科學繪畫 | 比攝影更準確的藝術

繪圖／楊建昆Phaius mishmensis紫花鶴頂蘭科學與藝術悄然結合在很多人眼中，自然科學和藝術似乎是格格不入的，然而科學繪畫師卻把它們悄然無息地結合在一起。圖中是一種分布在中國南部地區的紫花鶴頂蘭，從植株到花的各處細節，在中國科學院昆明植物研究所的楊建昆先生筆下無不清晰展現。選編於《中國國家地理》撰文/吳歐

4月初的北京周末，無數車輛、遊人湧向香山和北京植物園。與之形成鮮明對比的是，北京植物園南邊的另一座植物園甚是冷清。這座清靜的植物園同樣對遊客開放，除了作為植物園，它還是中國科學院植物研究所的所在地。我前往研究所的植物標本館去見一位聞名已久的朋友，他既是一位植物學研究者，又是一點陣圖像藝術家。我來到他的辦公室，屋中堆滿了書和標本，辦公桌上一台顯微鏡，顯微鏡邊放著一張A4大小的半透明紙，上面是一幅尚未完成的線條圖。我要見的這位朋友叫孫英寶，他是中國科學院植物研究所的科學繪畫師，所從事的工作，是繪畫植物。「這是一幅為新發現的物種所畫的圖。」孫英寶指著桌子上尚未完成的畫對我說，「我的同事在研究幾年前從雲南採集到的植物標本時，發現了一種新的樟科植物。」發表植物新種，需要為它繪製標準像——這是科學界不可動搖的傳統。用繪畫細緻、準確、精美地記錄物種，可以溯源到地理大發現的時代。當時的歐洲人不斷地探索歐陸以外的廣闊世界，通常由貴族、科學家、商人組成的艦隊到世界各地去測量、貿易，同時收集動植物標本。遺憾的是，失去生命的標本很快會幹枯變形，喪失鮮活的狀態。在當時，新奇的異國花木鳥獸對於上流社會頗具魅力，為了能夠以更加忠實記錄的方式去描繪這些未知物種的模樣，探險隊逐漸開始聘請專業的畫師隨行。

這組圖展示了一系列從古至今的世界植物科學畫精品。在西方，較為嚴謹準確的植物繪畫最早出現於航海大發現的時代，隨著植物學研究的不斷發展，科學繪畫也從簡單的物種外形描繪，逐漸重視、增加了對局部器官重要特徵的展現。到了18至19世紀，西方植物繪畫的作品數量達到巔峰，而在中國，直到19世紀末才出現真正意義的科學繪畫。探險家、科學家和畫師的聯手，不僅使得大量動植物新種被歐洲人辨識、記敘和描繪，也留下了大量珍貴的藝術作品。隨著繪畫技術與自然科學認知的不斷磨合發展，動植物的細節、獨特的結構愈發被清晰、顯著、美觀地呈現出來。科學繪圖師，在理性與藝術的對立統一中逐漸成為受人尊敬的職業。漢唐以來，中國人的農業生產與草藥醫學一直走在世界的前列，各類介紹植物、草藥的典籍製作得頗為實用。這些典籍中，多以白描繪圖講解如何辨識和利用植物，和西方的植物科學繪畫相比，繪法雖不同，目的卻也一致。然而進入明清時期，中國有圖可查的物種已經遠遠落後於歐洲的繪畫記錄，而且中國圖譜大多畫法寫意，較之工筆風格的西方作品，可信度和準確性明顯地落了下風。直到清末，中國出現了第一個以西方科學繪畫的手法來描繪生物物種的人——馮澄如先生。馮澄如1843年在江蘇宜興芳橋後村創辦「江南美專」，這所美術專科學校培養了中國第一批科學繪圖師。馮老及弟子主要以植物繪畫為主業，當時在中國，這是個全新而空白的領域，馮老也並沒有照搬西方的技術模式，以筆為例：國外多用細尖的鋼筆，可馮澄如就是覺得鋼筆不順手，於是改用工筆畫的小毛筆。可是毛筆的筆頭粗細長短難以調整，馮老和毛筆廠經過反覆嘗試，終於創製出一種筆頭可隨意調整的「科學繪畫小毛筆」，這種筆後來在中國的生物繪圖界得到廣泛使用。

中國植物科學畫由興至衰植物科學畫在中國紮根不過百年，但湧現出了無數精美作品，更為植物學研究立下赫赫戰功。這是1983年在昆明召開的植物科學畫交流會會議合影。在當時，植物科學繪畫師是一項投入了眾多精英的專業和職業，然而時至今日，由於科研需求大大降低，很多繪圖者都改了行，目前中國大陸專職從事植物繪圖的人已不足10位。攝影／楊建昆

植物科學畫既要求精準地反映植株和器官的形態特徵，同時又要求與藝術融為一體，科學與美，二者不可偏廢。在中國科學院植物研究所標本館，我們見到了一幅幅植物科學畫以及它們所描述的物種原貌。攝影／劉年

攝影記錄生命的瞬間，繪畫記錄生命的永恆相比起300年前人們的探險，今日人們的旅行必備之物一定有照相機。以影像記錄自然之物，不是更加方便快捷，更加客觀真實嗎？「至少目前，科學繪畫還是有攝影替代不了的地方。」孫英寶指著半個被剖開的種子以及硫酸紙上相對的繪圖和我說，「你看，這個樟科的新種所需要繪畫的內容是部分花枝，苞片、花、四輪雄蕊的放大，子房具有絨毛，長著銹毛的果和果的縱剖面圖以及種子等，分別標有比例尺。其中的雄蕊和子房必須通過顯微鏡才能看到細部特徵。所繪畫的這些內容，是攝影難以在一幅畫面上進行表現的。」具有嫻熟技藝的科學繪畫師，需要通過不同視角尺度的轉換疊合，合理地運用剖面圖、透視圖或者分解圖，方能準確畫出草木的器官結構，並凸顯出最重要的細節。

圖1孫英寶：比例尺約束著科學的精美這是一幅用彩色鉛筆繪製的水生植物——萍逢草（圖2）。萍逢草每當初夏時節開放，朵朵金黃色的花朵挺出水面，如燦爛陽光鋪洒水面。繪圖讓我們更加清晰地看清它的根莖葉花，在圖中植株和花分別標有精確的比例尺，這正是科學繪圖與藝術作品的重要差別。在中國科學院植物研究所的溫室中，我們見到了萍逢草的繪圖作者——孫英寶（圖1）。他並非在給溫室植物畫「寫真」，按他的話說，是在體味生命的氣息。一個飽含熱情的畫家絕不願意把他的作品畫成一件無生命的標本，即便面對枯萎的枝葉花果，也要用植物學功底和藝術感覺把它們還原成多姿多彩，富有活力的生命體。

圖2繪圖／孫英寶對於動物或者昆蟲研究來說，採用科學繪畫去展示其形態分類更加無可替代。昆蟲身體上的毛、頭部的結構、前胸背板的特徵、生殖器官的形態都是重要特徵，人們不可能把昆蟲或者動物標本一一肢解出來拍攝。還有諸如蚜蟲之類的微小個體，甚至要做成切片才能在顯微鏡下觀察其結構。顯微鏡下的實物真實卻並不美觀，只有科學繪畫，才能夠清晰精確地把這些分類結構展示出來，作為物種鑒定時比對的依據。從更加哲學的角度來說，科學繪畫具有的抽象和綜合意義，對於認知過程的完成具有不可替代的輔助作用。時至今日，科學繪畫仍然承擔著反映科學與技術帶來新發現的要務，將觀眾帶到那些通常難以直接觀察到的事物近前：分子、病毒、植物或者節肢動物的解剖結構、地質剖面、大爆炸假想圖，這些重建的難以用語言描述的微觀細節和抽象概念，或者已經滅絕消逝的古物，也構成了這門科學技藝的重要分支。孫英寶對攝影和繪圖的對比有著無限的感慨，其中一句話讓我印象深刻：「如果說攝影能夠記錄瞬間，那麼科學繪畫記錄的就是物種的永恆。」

這些畫能賣多少錢？

為植物寫真每一筆都必須準確孫英寶正在繪製一種新發現的鐵線蓮。根據標本繪圖，必須掌握好植物各部位的比例關係，及時調整畫稿中與實物不相稱的地方，然後標註出準確的比例尺。

這個新物種的發現者是中國科學院植物研究所的王文采院士（圖左一），當孫英寶繪好初稿，王先生要對畫稿進行嚴格的審定，反覆修改補充之後，畫稿才能夠最終完成。

Zosterophyllum shengfengens勝峰工蕨：描繪一個漂亮的新物種，是件幸運的事在孫英寶的眾多畫稿之中，我們無意看到了這張，畫工之繁複細緻，讓人讚歎。這張圖是根據化石繪製的，2006年北京大學郝守剛教授的學生在雲南曲靖市偶遇一塊化石，經對比研究認定其為4億年前的工蕨類植物化石，並且是以前未報道過的物種（供圖／郝守剛）。這種古代蕨類植物被命名為勝峰工蕨，依照化石來複原其原貌難度可想而知，然而在孫英寶看來，有機會去描繪一個漂亮的新物種，那是一件幸運的事。

繪圖／孫英寶孫英寶的作品大多彙集在辦公室書架上Flora of China、《中國植物志》、《中國高等植物》、《手繪瀕危植物》這樣的學術專著中。我提出想看看更具展示性的作品，於是孫英寶帶我出了標本樓。蕭瑟的植物園中遊人寥寥，一個園中小木屋兀自開著門，這是一間普通的公園小店，貨架上擺放著雜誌、書籍、外文文獻以及各種花卉的種子，牆上掛著幾排畫框，畫框中是些來自18世紀歐洲的手繪圖稿，儘管只是複製品，但纖毛畢現的花瓣、婀娜的枝葉姿態，依舊栩栩如生；商店的另外一個貨架上還有幾幅尺寸較大的畫作，其中有用孫英寶作品列印裝裱的攀枝花蘇鐵、新疆雲杉、玫瑰以及水生的萍逢草。這些畫讓這個外面普通的小店充滿了古典的貴族氣息，但遺憾的是，客人大多是來看畫或者詢問有沒有礦泉水、速食麵，畫作價格不過十元至百元間，但賣出去的實在算不上多。店主說：「買畫的經常是西方人，儘管畫框帶回國很麻煩，他們也經常一下買很多。」告別了孫英寶，我愈發好奇這些畫作到底能值多少錢，只有知曉它們的價值，才能判斷它的未來會如何。2013年年初，北京德寶迎春拍賣會上出現了一系列動植物畫稿拍品。拍品如此描述：「上有拉丁文釋文，雖非出自一人之手，然繪畫精細、頗為寫實、栩栩如生……繪畫者來自中科院昆明動物研究所、北京自然博物館等處十餘人……」拍品一摞數十張，最終以2200元成交。類似的情景在北京德寶2010年迎春古籍文獻拍賣會也曾發生過，一摞近200幅的植物繪畫，「每幅皆標明植物的名稱、拉丁學名、科名、屬名」，最終以11000元落槌。一幅傾注繪畫師數日心血以及深厚知識經驗的工筆畫作，平均下來竟然只合幾十元錢，很難想像這些藝術品在拍賣中竟得到如此「禮遇」。相比起這樣以舊繪本「搓堆價」拍賣的境遇，是西方收藏科學繪畫作品的熱潮。在催生科學繪畫誕生的年代，探險隊伍中藝術家加入的重要原因，就是上流社會對於未知世界和異域風物的收藏之風。荷蘭傳奇女插畫師瑪麗亞·梅里安18世紀初出版的《蘇利南昆蟲變態圖譜》，記錄了她1699年到1701年在南美蘇利南觀察並繪製的蝶類和植物。這些兼具了科學性與藝術性的圖譜一經出版，就在科學界和藝術界都引起了極大的轟動。無論是這本圖譜繪製的作品，還是她早期的畫作，都引起了收藏家們的注意，其追逐者甚至包括歐洲多國的皇室成員。如今她的很多作品仍然被保留在聖彼得堡，蓋因當年彼得大帝所藏。

Lilium brownii相比於照片（圖?攝影／王辰），繪畫能夠更加從容地表現物種的特徵、比例、色彩及光影效果。這幅繪畫作品充分體現著野百合內斂柔和之美，羅大佑早年有歌：《野百合也有春天》，不知中國科學繪畫的春天，何時到來。

繪圖／曾孝濂

Bombax malabaricun木棉曾先生筆下的木棉花，讓我們在同一枝條上同時看到花苞、綻放如火的花冠以及棉團初炸的果實。在現實中木棉很少同時開花和結果（上圖?攝影／程斌），但超越現實的處理不僅可以讓構圖更集中，內容更豐富，而且更能體現科學繪畫最直接的需求——清晰呈現物種最重要的分類特徵。這樣的畫作中，既有著科學的嚴謹性，又儘可能地體現著藝術的自由。

繪圖／曾孝濂

曾孝濂從中國科學院走出的畫家科學繪畫師的職業對人的要求實在太過苛刻，它需要超凡的毅力、對科學的理解以及藝術的天賦。在科學界和當今畫壇都能佔據一席之地的繪畫師鳳毛麟角，其中最著名的當屬曾孝濂先生。在曾先生的家中，我們欣賞到著名的《雲南百花圖》和《雲南百鳥圖》，以及他的最新作品。

圖1宋代工筆畫 VS 現代科學繪畫上世紀90年代以來，曾孝濂先生曾經設計過很多珍稀動植物題材的郵票，比如2008年發行的《中國鳥》。多種不同棲息地甚至不同分布領域的鳥本是不可能相遇的，但在曾先生的作品中，它們集中出現在同一畫面中，卻並不讓人感覺不合理，細看每種鳥，它們的生境、行為甚至食性都是準確的。畫面的正中是一隻紅腹錦雞，中國自古有著無數關於紅腹錦雞的作品，其中最著名的當屬宋徽宗趙佶的《芙蓉錦雞圖》（圖2），繁複的線條和簡潔的色彩包含著豐富的信息：形體，質感，比例，光感……對比兩種繪畫的風格，或許可以窺視到我國古代工筆畫與現代科學繪畫的些許區別。

圖219世紀初期，法國約瑟芬皇后對於花卉圖譜畫家雷杜德的禮遇和推崇，更是造就了舉世無雙的《玫瑰圖譜》。圖譜中的各種玫瑰，也成為近200年來歐洲藝術裝飾中長盛不衰的重要元素。得益於歷史上的收藏傳統，國外的教堂、城堡乃至普通家庭對植物圖案、鳥獸小品，依然存在有大量的需求。由於科學繪畫時常出現於中小學課本，在國外的家庭裝修與設計中，這些展現自然風物的畫作便有了「懷舊」和「童年」的意味，是兼具理性與浪漫的設計元素。遺憾的是，中國的科學界很少有人懂得科學繪畫的藝術價值，而中國藝術界往往又對看似古板的理性藝術嗤之以鼻，他們講究神韻意境。當然，我國也有很多優秀的工筆畫畫師，但是他們之中很少有人具備系統、深厚的科學認知基礎，其工筆畫作，很難讓苛刻的自然科學工作者叫絕。

我見到了《中國鳥》等郵票的原稿

繪圖／張瑜

張瑜：畫板濃縮山地雨林中國有著豐富的地理環境和生態系統，每個生態系統又都擁有眾多重要或者珍稀的關鍵物種。想在野外同時看到那些珍稀動植物，是不切實的奢望——很多物種想要拍攝到照片都非常困難。科學繪圖師張瑜，有著紮實的動物學和生態學教育背景，在這幅山地雨林生態系統圖中，他嘗試為海芋、桫欏、石斛、白鷳、孔雀雉、緋胸鸚鵡、果子狸、巨松鼠、赤腹松鼠等特色物種繪製了全家福（上圖）。我在網上翻看著植物繪圖的成交記錄，在那些被廉價出售的作品中，有不少名家之作，其中曾孝濂是我最為熟悉的。曾先生是中國科學院昆明植物研究所教授級工程師，他的心血凝聚在50多部植物學專著中的1600多幅繪畫作品中，出版有《雲南百鳥圖》、《雲南百花圖》等畫集。在北京近郊的一處小區，我找到了曾孝濂家的門牌號，來拜訪這位科學繪畫方面的大師，想聽他聊聊中國的科學繪畫藝術。曾先生在鐵柵門前迎上我，帶我穿過庭院，進入一棟三層的小樓。一層的客廳里，迎面牆上是一幅大幅畫作。畫面上，層次不等的綠匯成一片濃蔭蔽天的熱帶雨林，一對灰白色的亞洲象母子悠然而行；餐廳旁的牆上是一張尺寸不大的方形畫，其中大約十多隻鳥，然後室內還有另外一些花鳥小品和植物畫作。「這些都是我畫的。」曾先生一邊為我端出一杯茶一邊對我說。「這幅畫其實還是比較偏藝術性的，有些渲染在裡頭，不能算是科學繪畫了。」他指著亞洲象跟我說，「不過場景是真實的，西雙版納就是這樣。」曾先生帶我來到餐廳那幅方形的鳥畫前：「我客廳的這幾幅，其實都不算科學繪畫，只有這幅《中國鳥》離科學繪畫最近。」這張畫畫幅不過二尺見方，十幾隻鳥或在樹梢，或在叢林，或在覓食，或在飛行；場景雖多變化，卻絲毫不亂，和諧而自然。我指著其中最漂亮的那一隻說：「紅腹錦雞！」「沒錯，紅腹錦雞。」曾先生依照畫為我講解：「這是我2008年時設計的一套郵票，裡面的台灣藍鵲、黃腹角雉、黑額山噪鶥、紅腹錦雞等分別單獨做成了套票。」在上世紀末朋友送給我一套中國杜鵑花的郵票。馬纓杜鵑、大樹杜鵑、黃杜鵑、映山紅、棕背杜鵑、凝毛杜鵑、雲錦杜鵑……我當時立刻被這幾張郵票的唯美畫面所吸引，想不到中國竟有如此美艷，卻默默無名的花卉。我查到郵票的介紹，那是我第一次看到曾孝濂這個名字。後來我逐漸知曉，除了《中國鳥》和《杜鵑花》，近20年間，中國郵政公司發行的《蘇鐵》、《百合》、《君子蘭》、《綠絨蒿》等郵票也均出自曾先生之手。說起自己設計的作品，曾先生把一幅畫作原稿遞與我手，我禁不住「啊」了一聲。這就是《杜鵑花》郵票的原繪稿啊！捧著原稿仔細端詳，我真是覺得這張圖印製成郵票那麼小，實在是可惜了。集郵者根本無法領略到原稿的細緻神采。郵票畫得多了，曾先生名聲大噪。而關於他的身份，外界知道更多的是「中國花鳥畫家」、「郵資票品設計家」，「科學繪畫師」反倒成了一個最少被提及的身份了。然而，科學繪畫師才是曾先生真正的職業。曾先生自小喜歡畫畫，1958年高中畢業後加入中國科學院昆明植物研究所做化學分析方面的工作，在辦黑板報的過程中，被發現很具有繪畫天分，於是開始為《中國植物志》等專著畫插圖。那時正值我國自然資源大普查時期，植物分類學發展迅猛。年輕的曾先生便跟隨科學家們輾轉於深山幽谷、熱帶叢林，仔細觀察植物之多姿、鳥獸之絢爛，在精英輩出的昆明植物所的科學畫團隊中邊畫邊學，很快便嶄露頭角，並終成中流砥柱。曾先生回憶起那時的場景：「雲南的叢林濕熱，顏色不容易干，我帶著畫架坐在空地上一畫就要很久。樹上的猴群見我靜坐不動，常來搞怪。它們邊叫喊，邊在我頭上晃動樹枝幹，落下的枝葉讓我無法專心，越是著急，就越是畫不完。」這樣的回憶令我莞爾之際，心嚮往之。作為專職的科學繪畫師，曾先生的作品具有很強的科學性，然而科學之外，仍有更高的境界。「要為所繪之物賦予生命，要讓它活起來。」在曾先生看來，科學繪畫已不僅僅是客觀的描繪和準確的比例，更有恰當的色彩、絕妙的構圖和精妙的光影，甚至是穿越的時間。曾先生所獨創的把植物生長的不同階段集中在同一個畫幅中的技法，現在也已經成為科學繪畫界的共識。

圖2繪圖／張瑜科學繪畫能否有春天在一幅繪畫中濃縮表現出「礁石海岸潮間帶」（圖2）或者「池塘生態系統」（圖1）的特徵，除了要反覆揣摩水面位置及透視關係，更需要查閱大量科學文獻來確定物種及其行為、分布。這樣一幅畫，可能要耗時幾個月，但是稿酬往往非常有限。在中國，欣賞科學繪畫的人群尚屬小眾，安靜、細緻、樸素的畫面中，要想真正解讀其中的內涵，還需要讀者具備相關的興趣和知識。藝術和科學或許並不矛盾，如果我們身邊能有更多的科學繪畫師，他們會更加從容地釋放科學之美。

圖1繪圖／張瑜

我們快要絕跡了我問曾先生市場上那些被低價拍賣的作品是如何流出的，他遺憾地說，很多專程為學術專著所畫的作品，版權都並非屬於創作者本人。畫稿最終要交給單位資料部門或者出版社，掌管畫稿的管理者如果不懂得畫作的辛苦與價值，沒準什麼時候就當老舊資料直接賣了廢紙。老一輩繪圖師無法對自己的作品擁有版權，這是科學繪畫難以走向藝術品交易市場的重要原因，或許也是令中國科學繪圖師後繼無人的歷史因素之一。如今，全國還在專職從事這個職業的人不到10位，分別在中科院植物研究所、華南植物園、昆明植物園、北京自然博物館。曾先生說：「即使還留下來的插畫師，也因為工作不受單位重視，而不得已去尋找其他的方向。」這個領域可能很少人能像他一樣，豁達地退休之後，憑藉自己的興趣繼續從事繪畫創作。不過，情況也不見得如此悲觀。通過採訪曾孝濂先生介紹，我認識了一個對植物學和繪畫都有著強烈興趣的後起之秀——余天一。在他看來，科學繪畫在今天也在慢慢地轉換角色，隨著相機和各種製圖軟體的出現，科學繪畫的記錄功能已經被大大削弱，科學繪畫不應該只局限於純科學的研究中，也應該被當作一種可以被推廣的大眾藝術，以更適合人們接受的方式，讓這種藝術形式獲得更廣泛的認同和欣賞。自然的藝術是人類永遠熱衷的話題，年輕人的嚮往與身體力行總是給人很多希望。或許，我們可以藉由逐漸復甦的博物精神和人類對於自然的永恆喜愛，看到科學繪畫重新迎來自己的春天。

本文選編於《中國國家地理》2013年第05期，撰文/吳歐 攝影/宋揚 等，責任編輯/高新宇 圖片編輯/宋文

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