多德说雅典将军亚西比得率军进入伯罗奔尼撒半岛的时间是“第90届奥林匹亚赛会后的第二年”，推算起来就是－776+(89×4+1)=－419，即公元前419年。在基督教取得统治地位之前，罗马人也采用“奥林匹亚德”来协调帝国纪年，著名学者瓦罗就用奥运会的举办时间作为历史纪年的参照。制成于公元前2世纪的安提凯希拉（Antikythera）机械装置上，也有显示“奥林匹亚德”纪年的功能。

现藏现藏雅典希腊国家考古博物馆

图3 安提凯希拉装置残件(约公元前2世纪)

02 讲科学

“格致”是前近代中国人对自然知识的统称，揭示画面背后的科学内涵是本书的一大旨趣。意大利画家德巴巴里的一幅双人肖像中的主要人物是方济各修士帕乔利，画中的所有道具都表明他是一位数学家，笔者特别对悬挂在人物左上方的一个类球状水晶体进行分析，其表面由18个正方形和8个正三角形构成，是阿基米德发现的13种半正多面体之一。有趣的是，帕乔利与大画家达芬奇曾同时效命米兰大公，其间他为画家讲解数学，后者则为他的数学著作《神圣比例》绘制插画，其中就有这种48等边半正多面体。更有趣的是，笔者发现，1968年河北满城出土的西汉窦琯墓中的错金铜骰、1981年陕西旬阳发现的北周独孤信印，以及一件唐代玉珠，在几何上与画中的水晶体完全同构。笔者在《数学文化》上发文介绍之后，2019年全国理科数学试卷中出了一道相关的填空题，被网友们戏言“独孤信上了数学高考卷”。

现藏意大利那不勒斯卡波迪蒙特宫

图4 德巴巴里《帕乔利及其弟子像》（1495）

拉斐尔在梵蒂冈宫留下的《雅典学园》名闻天下，画中50多个人物多已被验明正身，其中一位哲人脚前小画板上的图案却鲜有人关注，连大名鼎鼎的同代艺术史家瓦萨里都未曾言及。百年之后的另一位艺术史家贝洛里，凭借其教皇文物管理员身份的便利，首次给出画板上的清晰线图，包括和声理论与几何形数的图示无疑义地指向毕达哥拉斯。与这个形象大致对称的另一位人物，是欧几里得还是更伟大的数学家阿基米德，从古至今聚讼纷纭，笔者也是通过其笔下的图形，以及身边四位年轻人的身姿与神态，断定他是宣称“几何学中无王者之路”的欧几里得老师。

毕达哥拉斯及其周围人物，梵蒂冈宫签字厅湿壁画

图5 拉斐尔《雅典学园》（1511）局部

欧几里得与青年学生，梵蒂冈宫签字厅湿壁画

图6 拉斐尔《雅典学园》（1511）局部

英国国家美术馆中一幅小霍尔拜因的《大使们》，常年吸引着世界各地的参观者，两位画中人中间的台案分为两层：上层属于天界；下层代表大地与人间。天界的左端是一个天球仪，向右依次摆放着五种与时间及方位测量相关的仪器，通过天球仪上的时间环与多种日晷，笔者讨论了画家作画的时间和地点。相应于台案上层的天球仪，下层左端有一个地球仪，球面可见的地理标识则透露了画中人丹特维尔爵士的国籍与封地位置。画面前端的一个怪物，乃是画家借助非正交投影法“炫技”的结果。

现藏伦敦英国国家美术馆

图7 小霍尔拜因《大使们》（1533)

透纳《被拖去解体的无畏号战舰》，以浪漫手法描绘了特拉法加海战中的英雄舰悲壮谢幕之景象，历来为艺术史家称道，然而画中日月同框的天象以及战舰的航向均有瑕疵，笔者考证认为画家的构图并非实地写生，而是在泰晤士河面观摩基础之上、或依据媒体报导进行艺术加工的结果。

现藏伦敦英国国家美术馆

图8 透纳《被拖去解体的无畏号战舰》（1838）

03 掉书袋

出于职业习惯，笔者在陈述史实或用典时定要核验出处，避免过于迷信记忆而犯张冠李戴的错误。举个例子，2020年新冠病毒开始肆虐时，有人在网上发布了一篇透过名画介绍人类历史上大瘟疫的美文，堪称应时应景的佳作；美中不足的是，该文称法国画家普桑的《阿什杜德的瘟疫》，“真实描述了公元2世纪中叶，古罗马安东尼大帝执政时期，突然爆发的‘安东尼瘟疫’”。其实阿什杜德（Ashdod）是以色列濒临地中海的一座城镇，中文《圣经》译作亚实突，古代曾为犹太人仇敌非利士人的居住地。根据《旧约·撒母耳记》，非利士人将犹太人珍藏十诫与其他神器的约柜掳到阿什杜德，震怒之下的耶和华摧毁了他们的达贡神庙，又降下瘟疫来惩罚他们，全城悲号，哀鸿遍野。普桑的画又名《达贡神庙中的约柜奇迹》，与前述罗马时代的安东尼瘟疫毫无关系。

现藏巴黎卢浮宫

图9 普桑《阿什杜德的瘟疫》(1630-1631)

另一个脍炙人口的故事是特洛伊木马，有人声称出自荷马的《伊利亚特》，其实现在流传下来的《伊利亚特》讲到赫克托耳战死就结束了，木马计与特洛伊城陷落的事情都是荷马在另一部史诗《奥德赛》中交代的。类似，特洛伊祭司拉奥孔的故事根本不见于荷马，而是罗马诗人维吉尔通过《埃涅阿斯纪》叙述的。还有著名的马拉松信使的事迹，一些人想当然地认为出自专门记述希波战争的希罗多德，然而他的《历史》中仅提到一位名叫披迪披戴斯的雅典士兵，在战役爆发前被派到斯巴达人那里去送信；至于为了传送捷报长奔气绝的士兵故事，则是公元2世纪生活在叙利亚的诗人琉善（卢西安）杜撰的。在介绍相关名画如《奥德赛在阿尔基努斯宫廷》《马拉松战士》时，笔者都翻检出中文译本并注明故事的准确出处。

图10 梅尔森《马拉松战士》（1869） 私人收藏

巴洛克画家创作了大量宗教题材作品，订单几乎都来自教会，最有名的当属意大利画家卡拉瓦乔，他的《朱迪斯斩杀赫罗弗尼斯》《捧着施洗约翰头颅的莎乐美》《圣彼得殉道》《圣彼得的否认》《大马士革途中的皈依》《以马忤斯的晚餐》《圣多马的怀疑》等等，都是《圣经》相关文本的极好图注。对于不熟悉天主教事典的多数中国读者，最好的阅图指南就是提供相应的文本。举例来说，画作《召唤圣马太》就浓缩了使徒马太蒙恩的一瞬：几名税吏正在一间昏暗的房间里分钱，突然门外闯进两个人，其中一人的身体大部分隐没在黑暗里，只露出侧脸和前伸的右臂，光从他的头顶泻下，照亮了桌前的税吏们，来人就是耶稣基督，他目光炯炯，神情严峻，手指其中的一位说道：“跟我来，撇下你所有的。”（《路加福音》第5章）。被召唤的正是马太，画面中的他惊讶无比地抬头望着来人，用手指着胸口，仿佛在自问：“是我吗？一个卑贱的税吏。”读了这段福音书并对照《马太福音》第9章、《马可福音》第2章的相应片段，即便是“化外之徒”恐怕也能生出一些宗教感情，同时对犹太人、税吏和早期基督教在罗马帝国的境遇，以及巴洛克画风在宗教改革时代大行其道的原因多一些认识。

现藏罗马圣王路易孔特雷利礼拜堂

图11 卡拉瓦乔《召唤圣马太》（1600）

04 蹭名著

笔者曾是小说迷，书中多处借助文学名著蹭流量，这一点从某些章名上就能看出来。讲述开启大航海时代的探险家事迹，笔者斗胆给他们戴上毫不相关的“花帽子”（第7章—葡萄牙帝国的“海上花列传”）。为了突出都铎王朝英格兰在欧陆两个天主教大国之间的微妙地位，在欣赏法国使节肖像时祭出《三国演义》的大旗（第12章—《大使们》幕后的“三国演义”）。荷兰眼镜匠发明望远镜的时间正值尼德兰革命的短暂休战期，最早用于军事目的“察谍镜”能够很快传到意大利并在伽利略手中成为一件观天利器，笔者独出心裁地借用托翁的巨著来突出这一时代背景（第13章—望远镜视野中的“战争与和平”）。

现藏美国弗吉尼亚艺术博物馆

图12 大勃鲁盖尔《玛丽蒙特城堡周边的风景》（c.1611）

第11章涉及英王理查三世遗骸被发现及相关传说的公案，笔者恰好读过英国女作家约瑟芬·铁伊的推理小说《时间的女儿》，内中的葛兰特探长从一幅肖像开始，剥茧抽丝，条分缕析，最终推翻了理查三世杀侄的谣传，并点出真相被歪曲的原因及可能的元凶。笔者沿袭这一思路讲述相关的画作，是为“盖棺未定论的理查三世”。

现藏英国利物浦 Walker美术馆

图13 霍加斯《卡里克扮演的理查三世》（c.1745）

最后一章专论当代画家丁一林的杰作《科学的春天》，画面是1978年全国科学大会闭幕后科学家和国家领导人步出人民大会堂东门的虚构图景。在未结识画家之前，笔者师心自用，根据当年参会者的名单以及有关报刊杂志发布的图片，指认出画中的近百名科学家。联想到《巴斯克维尔的猎犬》中福尔摩斯根据家族先人肖像猜测嫌疑人的情节，笔者自诩“当一回福尔摩斯”。遗憾的是，出于肖像版权方面的考虑，原稿中科学家画像与真实照相并排的安排未能实现。

现藏北京中国美术馆

图14 丁一林《科学的春天》（2006-2009）

05 说故事

为了增加趣味性，笔者不吝笔墨加入一些相关的故事。讲到达利的超现实主义画作，笔者将他的艺术天才与怪异行径结合起来叙述，特别是他对科学新成就的关注，从早年的弗洛伊德心理学和精神分析，到20世纪上半叶出现的相对论时空观，以及微观世界的组成，突变论描述的运动与变形等等，直到生命之物质基础的发现，都被他以超现实主义的视觉形象表现出来了。特别有趣的是，自命不凡并幻想永生的达利，1963年完成了《向克里克与沃森致敬》的大型油画，26年后还是难逃一死，希望有朝一日复活的他把后事托付给未来的生命科学家。如同古埃及的法老王一样，达利的尸体被涂满防腐剂和香料，至少可以保持300年不腐。不料又过了28年，严密封存的墓穴被人打开，但是召唤他的既不是先知也不是科学家，而是来自马德里地方民事法院的一纸法令，一位自称达利私生女的女灵媒提出遗产诉求和亲女验证，这段当年轰动西班牙和国际艺术界的新闻也被笔者收入题为“达利邂逅DNA”的一章之中。

图15 达利《向克里克与沃森致敬》（1963）

现藏美国佛罗里达圣彼得堡市达利美术馆

1485年8月22日，理查三世率领的约克大军与亨利·都铎麾下的兰开斯特联军在博斯沃思原野展开决战，结果理查三世阵亡，死后尸体遭到羞辱蹂躏并被草率埋葬。经过托马斯·莫尔和莎士比亚等人的渲染，理查三世成了个十恶不赦的暴君，名画《塔中王子》《决战前夜的理查三世》都是同一路数。600多年后，理查三世的遗骸在古战场附近莱斯特城一座废弃停车场的地下被发现，为其辨诬的小说《塔中的王子们》和电影《遗失的国王》一时走红，理查三世的大本营约克城与莱斯特城为其重新安葬地争得不可开交，而在以国王规格隆重礼葬理查三世的当年，名不见经传的莱斯特城足球俱乐部夺得2015/16季英超冠军，不啻一支乙级升班马某年突然成了中超联赛冠军，当地的球迷则认为是金雀花王朝末代国王的亡灵在护佑他们。喜欢足球的笔者自然不会漏掉这一桥段。

图16 博斯沃思悲歌与莱斯特城“蓝狐”的生死之战

图源：新浪微博莱斯特城俱乐部平台

06 科学史

作为科学史工作者，笔者不失时机地推荐了几位前辈的研究成果。前述《大使们》画面中出现的一件赤基黄道仪（torquetum），笔者推测是中世纪晚期穆斯林天文学家将托勒密“曷捺楞马”（Analemma）方法仪器化的产物，李约瑟在其《中国科学技术史》第3卷提到此画此物，书中写道：“欧洲现存最古的赤基黄道仪，是1444年库萨的尼古拉所购得的仪器之一。尼古拉在其故乡库萨建立了一所慈善医院，这件仪器就保存在该医院的图书馆中。其他赤基黄道仪可能保存在慕尼黑的德意志博物馆内，小霍尔拜因的名画《大使们》的背景中也出现了一个。”

台案上层的天球仪与多种天文计时仪器

图17 小霍尔拜因《大使们》（1533）细部：

希腊化时代托勒密一世的御医希罗菲卢斯曾获准对死刑犯进行活体解剖，通过这种可怕的实践认识人体结构及各种器官的功能，促进了希波克拉底医学和亚里士多德生物学的融合。谈到中医与东方之人体图像，作者引用了中日医史专家的研究工作：上个世纪60-70年代，医史专家王吉民曾提到“王莽颇有意于解剖，若得久其位，或能于此学多所发明，而为吾道光。”可惜只是点到为止，没有深入发挥。日本学者山田庆儿则在1991年提出，《黄帝内经》中的人体骨骼知识，是建立在真实的人体解剖基础上的。他提到《汉书·王莽传》中一段令人怵目惊心的记载，内容是王莽抓获反对他的叛党首领之后，让太医和屠夫一道行刑：“翟义党王孙庆捕得，莽使太医、尚方与巧屠共刳剥之，量度五藏，以竹筵导其脉，知所终始，云可以治病。”班固本欲亟书王莽的残暴，不经意留下了活体解剖用于医学的记录，这与前文所述希罗菲卢斯的活体解剖相差无几。山田庆儿还认为，这次解剖所获得的人体知识，后来被传本《灵枢》和《难经》保存下来。

图18 维萨里《人体构造》全身骨骼第一图

图19 维萨里《人体构造》全身骨骼第三图

这一章的附录提到扬州八怪之一罗聘创作的《鬼趣图》，内中一个画面是林木疏影中交谈的两具骷髅。比利时汉学家与科学史家钟鸣旦（Nicolas Standaert）经过详细考证，提出这两个形象的来源是维萨里《人体构造》中的插图，又指出原图经法国医生帕雷的解剖学著作和明清稿本《人身图说》传播到中国的路径。

图20 罗聘《鬼趣图》八段之一 香港私人收藏

以上介绍了笔者在科学史与文化史框架内探索“图像叙事”的若干努力，或许能为前述“比较新鲜的观感”与“补苴罅漏”的妄言做点辩解。

本篇文字稿原刊《书屋》，2026年第6期（总344）,49-53页。