5．科学美感的整合与格式塔效应
科学审美与一般审美一样，不能简单地分析或肢解为各部分和要素的简单加和，审美活动是整体的，这取决于科学美感的整合性，由此，为科学发现提供了格式塔视野。科学史上，如门捷列夫对元素周期表的预测、麦克斯韦方程组和波尔的互补原理等，无不体现了科学美感与科学审美的整合性。科学研究在外行人看来，是十分枯燥无味的，但对于科学家来说，虽然异常艰辛，却充满了乐趣，也为科学家带来了巨大的成就感。其中重要的原因之一在于，科学美感及其实现所带来的情感的深度愉悦对人的心灵的震撼。美感不仅与美相关，更与主体的内心世界相关涉。而刺激科学家产生美感的主要因素是研究对象的内在形式美，这种内在形式美是整合的，正如弗·培根所说：“没有一个极美的东西不是在调和中有着某些奇异。”[11]也即科学美与美感都是和谐整体，内中既有调和，也不乏奇异，这也许是科学美与美感的丰富性的基础。同时，在科学发现中，科学美感的整合性为人们提供了一种整体的视野。正如爱因斯坦所说：“从那些看来同直接可见的真理十分不同的各种复杂的现象中认识到它们的统一性，那是一种壮丽的感觉。”[12]这种整一性类似于心理上的格式塔，科学美感的存在及其作用的发挥都是整体性的，这种整体性不能被分解为各简单部分的加和。只有从整体性出发，才能充分理解与把握科学美感的整体性功能，使人们从全面的、互动的整体找到发现的契机。
三、助发现功能充分实现的条件
科学美感的助发现功能的充分实现是有条件的，作为科学家或科学工作者必须具有良好的科学鉴赏或科学美的感悟力，这在很大程度上取决于科学与美的教育。同时，良好的交流环境与自由的创造境域也是十分重要的。
1．美育与科学美的教育
在科学教育中，应加大人文教育的渗入，尤其是关于科学美的教育，同时，也应把美育与科学教育作充分的结合，这是素质教育的必然要求。美育又称审美教育，是一种通过美来培养人的形象化的情感教育。它以特定时代的审美观为依据，以形象为手段，以情感为核心，以实现人的全面发展为宗旨，是实现素质教育的有效途径。艺术教育是美育的重要方面，罗恩菲尔德把艺术教育与创造力关联起来。“他认为艺术教育的目的是培养和发展创造力，而关于这种创造力能够转入人类其他活动领域的允诺，实现上可以由所有领域中的创造力都是相同的这一事实而予以兑现。”[13]通过美育，可以使人具有美的理想、美的情操、美的品格和美的素养，具有欣赏美与创造美的能力等等。美育作为审美和教育的结合由来已久。早在古希腊，在城邦保卫者的教育中就有艺术教育的内容。我国在春秋时期就已非常重视“诗教”与“乐教”。但美育这一概念与学科，则是德国诗人和美学家席勒于18世纪末首先提出和建立的。在他看来，美育的目的在于“培养我们感性和精神力量的整体达到尽可能和谐。”[14]美育中的感性和审美教育与人们的直觉、顿悟和科学鉴赏等方面密切相关。因此，在各级各类学校的教育中都应增加科学美与美育的内容，这无疑会完善人们的认知结构，培养创造性思维的品质，并在科学探索中更好地实现其助发现功能。
2．科学家与艺术家的广泛交流与合作
不同学科与领域中的科学家最佳创造力出现的时间是不一样的。化学家奥斯特瓦尔德认为，随着年龄的增长会出现创造力衰竭的现象，很大程度上是对同一问题长期接触所造成的。他主张科学家时常变一变自己研究的领域或问题，这样会不断保持较好的创造力。许多杰出的科学家都有着广泛而浓郁的文学艺术爱好，如薛定锷是一个戏剧爱好者，热心写戏剧评论，还发表过诗作。开尔文在大学是管弦乐队里出色的军号手。康托尔曾梦想成为小提琴家。诺贝尔具有非凡的诗才。居里夫人爱好诗歌与文学作品。普朗克、玻恩、索末菲、海森堡等都是优秀的钢琴演奏家。这些爱好与兴趣对他们的创造发现有着不可或缺的作用。科学、艺术是人们极富创造性的两个领域，科学作为对自然规律的探讨，而艺术则是运用特定的物质手段，按照美的规律，塑造典型的艺术形象，来表达艺术家的内心世界和思想情感。艺术是人类审美意识集中化和物态化的表现，是人类通过与现实的审美关系全面掌握世界的最高、最自觉的形式。艺术通过各种形态感性形式的自觉创造，给人以内心的愉悦和创造的灵感，而艺术家是艺术的主体。虽然，科学与艺术均有其自身的特质和内在规定，并以此而相互区分。但作为创造活动却有其一致性。艺术中的愉悦与灵感会给科学家以启迪。在思维方式、审美情操和感悟等方面，艺术家都会给科学家以启发，因此，要加强科学家与艺术家的交流与合作，以培养和提升科学家的科学美感，从而作出更多的科学发现。
3．宽松与自由的创造境域
科学研究是一个艰辛的过程，从假说到理论，从潜在到显现，科学思想的提出与科学发现的完成，都离不开自由讨论与宽松的环境，这是科学的生命力与催化剂。科学探求只有在宽松、自由的氛围中，才可能产生更多的新思想和创造发明。同样，科学美感也只有在这样的创造境域中，才能更好地发挥其助发现功能。创造性才能的培养需要解放思想、敢想敢干，激荡起心灵的创造冲动，使主体常处于创新的激发态，从而作出重要的科学发现。海森堡曾说过，科学扎根于交流，起源于讨论。哥本哈根学派为此提供了典范，卢瑟福、波尔以及许多优秀的年轻科学家聚集在“荼话会”上，提出疑难，交流信息，自由争论，不拘形式，为科学思想奠定了良好的人文环境。此外，布尔巴基学派、卡文迪许实验室等都有类似的成功作法。在科学史上，也常有人由于缺乏创新眼光，与发现失之交臂，如马赫离相对论也只有一步之遥。还有些人，由于被权威所压倒，不敢越雷池一步，不相信自己会作出发现。又如天文学家勒莫尼耶在1750到1769年间，有12次观察到天王星。但由于他囿于成见，因守而不敢超越权威，从而失去了发现天王星的机会。从科学家的自身情况来看，许多科学家与诗人、艺术家相似，当他们对某些问题深思熟虑而不得其解时，往往在突然放松如会客、听音乐、散步、游玩等时候出现思想火花，从而解决了困绕的问题。这是长期紧张工作后的突然放松的情况，而经过一段闲散时间后的突然紧张，也会出现创新的许多苗头。这说明，约束与自由之间的动态协调之于科学研究是非常重要的。因此，无论在科学共同体内部，还是在各学派之间，都应倡导一种平等的与自由的研究传统，不持门户偏见。全社会都应为科学发现创造一个活跃、轻松与自由的学术环境，不断创新，勇于开拓，这样才会产生良好的科学美感。也只有这样，科学美感才会导致更多的科学发现。
参考文献
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[14]席勒.美育书简[M].北京：中国文联出版公司，1984.108
从吕荧“接着讲”——向叶朗先生请教
关于美及美的本质的初步探讨