“天地有大美而不言，四时有明法而不议，万物有成理而不说，圣人者，原天地之美而达万物之理。”（《庄子·知北游》） 我国哲人在两千多年前就把“原天地之美”和“达万物之理”并举为圣人的两大使命。用今天的语言表述，前者研究美，归于美学领域，后者研究真理，则归于科学领域，两者都为人类文化宝库创造了斑驳灿烂的财富。 西方早期的哲人也留下相仿的记录。绵延两个世纪的毕达哥拉斯学派，不少人都热心研究天文学、数学和物理学，追求“达万物之理”。他们在观察研究中发现，天体间存在着数学比例关系，构成了宇宙和谐之美。他们从音乐、建筑等艺术的审美效应上也注意到同样的比例和谐：“如果乐器的音调定得太高，我们就减弱张力，这样就减少了振动降低了音高。由此可见，音调是由一些必定通过数的比例彼此关联起来的部分组成的。”〔1 〕这些“原天地之美”的活动与庄子同属于一个历史时代，虽然各处西方和东方，却表现出人类文化发展的一些共同特色。关于音乐与数理科学关系的这种见解，在历史长河中不断传出回声。直到本世纪三十年代，从爱因斯坦的言论中还可听到这种回声：“这个世界可以由音乐的音符组成，也可以由数学的公式组成。”“音乐和物理学领域的研究工作在起源上是不同的，可是它们互相补充着。”〔2〕 如果说美学与科学在其童稚时代曾有过青梅竹马的关系，随后的两千年间就各说各的话，各走各的路了。美学长期留在哲学门下，寄情于务虚思辨，科学则志在四方，务实求精，做出一番番惊天动地的事业。 随着科学的分科日益精细化，它与美学的关系也就日益疏远隔离，受到有识之士的关注。德国物理学家赫尔姆霍兹（1821——1884）在其力作《乐感理论》中说：“本书的宗旨在于联结两种科学的边界，两方虽然出于多种天然的亲缘而相互接近，却迄今依然各不相谋——我说的一方是物理音响学和生理音响学的边界，另一方是音乐科学和美学的边界……近期以来，物理学和哲学、艺术的分野日益隔离，结果是，其间任何一种学科的目的、所用的方法和语言，对于其余学科的研究都都显得困难重重。这可能也是一个主要原因，说明本书探讨的问题，长期以来都未受到比较彻底的考虑，没有提出来逐步加以解决。”〔3 〕事实也果真如此，他的《乐感理论》（1863 ）和《生理光学》（1856 ——1866）考察论证了人类视听感官对声色之美的感受机制，至今仍是这一科学领域的奠基性经典著作。特别是《乐感理论》，问世后不断受到达尔文、汉斯里克等人的援引和推崇。〔4〕达尔文在1859 年发表震惊世界的《物种起源》，以翔实丰富的材料论证了优胜劣汰，自然选择的进化原理。人们注意到，书中也以科学求实的精神提出了一些尚待解决的问题，如声色美感问题：“最简单的美感，就是说对于某种色彩、声音或形状所得的快感，最初怎样在人类及低等动物的心理中发展的呢？实在是一个很难解的问题。”〔5 〕不好说赫尔姆霍茨在达尔文的巨著问世四五年后陆续发表的两部专著，就是致力于回答上述的问题；却可以说，在科学精神深入人心的十九世纪，美学问题受到科学家们的关注是美学之大幸。达尔文在提出美感难题二十年后发表的《人类的由来》中，详细论述了动物世界在性选择中展示声色之美的有趣材料，于是将当初的“自然选择”理论修订成“性选择”理论，将新著题名为《人类的由来及性选择》。 美学与科学的关系，是两个知识体系间相互影响彼此促进的关系，分别来说，就是科学中的美学和美学中的科学。两者归属不同的知识领域，也就表现出不同的特色和形态。 科学中的美学，主要表现为科学理论发现和科学创造性思维中的审美特色，表现为数学形式的美感在建构科学理论中的启示作用和规范意义。英国物理学家狄拉克（1902—1984）的理论成就硕果累累，他总结自己的经验认为，如果一种新的物理定律表现在数学形式上还不美，那就说明该定律在理论上还不成熟，还要改进。他认为数学形式之美有时比一两次实验与某种理论相一致更为重要。因为理论与实践相符往往和某些细节相关，而数学形式之美则与普遍的自然规律相关。自然规律很可能因那些细节的存在而呈现不出纯粹的形态。他认为，爱因斯坦的广义相对论只有两三个实验事实可以判定其正确性，然而对它在数学形式上的美，却完全可以依靠数理思维加以正确判断。因此，爱因斯坦的理论之所以受到广泛推崇，与其说因为它正确，还不如说是由于它具有一种伟大的美，一种巨大的数学形式美。〔6 〕许多自然定理的科学表述和论证，往往都借助于各类公式和图表，公式是抽象符号的数学关系，完全没有什么感性形象，有的科学图表如高分子化合物的结构式和生物基因的双螺旋结构图等，其间的形象因素也是一种抽象的图解，完全不同于生活形态的直观形象。这些定理公式和图表所包含的科学美，是一种深层的理性美，需要相当的理解力和推理活动才能接受，就不容易见出普遍认同的审美经验和美学特征。值得注意的是，随着科学理论与技术开发、生产工艺的结合发展，特别是电脑与音象技术的日新月异，影视广播的美妙天地和艺术世界不断融进了变幻无穷的科技之美，构成了亿万大众日常文化生活不可或缺的组成部分，可以预料，科技美学将成为当代美学的重要课题。 美学中的科学是一个尚待探讨的课题，它使我们看到，美学由于不断向相关科学结缘而日益扩大了研究领域，充满勃勃生机。西方美学发展到黑格尔的《美学》，就理论体系的完备而言已是登峰造极，后继者老是围着“美的本质”问题兜圈子，路子越来越窄。这与当时科学实验和科技开发方面翻天覆地的变化（细胞学说、电磁场理论、能量守恒理论、发电机制造、铁路铺轨等）形成了鲜明的反差。在这个大时代背景下，科学的发展不断将触须伸向美学领域。科学家们并没有纠缠在“美是什么”这类思辨题目里，他们感兴趣的是事实数据和观察实验。于是，如上所述，首先受到关注的就是实实在在的美感经验问题。特别是其中的乐感、色感和人类近亲的动物美感问题。由此形成的契机导致了美学发展的大转折，即由思辨务虚为主流转向以实验务实为主流，由研究美的本质为主题转向研究美感经验审美文化为主题。格罗塞在评论旧美学的衰落时说：“狭义的艺术哲学的种种尝试，向来差不多都是希图和某种思辨的哲学体系直接联结的，那些尝试一时固然随着哲学多少得了些承认，但是过了不久，就又和哲学一同没落了……如果我们以严格的科学标准评价，我们不得不承认它们遇到那样命运是活该。我们固然不惜赞赏它们的光怪陆离，可是我们不能因此就疏于审察，这些摇摇欲堕的体系缺乏充分的事实做基础，也没有任何保障可传之久远。黑格尔派和赫尔巴特派的艺术哲学，现在都只有历史意义了。”〔7 〕这些话可能偏激些，当时却具有广泛代表性。
