科技艺术：一个学科和一种视野

中央美术学院副院长邱志杰

2016年我调到中央美术学院，投入了五年的时间来构建一个全新的学科和专业——科技艺术。今天，我将聚焦于这个学科的核心内涵进行深入分享。

人工智能艺术是中央美术学院在科技领域探索的一个重要方面。在此之前，这个领域被称为媒体艺术。例如，TeamLab的雨屋互动装置，参观者步入其中却不会淋湿。中央美术学院的客座教授、科技艺术团队的王志鸥老师，负责制作了建国75周年庆祝晚会的地面灯光互动以及3D Mapping投影艺术。这些都属于媒体艺术中的投影领域。在科技艺术领域还有各种创新作品。例如，风动力雕塑是通过精密数学计算实现力学平衡的装置艺术，它后来被应用于里约奥运会的火炬制作。还有利用计算机复杂计算，在一张纸上只剪一刀就能折出复杂图形，这种技术应用在建筑上，通过折叠增强材料的抗压能力。此外，芝加哥艺术学院的系主任制造了一只荧光兔子，这是生物艺术的典型代表。还有一块布被割成十字形口子，上面培植纳豆菌。当纳豆菌遇到潮湿和高温环境时，会导致材料自动打开孔洞，从而成为一种可呼吸的建材。

我们将上述这些艺术形式归并到一起，称之为科技艺术。在中央美术学院，这个专业已经形成了本硕博一体化的培养体系。

过去曾将这些艺术形式称为媒体艺术、录像艺术、光艺术、动画、声音艺术、声音表演、媒体表演、数字影像，以及建筑投影的3D Mapping、动态艺术、机械臂、无人机表演、动态捕捉、机器人等。这些都可以被归类为互动艺术，其中包括AR和VR。

互动艺术分为两类:一类是通过键盘、鼠标和触摸屏来互动，一般称为界面艺术。这种界面艺术一旦联网就变成了互联网艺术。互联网会积累出大量的数据，存在数据挖掘、数据优化、数据可视化等问题，在这个基础上产生了数据艺术；另一类互动艺术是通过物理感应器，比如声控、眼动仪、雷达、红外感应仪等感应身体的，称之为体感互动。AR和VR有点像是界面互动和体感互动的结合，称为虚拟意识。

在数据艺术领域中逐渐衍生出了与人工智能相关的艺术；当其拓展至设计、制造、工程等领域时，称之为智能制造；而当其涉及地球环境、水下环境时，便产生了生态艺术；当期拓展至生物上，称之为生物艺术。数据艺术、生态艺术、生物艺术等领域是西方已经发展成熟的领域，但是缺少新材料应用，中央美院要弥补这个领域的空缺，以实现弯道超车。

总之，从50年代初到60年代末的录像艺术开始，艺术家们使用电视机和投影仪等设备不断发展出更为复杂的录像装置作品，包括声音、音景以及光艺术等元素。随着时间的推移，光艺术逐渐发展成为媒体表演。

互动艺术包括了体感互动、界面互动以及将它们结合起来的AR/VR/MR虚拟艺术。至于数据可视化技术，可以前往腾讯大厅或许多城市的管理中心和交警总部欣赏艺术家参与创作的数据可视化作品。同样一组数据可以通过简单的柱状图、饼状图进行展示，也可以转化为精美的动态网络图像呈现出来。自2014年起，深度学习的崛起使得人工智能进入了一个全新的高潮，经历了两次低谷之后，至2018年最受瞩目的一个领域便是对抗生成网络。艺术家们开始运用深度学习技术生成图像。至于人工智能在运动与控制方面的应用，如今的运动与控制已经细分为自动驾驶和机器人等领域。许多艺术家也开始涉足与机器人相关的工作。

中央美院正在招募一个团队，这个团队成员包括科技艺术、交通工具设计和产品设计等专业的同学，还有雕塑系和服装设计专业的同学。他们的任务是为中国的人形机器人设计外观。当然，外观的设计需要与功能相结合，有时候奇特的外观也会引发特殊的功能。机器人的前身是相对简单的机械臂，如今我们已经能够熟练地使用机械臂来进行艺术创作了。

数据艺术与人工智能或智能艺术，机器人艺术是其中的一个细分领域。这里有两件典型的数据艺术作品，一件是将郁金香的花朵与比特币的实时数据结合在一起，比特币价格的波动会影响郁金香图案的呈现；另一件是我为一位土耳其裔德国艺术家定制的作品，它以深圳的湿度和人口数据生成实时图像。

在生物艺术领域，主要依据显微镜分类。肉眼可见的培养皿中培养的细菌和分化，就是最早的生物艺术形式。养金鱼或种植黑色牡丹花，这些是较为古老的实践手段。狗是一件生物艺术品，因为现在的狗不再仅仅扮演着看家护院的角色，它们已经成为了满足人类精神需求和审美需求的对象。选种师能够在20年里将一只腰很细的猎犬培育成腿短且外形如雕塑般的肠状物，这种形式也是生物艺术的一种表现。

同样，一位艺术家通过颠倒蜜蜂箱来影响蜜蜂大脑中的陀螺仪，进而改变蜜蜂网格的生长模式，这也可被视为生物艺术的实践。许多艺术家曾试图制作荧光兔子，这一愿望已实现。十年前，另一位澳大利亚客座教授在培养皿中培育出了一块人造皮肤，由于体积过小，它只能作为一件概念作品，而他将其制作成了一件皮夹克，被誉为世界上第一件人造皮夹克。如今，人造肉已经变得相当普及。还有一个人做了一件很可怕的事情，他在街上捡烟头，用烟头里面的唾液提取那些人的DNA，还原了乱扔烟头人的脸，这是一件较为恐怖的艺术作品。

生物艺术与人工智能交叉的领域即为与脑科学相关的艺术，这也是我们最近投入了较大精力的领域。例如，我正在做一个书法项目，并向世界计算机大会提交了短篇论文。他们询问我们是否拥有科学证据来支持我们的论点，即书法作品中的某些字迹能够呈现出平静、孤独或悲愤等情绪。由于无法提供具体的科学证据，我作为实验对象，带上脑机INTERFACE来书写书法，并通过脑电波来证明我书写的字迹呈现出平静的状态。这部分的艺术作品可以被归类为生物艺术。

生态概念是生物艺术的延伸，它涵盖了都市农业、垂直农业、游园艺术等相关领域。另一个重要的方面涉及能源艺术，例如与风能、潮汐能、太阳能和核能相关的作品。称之为生态宣传艺术。例如，北欧的一个发电站每小时都会集中烟囱排放的烟，并将其释放成烟圈。这一景象吸引了大量的人群前来拍照，从而有效地宣传了发电站的碳排放量。这也涉及人类居住环境和未来的太空艺术。我们与空间所和航天局有着密切的合作关系，并认为中国有可能发展出太空艺术、深海艺术和气象艺术。

另外，新材料的应用在这一领域中也占据了重要的地位。例如，2010年意大利世博会使用了透明混凝土，其中掺杂了玻璃纤维，实现建筑物采光而不用拉开窗帘。这种节能建筑材料已经成为了建筑师的理想选择，他们期望实现零能耗的目标。

这些可以被归类为生态艺术的一部分，例如光影新材料和气凝胶等。气凝胶是世界上最轻的材料，其质量只有空气的千分之二。科学家们利用它在宇宙飞船外捕捉太空尘埃。这种材料比鸭绒还要温暖，因此成为了理想的羽绒服材料。我正在进行实验，试图用它来制作可以悬浮的雕塑，下面放置音箱播放低音乐，可以让大型雕塑在空中旋转。这部分未来可以被归类为新材料艺术。

此外，这部分内容与智能制造密切相关，涉及新材料和3D打印等技术。例如可呼吸建筑材料已经被用于测试人体不同部位的发汗情况，并可以为舞蹈演员定制服装材质。

2015年我意识到媒体艺术曾推动社会进步，却已成为想象的阻碍。为了解决这一问题，我从中科院邀请了多位科学家进行80场讲座，并安排了50次中央美院的学生进入中科院实验室研学。这些科学家包括数学家、地震科学家和微重力的科学家等。通过这些活动，提出一个全新的概念，即科技艺术。自2016年开始，我在中央美院推广科技艺术，并在2017年开始举办艺术科技大会。

我在中央美院设立艺术科技这个学科，全世界有科学艺术的专业我都进行了调查研究。目前，全球的科技艺术教育主要集中在德语系国家，包括德国卡尔斯鲁厄、科隆，以及奥地利、荷兰、瑞士等国家。在美国，西部是一个中心，而东北部则以波士顿为中心。特别是麻省理工学院的媒体实验室和ACT专业以及纽约帕森斯偏设计系的院校。东亚地区，日本率先发展科技艺术教育，而中国正在迎头赶上。

近年来，我一直致力于科学家驻地项目的推动。最近完成了两个驻地项目，一个是在华西生物的艺术家驻地，另一个是在厦门大学海洋学院东山太古海洋站的驻地。2020年，中央美院成立了科技艺术研究院，涵盖了课题研究、教学以及长期研究课题的策划和多个联合实验室；还与中科院青年科学家促进会一起做了《Innovation》杂志；还策划了一个针对少儿的科技艺术展馆，并准备在798艺术区进行展示。这些项目不仅推动了艺术与科技的融合，也展示了艺术作品与科技结合的魅力。此外，中央美院正在努力建立世界顶级的科技艺术大展和奖项，并积极寻求合作伙伴。中央美院致力于推动科技艺术的公共展示和教育，包括为中科院高能物理所门厅设计的科普性装置——技术史地图等。我们将积极分享这些项目资源，并鼓励“复制和盗版”，以推动科技艺术领域的发展。

如果把科技艺术作为一种视野，那么在这种视野中，整个艺术史可以被视为科技艺术史。

人类最早的艺术作品，如陶瓷陶器，既是最早的艺术品，也是最早的科技产品。它通过在高温条件下进行物质性能的转换而产生。更早期的是岩画，人们在岩石上绘画，岩画的制作也需要采矿获取原料。

对于艺术史家而言，一张图像可能代表着石器时代的维纳斯，一件作品可能是半坡彩陶，另一件可能是青铜器，还有一件可能是瓷器。然而，对于材料科学家来说，他们从不同的视角来解读这些作品，看到的是石器时代、铁器时代和高分子材料等不同的发展阶段。

越王勾践剑上的漂亮花纹引发了科学家的研究兴趣。这把剑在工艺美术史上非常重要，同时，这把剑也是一把优秀的武器。那么，我们应该将这样的物品称为艺术品还是科技产品呢？娄山黑陶等古代陶瓷作品都是当时的高科技产物。

历史上每次出现一种新的材料，都会带来一种新的艺术门类。例如，人类对小孔成像的认识早在墨子光学时代就已经开始。到1483年，布鲁内莱斯基在佛罗伦萨的圣母百花大教堂门口进行了小孔成像的公开实验。从那时起，画家们开始使用暗箱来绘画，解决了透视问题。然而，他们无法将在毛玻璃上形成的影像固定下来。后来，伽利略等人发明了望远镜，威尼斯的水晶玻璃制造技术也非常发达可以制作望远镜的镜头。这表明，早在那个时候就已经存在镜头也可以制作暗箱照相机但缺少的是底片。直到1822年尼普斯制作出了第一张照片。1839年达盖尔摄影师获得了专利底片才真正问世。只有等到化学技术成熟，乳化银等感光材料涂覆在玻璃上才有了将玻璃上的投影固定下来的方法。

我们早就知道视觉产生的原理。过去的人们开始使用手摇的方式制作幻灯片称之为魔术幻灯片，直到出现透明胶片才能将其卷入机械中，通过高速运转的机械驱动它，同时还能进行曝光，这种透明胶片实际上是第一种塑料赛璐珞，与制作乒乓球的材料相似，最初人们使用它来制作假牙。

总的来说，三万年前的科技艺术是陶器，八千年前的科技艺术是青铜器，一千五百年前的科技艺术是原始青瓷，一千年的科技艺术是水力钟表，五百年前的科技艺术是铜版画和油画，当时最先进的科学是光学、解剖学和透视学。文艺复兴时期的绘画解剖学+透视学是科技艺术。欧洲文艺复兴时期的油画正是当时的科学的艺术，就如同达·芬奇这样的人一边研究机械，一边绘画油画，其实是在做同一件事情。徐悲鸿这代人当年去欧洲引进古典油画时也强调它是科学的艺术。1830年的科技艺术是摄影，1895年是电影，1940年的科技艺术是录像艺术，1970年的科技艺术是电脑艺术，1990年的科技艺术是互联网艺术，今天的科技艺术是合成生物学艺术、人工智能艺术。当前科技艺术领域人工智能和新材料是两个重点突破的口。

伽利略亲手绘制的月面图一直挂在我的卧室里，他画这张图以纪念他利用自制望远镜观察月亮的壮举。伽利略作为一位杰出的科学家和发明家，他的创新思维和精湛技艺赋予了他一个独特的机会，去探索并揭示了未知的宇宙奥秘。这幅画的意义在于，它展示了科技与艺术的紧密联系。在策划一个关于科技与艺术的展览时，我们可以从伽利略的素描中得到启示。例如，我们可以探索科学与艺术的交叉点，展示如何将科学知识和技术应用在艺术创作中。

在展览中，我们可以将科技与艺术的元素分成不同的部分。比如一部分展示3D打印技术的运用，从制作蛋糕上的装饰到制作沥粉贴金陶器，揭示3D打印技术的多样性和创新性。另一部分可以展示传统手工艺的魅力，如山西人使用饸络面机制作面条的技艺，咖啡拉花挤字的艺术等。这些元素按照相同的逻辑进行布置，突显科技与艺术的交融和共生。通过这样的展览，我们可以更深入地理解科技与艺术之间的关系。我们也可以让人们了解到，无论是科学还是艺术，都与我们的生活息息相关，它们共同构成了我们丰富多彩的世界。

在探讨乡村科普壁画运动时，我建议在墙上画更真实、贴切的主题，如土壤水循环的关系、海洋食物链、珊瑚礁白化、该地区中草药品种、八大行星、植物与风行学原则、向日葵花盘里的斐波那契数列、荧光星空等。总书记说“扶贫先扶志”，既是志气的志，也是智力的智，我们要防止农村返贫要从他们的志向和智力上入手。我发起中国乡土科普壁画运动，就是一次探索。自然科学博物馆学会的理事长表示愿意为我提供1000个村庄作为试点。虽然我没有足够的人手协助，但可以先从一个小村庄做起，然后再逐渐增加试点数量。最终，至少可以有一个村庄成为网红村，引发大家模仿。

这项运动的第一个村庄是福建东山，那是一个渔村。中央美院将该渔村打造成了中国科普壁画第一村，画了许多壁画，包括珊瑚礁的白化、各种软体动物的识别、东山所有鱼类品种以及人类利用葫芦和水罐等发展出船只的历史。我自己也动手画了一些画作，包括船的发展史等。这些画作深受当地居民和游客的喜爱。

最后，今天的科技艺术不单作为一种学科在完成学院教育，更重要的是作为一种视野，把它的影响力汇集进今天中国的高质量发展中去。

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