《神仙图卷》里有马赫带之谜，《清明上河图》中有桥梁力学的巧思，科学无处不在，连艺术画作中也不例外。
为什么印象派的画有立体感和运动感?因为画家们懂得利用人体的视觉系统。为什么凡·高画作如此明亮?秘密在于他的涂色方法“固体混色”。立体主义绘画与自然科学发展有无关系?这可能与当时的流行词汇“四维空间”有关。在这本入选了“2018中国好书”的《名画在左科学在右》一书中，上海大学退休教授林凤生用科学知识来解读名画，将物理、化学甚至神经学知识与艺术史巧妙联系了起来。
在思南读书会日前举办的一场分享活动中，林凤生讲述了自己创作此书的原因。他发现，近些年人文科学和自然科学之间的鸿沟日益加深，文科的学生认为理工科很古怪，理工科的学生即使对文学有兴趣也不知从何入手，但他认为两者之间是可以沟通的。林凤生长期从事物理教学和科学期刊编辑工作，中学时曾师从丰子恺、唐云等人学习绘画，退休后便想要以写作的方式搭建艺术与科学之间的桥梁。他说，图像对于解释科学来说是重要的，而科学也可以为图像创造出新的解读维度，“我看一些古书，讲问题讲不清，关键是没图，像《墨经》讲几何光学，一幅图都没有，要看懂就很难。第二，古书上即使有图，搞自然科学的人、搞技术的人的解读和画家也不一样。”
搞自然科学的人做出的解读与画家的解读具体而言有何不同呢?在活动中，林凤生从名画《清明上河图》中的桥的力学结构开始讲起，“一般人看到这座桥，最多是觉得它很坚固。而从力学角度看会发现，这座桥是不对称的，它一边高一边低，从南岸去有三阶，到北岸下去只有两阶。为什么是这样的呢?”他紧接着揭秘道，“因为这条汴河是人工河，开河的时候这里是个拐弯，一般来说内道水流比较慢，外道水流比较快，把南边冲刷得非常干净坚韧，桥的根基打在这里没问题，但北岸多是淤泥，这怎么办呢?中国古代工匠很聪明，他们不去铲这个淤泥，而是把桥桩一直打下去，打到坚硬的地方为止。”
《清明上河图》北宋 张择端
林凤生还以《神仙图卷》为例，讲到了向来不被认为“科学”的中国画里存在的科学问题。“好多人说中国画没什么科学，中国画跟解剖和透视技术都没关系，而我认为中国画在技法上跟神经科学、脑科学和光学有不谋而合之处。”他说，“我们仔细看(《神仙图卷》中)交界的地方，会发现上面有两根线——在比较明亮的交界处有一根更加明亮的线，在比较暗的这块上有一条更加暗的线，这在物理上的定律就叫马赫带。”(记者注：马赫带是奥地利物理学家E.马赫发现的一种明度对比的视觉效应，指的是一种主观的边缘对比效应，当观察两块亮度不同的区域时，边界处亮度对比加强，使轮廓表现得特别明显。)林凤生回忆说，“一个神经科学家也跟我讲到这一点，他说轮廓线恰好是视觉信息最丰富的地方，所以中国画和马赫带不谋而合。而再进一步去思索为什么会有马赫带，这就不只是光学要回答的问题了，而是神经科学需要回答的问题。”
《朝元仙仗图》唐 吴道子
林凤生表示，在写这本书之时，他注意兼顾科普读物通俗易懂的写法，而不仅仅是照搬理科教科书。比方说，他是这么解释印象派画作的立体感与运动感的：文艺复兴以来，西方画家在二维平面上表现三维空间主要依赖的是透视法的原理——也就是近大远小、两条平行线看起来会互相靠近并最后汇聚为一点，林凤生说，透视法主要靠的是单眼视觉，在视觉神经科学上被称为单眼线索，而印象派画家所利用的是双眼视差，双眼视差就是人在观察近处物体时两只眼睛会产生视差，形成一对稍有差别的图像，而大脑会融合这两个有差异的图像形成一个三维立体的图像，还能确定物体距离观察者的距离。以莫奈的画作《透过树丛的春色》为例，大批树叶朝着一个方向，形状大同小异，形成了相似的视觉元素，在观看者视网膜上形成的像，经过大脑融合后产生了朦朦胧胧、层次丰富的视觉效果。
《通过树丛的春色》莫奈
至于运动感，他说，人的视觉系统是通过两条平行通道来传递视觉信息的：一条是什么(what)通路，负责色彩信息通过视神经传送到大脑视皮层的中脑区(midbrain);另一条是何处(where)通路，主要把空间、位置、运动等信息通过视神经传递给大脑视皮层的高级区域(highervisionareas)——大脑将两者融合起来，就形成了完整的视知觉。以莫奈的名画《亚嘉杜的罂粟花田》为例，由于绿叶、红花的色彩两度处于平衡状态，何处(where)通路神经细胞不作为，花朵的位置就显得模糊不清。“倘若观者定神端详一会儿，还会觉得好像有一阵微微的风吹过，花朵有了一丝颤动。这是因为观者的眼球在不断地运动，视网膜上的影像在不断地运动所产生的效果。”他在书中写道。
《亚嘉杜的罂粟花田》莫奈
他对于凡·高为何偏好明亮色彩的解释，也颇值得一读。林凤生认为，凡·高的画之所以那么色彩明亮，是因为他在混色的时候没有将两种颜色混合起来，而是直接将明亮的原色涂在了彼此相邻的位置上。在物理学上，反射光的间接混色是一种减法混色，不同的颜色会越混越暗，“当画家把红、蓝两种颜料涂抹在画板上混合时，观者视网膜接收到的是反射光，原来被红色微粒反射的红色光又被蓝色微粒吸收了一部分，同样蓝色光也被红色微粒吸收了一部分……油漆匠用不同颜色的涂料重复涂抹墙面时会发现色泽越来越暗，就是这个道理。”他也提出，凡·高之所以后来在精神上出了问题，可能与来到阿尔之后使用大量毒性很强的有机合成颜料进行创作有关，比如铬黄，“(它)是用硝酸铅与铬酸钾按照不同的比例配制而成，比以往任何颜料都更闪亮夺目。”他的名作《向日葵》也使用了这种颜料，但铬黄暴露在光线中很容易变化褪色，所以《向日葵》近些年也出现了变黑褪色的情况。
《向日葵》凡·高
在活动现场，上海大学美术学院教授潘耀昌也从美术史的角度，讲述了美术与科学尤其是绘画与人体解剖学之间的紧密联系。他说，现在美术学院的学生在写论文时，往往会从社会学、历史学等领域的文献里找资料解释一些绘画现象，很少有学生能够从自然科学的角度去找问题。
“我记得19世纪罗丹创作了一个青年男子人体雕塑叫做《青铜时代》，当时评论界非常怀疑罗丹不是自己创造出来的，而是从活人身上翻出来的一个模子，结果证明罗丹对人体解剖结构了解得非常到位，他自己就可以创造出这样的塑像。罗丹学的传统其实就是文艺复兴，而文艺复兴的传统追溯到更早就是西方的模仿论。”潘耀昌说，“文艺复兴时代人们为了追求这个‘像’达到什么样的程度呢?米开朗基罗的素描非常出名，他在美术学院教授素描课，而他素描的基础就是对人体解剖的认识。当时的美术学院要求每位美术导师每年都要到医院里面学习一段时间人体解剖，所以米开朗基罗后来就成为了讲人体解剖的导师，他能够对人体的每一块肌肉、每一块骨骼做出详细的讲解。文艺复兴时代，哪怕是二流的雕塑家，也能够把人体雕塑的每一个细部做得非常好，从一个塑像的脚趾头你就能辨别出这雕的是活人还是死人——因为活的人血管是弹出来的，而死的人血管凹进去的、看不见的。”
