达·芬奇与《维特鲁威人》.pdf

75卷4期442023年7 月科學SCIENCE达芬奇与维特鲁威人杜明明经典的“维特鲁威人”形象因其体现黄金分割比而家喻户晓。它在科学史和艺术史上拥有举世公认的重要地位。其中的艺术思想萌芽于古罗马建筑师维特鲁威的著作，由达芬奇进一步研究井运用到艺术创作实践中。达芬奇（1452 一1519）主张把绘画作为一门科学来研究，认为“绘画是研究自然和表述科学知识最有效的手段”。他那幅著名的维特鲁威人，就是将工程、医学、天文、数学、人文、艺术融合付诸画笔的最佳例证。从旧知中求新知在欧洲文艺复兴时期，研究古典世界的历史与作品颇为风尚，一批意大利人文主义者热衷于搜集、校勘与整理出版古典著作，其中就有1410 年代意大利人文主义史学家布拉乔利尼（P.Bracciolini）在圣高尔修道院“发现”了古罗马建筑师维特鲁威（Vi t r u v i u s）所著的建筑十书手抄本。正因为他的努力，这本西方古典时代唯一幸存的古拉丁语经典建筑全书才得以延续下来，并成为近代建筑师的重要参考书。而奥格斯堡大学艺术史学教授克鲁夫特（H.-W.Kruft）在建筑理论史一一从维特鲁威到现在中提出，自从早期人文主义者彼特拉克（F.Petrarch）和薄伽丘（G.Boccaccio）的时代以来，有关维特鲁威的知识就一直在一个相对广泛的范围内传播着一一至少在意大利是这样。达芬奇早年在佛罗伦萨拜师学艺时就已经看到建筑十书，由于语言与术语上的困难，他不得已暂将对这本书的热爱搁置。147 0 一149 0 年代，建筑师马蒂尼（F.diGiorgioMartini）的建筑著作的手抄本陆续完成 ,其中也涉及体现建筑十书核心概念之一“比例要素”的一段论述“维特鲁威人”。他在谈到维特鲁威时说，每一种艺术与“计算”都应该从比例优雅的人体中演绎而来。马蒂尼在主持米兰大教堂与帕维亚主教堂建设期间结识了达芬奇，两人之间的影响是相互的，尤其是马蒂尼将维特鲁威的论文翻译成意大利语，这引起达芬奇对建筑学的极大兴趣与关注。“维特鲁威人”中比例要素的论述对于达芬奇来说或许已成为“旧知”，被遗忘或遮蔽，但当它们重新被挖掘出来时仍充满智慧的光芒，成为通往科学之路上的一盏启明灯，它就是“新知”。达芬奇在自己对比例关系研究理解的基础上吸收了“维特鲁威人”度量方法的精髓。所谓的“维特鲁威人”正是建筑十书“第三书”中的一段论述：“在人体中自然的中心点是肚脐。因为如果人把手脚张开，作仰卧姿势，把圆规尖端放在他的肚脐上作圆时，两方的手指、脚趾就会与圆相接触。不仅可以在人体中这样画出圆形，而且还可以在人体中画出方形，即如果由脚底量到头顶，并把这一计量移到张开的两手，那么就会高宽相等，恰似地面依靠直尺确定成方形一样。”2 达芬奇充满着完美主义的理性思维，他不盲从权威，不贪图捷径，总是进行更全面、彻底而精确的研究，并在实证研究中不断提出质疑并修正结论，以致这种多个问题同时思考的方式拖延了他的工作进度，直接导致他创作的部分艺术作品成为半成品。他WeChat:kexuemag45SSA百草园(a)(b)维特鲁威人手稿上半部分(a)和下半部分(b)的论著撰写计划也出现了这样的情况：那些原计划包罗万象的建筑学论著，由于一直停留在零散的笔记与草图的状态而没有创作完成，而他在一张纸上绘制的维特鲁威人就在其列。幸好每4小时睡15 2 0分钟的“达芬奇睡眠法”使他精力充沛，使我们在今天还能看到他留下的成就，也许他在睡眠中也构思作品，而睡醒后第一件事是用他特殊的从右到左的镜像书写方法将腹稿线索誉写在笔记中。达芬奇绘制的维特鲁威人草图的附注文字分上、下两部分。上半部分写道：“建筑师维特鲁威在他的建筑学著作中提到，人体的量度依照自然的分布方法：4指为1掌，4掌为1足，6 掌为1腕；4腕为1个人的高度。而4腕又是1步的距离，2 4掌也为1个人的高度；而这些量度他也用在了建筑物上。如果你将双腿展开到最大限度，你的身高就会因此减少1/14，伸开并举高你的双臂，直到中指与头顶齐平，这个时候你伸展开的四肢交又的中心点就在你的肚脐，而两腿之间形成的区域，将是一个等边三角形。”下半部分的内容为：“一个人双臂伸展开的长度等于这个人的身高。从头发根部到下巴的距离，是一个人身高的1/10；从下巴到头顶的距离，是一个人身高的1/8；胸腔顶部到头顶的距离，是一人身高的1/6；从胸腔顶部到头发根部的距离，是一个人的1/7；从乳头到头顶的距离，是一个人身高的1/4；肩宽是一个人身高的1/4；从手肘到手尖的距离是一个人身高的1/5；手肘到腋窝的距离是一个人的1/8；手掌的长度是一个人的1/10；下体根部是一个男人的中心点；足长是一个人的1/7；脚底到膝盖下面的距离是一个人的1/4；从膝盖下面到下体根部也是一个人的1/4；从下巴到鼻子的距离和从头发根部到眉毛的距离是一样的，就像耳朵的长度，是脸部的1/3。”值得一提的是，在很多文章的描述中，维特鲁威人是达芬奇使用钢笔和墨水绘制的素描手稿，但真正意义上的钢笔在达芬奇时代并没有被发明出来。在公元6 世纪已普及使用鹅毛笔（羽管笔）蘸着墨水抄写，代替了先前的芦笔成为新的书写工75卷4期462023年7 月科学SCIENCE具，而墨水则是一种传统的绘画媒材，在公元1世纪时，罗马人就曾以烟墨、灯烟和墨鱼汁制成过几种墨水，这些墨水干后呈现深褐色 3。所以，达芬奇绘制维特鲁威人时应该使用的是一种蘸水笔一这是在吸收金属尖笔后，向着钢笔发展的一个重要阶段。人们普遍认为18 0 9 年英国发布了第一批关于贮水笔的专利证书，这标志着钢笔的正式诞生，直至19世纪中后期，一些美国的制笔商才制成了今天的钢笔。与画作中表现的强壮男子形成反差，作品自身非常脆弱，长时间曝光会使墨水褪色；温度、湿度也会对其造成不可逆转和不可估量的损害，因此收藏于意大利威尼斯学院美术馆的这幅维特鲁威人很少被展出。天地造就完美人体建筑学中的“神人同形同性论”源于维特鲁威，这种观点认为，上帝是万物的造物主，人类自己创造的建筑物就是要遵循上帝所创造之物的美丽，当然人本身也是上帝完美的造物，所以，建筑的比例应该与人体的比例保持一致。在马蒂尼于149 2 年完成的一个较晚的论著手抄本民用与军事建筑“第三书”中，他也认为人体本身就包含着宇宙秩序的原理，并且提出“人，可以看作是一个小宇宙，在人的身上，人们可以发现整个世界的所有完美之处”。I我们知道，达芬奇在其科学与艺术天赋贯通的特殊气质之下，必将维特鲁威、马蒂尼的思想加以综合，并且成为他在更广阔的范围内积极认识宇宙的重要方式。他将建筑物看作是有生命的有机体他也相信人体是大自然的奇妙之作，画家应以人为绘画对象的核心，对人体的透彻研究将有助于对整个宇宙的了解。达芬奇曾亲自解剖30 多具不同年龄的男女尸体，他也解剖了一些动植物作为比较，并进行了精确描绘，这为他勾勒出维特鲁威人完美的人体比例奠定了基础。由于艺术的需要，达芬奇还绘制了干余张精美的解剖学图谱 4,也给西医在欧洲文艺复兴时期持续发展注人了鲜活的动力，引起了人们对卫生问题的重视。达芬奇善于灵活运用数学与美学相互结合的原理，所以让人们总是能够从他的画作中找到数学知识上的合理解释。他认为，一门真正的科学必须具备两个条件：第一，以感性经验为基础；第二,能像数学一样严密论证 5。在作品维特鲁威人中，“方中人”的肚脐正好就是人体身高的黄金分割点。它把素描人体的头顶到脚底的整段分割为两段，从头顶到脚底与肚脐到脚底的比值等于肚脐到脚跟与头顶到肚脐的比值，合乎欧几里得在几何原本中提出的将整段分成“中外比”（亦称“中末比”“外内比”）的定义。BAEDC作图法寻找维特鲁威人的黄金分割点画线段BC作为人体的对称轴，过B作ABIBC，且BC=2AB，连接AC，再以A为圆心，AB为半径作圆弧交AC于D，以C为圆心，CD为半径作圆弧交BC于E，则E就是线段BC的黄金分割点，对应于人体的肚脐。尤其值得一提的是，“中外比”在欧洲文艺复兴时期并不为人们所瞩目，那时的人们更倾向于整数间的算术比，而这个比例关系后来才被公认为是最能引起美感的比例，因此又被称为“黄金分割”。在几何学中将长与宽符合“黄金分割”要求的矩形命名为“黄金矩形”，人们发现达芬奇的画作蒙娜丽莎的脸也符合“黄金矩形”特性，最后的晚餐同样也应用了该比例布局，所以，我们不得不惊叹达芬奇的思想远远领先于他所处的时代，并通过他的设计及他的话语表达了出来。WeChat:kexuemag47S百草园哲思星光闪耀古今达芬奇对地球本身的特征的若干假设以及他为神圣比例一书绘制了一些多面体的透视图形，都建立在“四元素说”的基础上。四元素说是古希腊关于世界的物质组成的学说，古希腊哲学家恩培多克勒（Emp e d o c l e s）在综合了前人观点的基础上，系统地提出了万物是由水、气、火、土四种物质组成。柏拉图将四元素形象化，他用几何观点看待，认为组成四元素的原子形状是体现其性质的正多面体。值得注意的是，柏拉图的学说提出的四元素是不变的，却可以以多种方式排列组合进行结合；原子论中原子是不变的，原子却可以有多种排列与组合的可能。这正是希腊科学思想的基本原则之一：追求变化背后不变的东西 6 。到了柏拉图的学生亚里士多德，他认为组成天体的元素与地球上的元素不同，是纯粹的“以太”，也就是第五元素，对应正十二面体。四元素加上第五元素便构成了梅塔特隆立方体，此立方体诠释了宇宙，在立方体中还有一个星光四面体，它代表着宇宙的能量结构，负责释放和吸收能量。如果仔细观察，在维特鲁威人素描人体的乳头、下体根部、膝盖均有横线段，如果将此线段两头延长，与沿“方中人”所绘内切圆相交，在彼此交错连线中，不难绘制出一个梅塔特隆立方体，由此可见，达芬奇在艺术创作中融入了古希腊先哲对于宇宙本质的思考。除了继承希腊文明的思想成果，达芬奇的创作似乎还受到中国画的影响。美国著名艺术史学家詹森（H.W.Janson）在所著西洋艺术史认为，蒙娜丽莎的背景图中的远景山水显然不是传统欧洲绘画中所有的风格，加上他自创的“晕染法”与中国水墨画的煊染效果颇为相似，达芬奇是否见过宋代山水画并无确实证据，但达芬奇所处时代的意大利已经有不少宋画流正十二面体代表“以太”正四面体代表“火”正八面体代表“气”梅塔特隆立方体正六面体代表“土”正二十面体代表“水”星光四面体各种多面体及其代表的含义入则是事实，因实际文献证据不足，西方在本位主义观念下是不会承认这种说法的 7 。在蒙娜丽莎背景图中那巨大的深邃与神秘感，相当于模特体内微观世界的宏观投射，这恰好与达芬奇笔记中强调人是世界的一部分，是寓于“大宇宙”中的一个“小宇宙”的自然观相一致。虽然在达芬奇前后已经有不同版本的维特鲁威人作品问世，但他的这幅作品却因充分展现了那个时代的审美理想而显得尤为出众。这件拥有跨时代、跨国度魅力的作品，被选为意大利版1欧元硬币上的图案。可以这样说，无论岁月如何流逝，达芬奇与维特鲁威人在科学史和艺术史上永将拥有举世公认的重要地位。482023年7 月75卷4期科学SCIENCE为世界诠释和谐美国图书出版商西姆斯（M.Sims）认为：“肚脐是生命的起点。它连接着人类的肉体和过去一母亲、母亲的母亲，甚至年代更久的猿人和类人猿祖先。对于负责创造生命的女性而言，肚脐还连接着未来一一婴儿与母体的断开点,始自剪断脐带的一刹那。8 ”如果将宇宙大爆炸的炸点即宇宙生命的起点比作维特鲁威人素描人体的肚脐，那么在达芬奇的观念中，宇宙就可以视作半径约137 亿光年的相对静止球体。达芬奇将“圆中人”与“方中人”综合为一个完整的图形，是诠释完美人体比例“平衡”的意象符号。近几百年来，人类无限制的“征服自然”改变生态秩序就像是不断膨胀的小宇宙，这将人和大自然对立起来。破坏人与自然的和谐，就会受到大自然的惩罚，如不通过自然生态系统与环境保护进行纠正，人类前途炭炭可危。维特鲁威人象征“和谐”，而和谐一开始便是超越地理和社会形态的人类共同追求的价值。人类文明进步的阶梯是由思想家们的激情、勇气和理性搭建而成的，孔子基于对大同世界的梦想，柏拉图基于对理想国的追求，而缔造了东西方思想的起点。不同的文明可能是冲突的，但在同一文明内部，却必然是历史地和谐的 9 。和谐理念是以人为本,成为自然人格意义上的人，而非依政治标准、阶级成分格式化的人。早在法国大革命前，格雷古瓦（Gregoire）教士曾作为“黑人之友社”参加者之一，提出废除奴隶制，革命爆发后，他在讨论人权和公民权宣言时，赞成使犹太人成为法国公民并取得成功，而且他还提出“权利和义务相互关联，并行不悖，人们不能孤立地谈论其中一个，而撇开另一个”，他特别强调，应当“向人指出他所能触及的范围，标明他能够而且也应该止步的底线”。10 1如果引申到维特鲁威人中的人体四肢伸展后所能触摸的方、圆，其蕴含着一种标准法度。在中国古代绘制几何图形的过程中，圆规、直尺是最基本、最常用的两种数学工具，“规”是画圆的圆规，规旋转一周，就画成圆；“矩”则是折成直角的曲尺，两个“矩合拢在一起，就可形成一个方形，后来就有了中国人常说的“不以规矩，不能成方圆”（语出孟子离娄章句上），多用来说明通过标准法度对人的行为规范的一种约束。卡彭（D.S.Capon）认为维特鲁威的“坚固、实用、美观”西方古典建筑三原则与古希腊哲学家柏拉图的“真、善、美”哲学三原则相对应 。直到欧洲文艺复兴时期的到来，人作为人开始受到尊重，人已从禁欲主义下解放出来，人不再是徒具形体、没有七情六欲的模具【12 ，维特鲁威人中身体健硕的男性，正是在展示人体美中肯定人的价值和尊严，高唱人性的赞歌，于是维特鲁威人素描人体具有了人格的象征，成为人文主义精神的表现，在合乎标准法度下放开手脚颂扬真、善、美了，由此构成“十”“丫”“大”“火”四种字的人体造型的叠绘，以及16 种不同的人体造型姿势。维特鲁威人所体现的和谐价值对于当今世界同样宝贵。当人类为了自私的欲望无度地取，出于狭隘的偏见破坏和平时，维特鲁威人等艺术作品则在无声地诉说着和谐的可贵，提醒世人思考科技进步的真正目的。（本文作者为丽水市教育技术中心助理研究员。）1克鲁夫特.建筑理论史：从维特鲁威到现在.王贵祥，译.北京：中国建筑工业出版社，2 0 0 5.2维特鲁威.建筑十书.高履泰，译.北京：知识产权出版社，2001:71.3吴登义.博采与精选：小资料346 题.重庆：重庆出版社，19 8 4:30.4】高秀来人体解剖学.北京：北京大学医学出版社，2 0 0 9:2.5张宇丹，吴丽.可视的文化：影像文化传播论.昆明：云南大学出版社，2 0 0 9:2 0.6“科学”就是希腊人的“人文”.https:/ 8 0:1.8西姆斯.亚当之脐：人体的自然和文化史.周继岚，译.北京：九州出版社，2 0 0 5:17 2.9徐显明.和谐权：第四代人权.人权，2 0 0 6(2)：30.10乐启良.近代法国结社观念上海：上海社会科学院出版社，2009:52.11王贵祥。“美观与工巧”和“真实与有德”：中西传统建筑审美与伦理思想浅析.建筑史，2 0 11:16-2 8.12】童庆炳.文学概论.武汉：武汉大学出版社，2 0 0 0:18 6.关键词：达芬奇维特鲁威人黄金分割omditmartdomai4disATRN一邮票世界里的“维特鲁城SANMARINOILCOLORE0,62EUROPA300onle-BarloMAAWTTECONIREIERACISMEETLADISCWWDELLAPELLEMONACO2000OONCAMBIAPhilep$te2006欧罗巴邮票一年轻人眼中的融合（圣马力诺，2 0 0 6）日串华便NIPPON1979西医在日本100周年（日本，19 7 9）6,50F0,99eAnneeinternationaleMarcoMOLARIeClementinaCASADEIdes mathematiques260050医廉文化100年記念7AK=16481P.ZS.-ROMA-1998世界邮展，米兰-欧洲日（意大利，19 9 8)元ITV世界数学年一一达芬奇的维特鲁威人和数学符号（摩纳哥，2 0 0 0)LNIEINNVT.TRINCAREPUBLIQUEGABONAISE种族平等年（加蓬，19 7 1)）NationsUniesONRACIALE40FPOLSKAA362.50ABBEGREGOIRE17501831REPUBIOLEFRANCASEAEOHAPAOAABMH4M1452319DAVKAMAKEAOHMIADELOTISKARNA达芬奇诞辰5 5 0 周年（马其顿，2 0 0 2)法国大革命2 0 0 周年19992000EHORARZEWSIE千禧年问题（波兰2 0 0 0)F.S.0.80（法国，19 9 0)世界卫生日（日内瓦联合国总部，19 7 2）（杜明明供稿，参见第44页）