中国建筑的“文法”

梁思成

    一个民族的建筑有它自己的构造规则或组合方式，如同语言的“文法”。中国建筑就具有特殊的“文法”。

    我们的祖先在选择了木料之后逐渐了解了木料的特长，创造出骨架结构初步方法——中国系统的“梁架”。这以后他们发现了木料性能上的弱点。当水平的梁枋将重量转移到垂直的立柱时，在交接的地方会产生极强的剪力，那里梁就容易折断。于是他们用许多斗形木块的“斗”和臂形短木的“拱”，将上面的梁枋托住，使它们的重量一层一层递减集中到柱头上来。梁柱间过渡部分的结构减少了剪力，消除了梁折断的危机。这是一种“文法”，而斗、拱、梁、枋、椽、檩、楹柱、棂窗等，就是主要的“语汇”了。

    斗和拱组合而成的组合物，近代叫做“斗拱”。至迟在春秋时代，斗拱已很普遍地应用。它不仅可以承托梁枋，而且可以承托出檐，增加檐向外挑出的宽度。《孟子》里就有“榱题数尺”之句，意思说檐头出去之远。这种结构同时也成为梁间檐下极美的装饰。可能在唐以前，斗拱本身各部已有标准的比例尺度，但要到宋代，我们才确实知道斗拱结构各种标准的规定。全座建筑物中无数构成材料的比例尺度都以一个拱的宽度作度量单位，以它的倍数或分数来计算。宋时把每一构材的做法，把天然材料修整加工到什么程度的曲线，榫卯如何衔接等都规格化了，形成了类似“文法”的规矩。

    中国建筑的“文法”还包括关于砖石、墙壁、门窗、油饰、屋瓦等方面，称做“石作做法”“小木作做法”“彩画作做法”和“瓦作做法”等。

    屋顶属于“瓦作做法”。它是中国建筑中最显著、最重要、庄严无比、美丽无比的一部分。瓦坡的曲面、翼状翘起的檐角、檐前部的“飞椽”和承托出檐的斗拱，给予中国建筑以特殊风格和无可比拟的杰出姿态，这都是内中木构使然，因为坡的曲面和檐的曲线，都是由于结构中的“举架法”的逐渐垒进升高而成。盖顶的瓦，每一种都有它的任务，有一些是结构上必需的部分，略加处理便同时成为优美的瓦饰，如瓦脊、脊吻、重脊、脊兽等。

    油饰本是为保护木材而用的。在这方面中国工匠充分地表现出创造性。他们使用各种颜色在梁枋上作妍丽繁复的彩绘，但主要的却用属于青绿系统的“冷色”而以金为点缀，所谓“青绿点金”。柱和门窗则只用纯色的朱红或黑色的漆料。这样，建筑物直接受光面同檐下阴影中彩绘斑斓的梁枋斗拱，更多了反衬的作用，加强了檐下的艺术效果。

    至于建筑物之间的组合，即对于空间的处理，我们的祖先更是表现了无比的智慧。院落组织是中国建筑在平面上的特征。无论是住宅、官署、寺院、宫廷、商店、作坊，都是由若干主要建筑物，如殿堂、厅舍，加以附属建筑物，如厢耳、廊庑、院门、围墙等周绕联络而成一院，或若干相连的院落。这种庭院，事实上是将一部分户外空间组织到建筑范围以内。这样便适应了居住者对于阳光、空气、花木的自然要求，供给生活上更多方面的使用，增加了建筑的活泼和功能。数千年来，无论贫富，在村镇或城市的房屋没有不是组成院落的。一样，在一个城市部署方面，我们祖国的空间处理同欧洲系统的不同，主要也是在这种庭院的应用上。

    天文学并不是新开拓的科学，它的渊源可以追溯到人类的远古时期，我们从现代天文学的基本概念中很容易发现它的痕迹。也许在文字产生以前，人们就知道利用植物的生长和动物的行踪来判断季节，这种物候授时是早期农业生产所必需的，甚至到上一世纪50年代，中国一些少数民族还通行这种习俗。物候虽然与太阳运动有关，但由于气候变化多端，不同年份相同的物候特征常常错位几天甚至更多，物候授时比起后来的观象授时就要粗糙多了。观象授时，即以星象定季节。比如《尚书·尧典》记载，上古的人们以日出正东和初昏时鸟星位于南方子午线标志仲春，以日落正西和初昏时虚星位于南方子午线标志仲秋，等等。

当人们对天文规律有更多的了解，尤其是掌握了回归年长度以后，就能够预先推断季节和节气，古代历法便应运而生了。据史料记载，夏商时期肯定已有历法，只是因为文字记载含意不明，其内容还处于研究之中。春秋战国时期，流行过黄帝、颛顼、夏、商、周、鲁等六种历法。它们的回归年长度都是365.25日，但历元不同，岁首有异。

    从西汉到五代是古代天文学的发展、完善时期，出现了许多新的观测手段和计算方法。南北朝的姜岌以月食位置来准确推算太阳的位置，隋朝刘焯用等间距二次差内插法来处理日月运动的不均匀性。唐代一行的大衍历，显示了古代历法已完全成熟，它记载在《新唐书·历志》中，按内容分为七篇，其结构为后世历法所效仿。西汉天文学家落下闳以后，浑仪的功能随着环的增加而增加；到唐代李淳风时，已能用一架浑仪同时测出天体的赤道坐标、黄道坐标和白道坐标。除了不断提高天体测量精度外，天文官员们还特别留心记录奇异天象的发生，其实后者才是朝廷帝王更为关心的内容，所谓“天垂象，见吉凶”，把它看成上天给出的瑞象和凶象，并加以趋避。

    宋代和元代为古代天文学的鼎盛时期。这一时期颁行的历法最多，达25部，其中郭守敬等编制的授时历最为优秀，连续使用了360年，达到中国历法的巅峰；观测数据最精，许多历法的回归年长度和朔望月值已与现代理论值相差无几，在世界处于领先地位；大型仪器最多，其中苏颂的水运仪象台集观测、演示、报时于一身，是当时世界上最优秀的天文仪器；恒星观测最勤，平均不到20年一次。

    进入明代后，中国天文学开始停滞不前。这里有政治、经济等社会原因，也有天文学本身的原因。从天文学本身来看，首先，当时中国的天文仪器只能满足肉眼测量的极限，除非加上凹凸镜片，精度不会提高，而采用凹凸镜片的望远镜技术是在欧洲诞生的。其次，中国古代擅长代数计算，在解决天体位置与推算值弥合问题上只注意表象，不注意从几何结构进行理论探讨，与此相反，古希腊天文学则是侧重几何学的。对中国明清时代的天文学进行反思是痛苦的，但却有助于我们今天的发展。

（摘编自陈久金、杨怡《中国古代的天文与历法》）

动画艺术的构建与传播对儿童心理的影响（节选）

周大勇  王秀艳

    动画片以怪异形象、滑稽动作以及拟人话语构成了它的幽默源，而这些元素无疑与儿童求新、求奇、求趣的心理相匹配。也就是说，动画艺术的构成要素与儿童的接受心理具有同构性，这决定了动画艺术能够深入儿童内心世界，其潜移默化的影响是不容置疑的。无论是从背景布局到动画形象的设置无不呈现了它的特异性，比如“海绵宝宝”“天线宝宝”“大头儿子”“果宝”“大耳朵图图”等形象从外形的设计上就带有一定的怪异性。如果说怪异外形是动画片幽默产生的潜在条件，那么滑稽动作与拟人的话语则直接将幽默表露出来。

    很多动画艺术形象都可以在现实生活中找到原型，但又并非现实生活原貌，而是在现实基础上的“变异化”组合。这种组合方式是符合儿童接受心理的，对儿童而言，这种艺术组合与呈现既具有“熟悉感”又不乏“陌生化”信息的融入。将儿童置于“熟悉”到“陌生”之间，满足了儿童的好奇心和求索欲望。从“喜羊羊”“灰太狼”“加菲猫”到“忍者神龟”“功夫熊猫”等这些动物拟人化形象的塑造上，我们不难看出动画形象“熟悉”与“陌生”融合的特性。而且几乎所有的动画都按照“拟人”的化身来呈现，并借助拟人的“陌生化”来呈现“熟悉的形象”，拉近了与儿童的距离。不仅如此，以动画形象的“小巧灵动”向儿童传递“人小鬼大”的信息，有助于儿童自信心的培育。

    通常动画片的叙事方式是基于“冲突”或“问题”而展开的。动画片中的“冲突框架”的确立是基于对立主体双方矛盾而反映出来的，一种是“斗勇”型，比如《变形金刚》《黑猫警长》《忍者神龟》反映的是正义与邪恶的较量，善恶分明、情节清晰。另一种则是纯粹“斗智”型的，比如《猫与老鼠》《喜羊羊与灰太狼》《魔术师与兔子》等等以智慧战胜对手。“问题”的叙事模式是围绕问题的出现和解决路径而展开的，比如《海底总动员》是围绕小丑鱼父子从分离（问题出现）到团聚（问题解决）来完成叙事的。基于“冲突”和“问题”模式下的动画叙事使情节起伏跌宕，让儿童完全融入动画之中。跳入“动画世界”的儿童，在“冲突”和“问题”的推动下，能够满足于其心理体验。需要说明的是，儿童从“动画世界”再跳回“现实世界”就感觉很困惑、也很不情愿和某种不适应，需要及时干预。看来，家长需要做好儿童的“把关人”，对儿童的媒介接触进行控制和引导。

    在动画想象艺术中，有时候改变了现实的关系法则，试图在动画中植入一种“平衡”，而恰恰是利用这种超越现实的方式引起受众对其关注。在《猫与老鼠》中，与现实相比，猫和老鼠的关系错位了，猫的诡计总是能被老鼠识破，而且猫总是被耍，似乎猫永远也斗不过机灵的老鼠。对于猫与老鼠的颠覆性构建恰恰是动画艺术性的体现，这种动画叙事的构建改变了自然法则。动画艺术形象“对立关系错位”是“违背”自然法则的，对儿童已有的或正在形成的认知图式产生冲击。《猫与老鼠》在叙事过程中所传递主题是动用智慧“弱小一样可以战胜强大敌人”，把斗智斗勇的精神传播给儿童。但不能不提及问题的另一面，这种构建方式一定程度上造成低龄儿童认知的困惑，心理学研究表明，7岁以下的儿童还不能充分理解电视节目的虚构性，常常认为故事人物在生活中真实存在。”而对大龄儿童而言并非坏事，这种违背常理的艺术表达方式有利于儿童打破思维定势、有助于逆向思维的培育。

    今天的儿童，一方面存在着缺少玩伴的孤独，另一方面也面临着无休止“学习牢笼”的禁锢，二者不同程度地压制了童真的释放。而动画世界的自由舒展、千变万化以及超现实的想象力恰恰给儿童送去了属于他们特有的童真——“单纯”“快乐”“稚趣”“游戏”等。尽管“动画世界”与“现实世界”存在很大的差异，但现代科技助推下的动画艺术正在弥合儿童已经破损的童年之梦。我们有理由相信，进入动画世界的儿童是快乐的，这种快乐对于儿童而言，不但喜形于色，而且也指向其内心深处，在心理上达到舒展和释放。

用什么点亮黑夜

陈怡嘉

①曾经看到过这样一则科技新闻：有人在健身房的地板下装上特殊的装臵，收集人们跳健美操时蹦跶的能量，用来供应健身房本身的照明需要。我不由感叹现代人已经走进了一个怪圈：身上多余的热量成了脂肪，成了健康的负担，而我们同时又一直在向自然界索取能源。可惜，似乎这样的创新发明仍然无法大规模推广，离我们的生活仍然很远。我们生活中所使用的电好像一只只尾巴干净灵动、却顶着一脑袋脏泥巴的蝌蚪——在全球二氧化碳总排放量中，37%是由电力生产所产生的。家中雪白干净的插座，那一头连接的却是大量能源损耗、极高的碳排放和对生态系统的破坏。

②火力发电的缺点人产早已知晓，以目前的技术水平，大致为1公斤煤产生3度电，同时会排放出很多有毒有害气体，并且发电过程中能量的损耗浪费非常严重。

③水力发电曾经被视为获取清洁绿色能源的有效途径，大江大河被视作取之不尽的能源宝库。但随着人们对生态系统的认识逐渐逐渐深入，“水电是否算得上真正的绿色能源”开始成了存在着巨大争议的问题。埃及阿斯旺水坝的故事说来真有点让人哭笑不得：建坝发电、控水灌溉的眼前利益晃得埃及人兴奋不已，他们迫不及待地要摆脱从法老时代开始就靠尼罗河泛滥吃饭的日子，待到他们兴师动众地转移了坝区里的若干历史文物遗址、筑坝蓄水之后，却发现得不偿失：没有尼罗河泛滥带来的淤泥，下游农地很快贫瘠下去，尼罗河入海口的水质也发生了变化，鱼类不再集在河口觅食，坝区在若干年后即将被泥沙淤积，蓄水量和发电量开始下降，血吸虫病也开始流行。而当地区局势不稳、有战争隐忧之时，大规模蓄水的阿斯旺水坝又会成为惹眼的目标，一旦被袭击，大片土地将成泽国……这水坝建得闹心，成了烫手的山芋。1998年，一篇《水坝与发展》报告，尖锐地提出了“水坝对环境破坏严重”的观点，在解决能源紧张与破坏生态环境之间，水电究竟更靠近哪一端？

④与水力发电一样，核能也备受争议，核能发电仅有50多年的历史，但1959—1995年间，全球就发生了18次重大核事故。2011年3月，日本地震引发的福岛核泄漏事故，可能会对全球环境造成严重影响。欧美大部分发达国家，出于安全及环保的需要，如今已基本上停建核电站或提前关闭了核电站。但在碳排放成为关注热点的时候，核能又开始受到青睐——日趋严重的气候变化促使国际知名环保人士挑战禁忌，他们认为，石油、煤等常规燃料对环境的威胁比核能更大，与其完全拒绝核能，不如思考如何解决核能的经济与安全等问题。

⑤火、水、核能都不是理想的发电能源，而太阳能和风能的发电还远远不能满足需求，当科技精英仍在上下求索之时，我们还是只能使用“脏脑袋”的电。

（选自《人与自然》2011年第3期有删改）

噪音和价值判断

何满子

    无声的世界是悲哀的，这毋庸说；但嘈杂轰乱的噪音也是生态污染，这大概也是常识。于是，人们厌恶扰人清梦的高音喇叭，厌恶令人肉麻齿浮的高分贝的金属锉锯声，厌恶搅得人心慌意乱的喧嚷和吼叫，厌恶涎皮笑脸的无休止的插科打诨，等等。人们即使不是为了公益，只是为了自卫，也有权发发话，向社会作点诉求。听惯噪音、喜欢这种调调儿以及要显得本人大度能容的人物，似乎也正不必讥嘲那些想耳根清净而发话的人。不应该是多样化、多元化的世界么？那么有人对听不惯的噪音发点话也无妨纳入多样化多元化的声音里，不必嫉视吧。

    当然，噪音也是一种价值判断。你说城市里放鞭炮吵得人心烦意乱，吓得婴儿惊悸、老人心脏病猝发；他说这是制造欢乐祥和气氛。你说《周易》科学占卜、《麻衣神相》现代化相面是宣传迷信，蛊惑人心；他说其中大有玄妙，是科学尚未究明的超科学。如此等等，此亦一是非，彼亦一是非，各人的判断就是不一样。但也该让大家判断判断，是非尽量求得共识。

    城市放鞭炮和迷信活动之类是可以靠行政手段禁止或限制的，当然禁了或限了也很难根绝，有人喜欢这些调调儿，你也拿他没有办法。那是必须加以年月，待全民的文明水准提高以后才庶几能消歇的。有些东西则不能禁，也无需禁，再说，禁也禁不掉。它利弊兼有，影响又广泛，只能容许其存在，但不宜任其泛滥成灾，让噪音弥漫全社会，压倒正声。依靠什么才能做到使噪音收敛呢？恐怕主要要靠舆论力量，靠明智的价值评断争取社会更多的认同，这就是通常所说的文化导向。

    例如，娱乐性、消遣性的不少玩艺，就有大量庸俗甚至恶俗的趣味腐蚀着社会，以其通俗和某些感官效果引诱得大批的人发烧。如那些与严肃音乐艺术无缘的歌星演唱，蒙面大盗之类的劣等文化，耍嘴皮子玩个梦的痞子腔文学等等。能逗乐，可以化严肃为一笑，有那么一点也可以让人间不太寂寞，也能显示一下文化的多样性或多元化。然而，若嫌这些玩艺泛滥得还不够，曲予辩解，为之鼓吹宣扬；其终极理由则为有这些玩艺至少胜于无声的世界，更以为采取如此的态度才是“有容乃大”，那就纵使不追究价值判断上的问题，至少也应说是过犹不及了。

    人们从身历的过去厌恶无声的世界或清教徒戒律的世界，这是可以理解的，但盼望金鼓齐鸣百音并奏不等于要把世界全让给大声怪叫或吱里哇啦的噪音。舞台上少不得有一二小丑做点怪相逗乐，但满台小丑，奉小丑为舞台艺术的极致，总非文化之福吧。

    又有一说，市场是不以价值判断为转移的，说是白费神。更多的人还认为市场经济发展下去，新文化、新道德会自然形成，该淘汰该衰竭的会自行让位或敛迹，一切都会自行平衡，文化也就会自行推向高层次。这种市场经济万能论其实就是通常所说的商品拜物教的延伸，应该说是不负责任的托词。果真如此，则文化价值判断就根本无用，发议论者都是吃饱了撑的。这倒是信奉了黑格尔老人的命题：凡是存在的就是合理的。于是人只能俯伏在噪音之前，无能为力，反不如找理由给原已泛滥的低档次文化辩解，努力发现其如何美妙，犬儒主义地迎合时尚，既显示宽容，又自居新潮，才是计之最得者也。“劝君莫忧愁”，实行这一妙计的人是有的。

（有删改）

材料一

候鸟通常在一个地方产卵、育雏，然后到另一个地方越冬。有时从山的南坡飞到北坡，而后返回；有时远涉重洋，但也毫不畏惧。

鸿雁是中国常见的候鸟，《吕氏春秋》这样记载鸿雁按时迁徙的现象：“孟秋之月鸿雁北，孟春之月鸿雁来。”令人费解的是，候鸟迁徙时有着准确地辨别方向的能力，如燕子每年春归时总能准确无误地找到它去年搭的窝。唐代诗人韦庄曾有诗云：“去岁辞巢别近邻，今来空讶草堂新。花开对语应相问，不是村中旧主人。”一百多年来，科学家们一直在潜心研究这个问题，

有人猜想，候鸟能通过身体中类似钟表的感觉器官，在天空飞行中计算太阳的位置，不断地调整自身与太阳的角度，确定自己飞行的方向和路线。也有人认为，候鸟是天生的“气象学家”，它们能够在飞行中“自觉”利用有利的气象条件顺利到达目的地。还有人认为，候鸟对地球磁场的变化十分敏感，能够依据地磁场辨别方向，

1953年，德国科学家提出了地图罗盘理论。他们认为，候鸟体内拥有一套完善的磁导航系统，可以实时敏锐地感知当前位置的磁场性质及其非常细微的变化，可以把某一地点的地磁场强度和磁倾角看作是“路标”，候鸟经过或在那里停留时，这个磁信息路标会被大脑记录下来，而飞行中实时感觉到的磁力方向可以指引它们前往这一路标地点，这无异于揣了个精准的“指南针”。飞行经验丰富的成年鸟将一个个路标和它们之间的距离、方向等信息组合在一起，相当于绘制了一张完整精细的“地图”。

大量行为学实验从各个方面印证了地图罗盘理论的正确性。有科学家在赤道附近制造了一个假磁极，成功诱骗了迁徙中的花园莺飞向错误的方向。还有一批研究人员在撒哈拉沙漠中设置了若干地磁路标，在此放飞的夜莺连续5天都没能飞出沙漠。也有科学家在鸽子头部放置了一个可控的电磁线圈，他们发现，可以通过改变线圈的电磁场来控制鸽子飞行的方向……

由此可以推断，鸟类能将来自视觉、听觉和磁感觉的方向信息综合起来加以分析整理，最终对前行的方向做出正确的判断。当然，要全面解开候鸟迁徙中获得方位信息的疑问，尚待时日。

(取材于李德、朱晓璐、王江云的相关文章)

材料

中国科学院与英国牛津大学、德国奥登堡大学的教授们组成的团队，通过蛋白纯化和控制环境的行为学实验研究发现，迁徙鸟类的隐花色素4a蛋白比非迁徙鸟类的隐花色素4a蛋白的磁场敏感性更强，揭示了由该蛋白介导的磁感应机理。相关研究成果于2021 年6月23日以封面文章的形式发表于《自然》杂志。

候鸟视网膜上的感光细胞中存在一种对蓝光非常敏感的蛋白——隐花色素4a蛋白，它被认为是很多候鸟感知磁场的关键物质。隐花色素4a蛋白由527个氨基酸组成，其中的4个色氨酸组成的电子传递链发挥着关键作用。当光线照射到候鸟眼睛时，与隐花色素4a蛋白紧密结合的一个FAD分子吸收蓝光能量，进入激发态，促使FAD 从所处环境中获得一个氢离子变成FADH，产生一个空的电子轨道。此时，电子传递开启，FADH^-会从4个色氨酸组成的电子传递链中夺取一个电子来填充空出的轨道，最终形成FADH和一个失去电子的色氨酸。

到这里仍然处于生物化学领域，接下来最玄妙的部分涉及量子力学。

在量子力学中，电子是一种不可分割的基本粒子，具有自旋的内在性质，自旋的指向可以通过操作来改变。当几个粒子彼此相互作用后，各个粒子所拥有的特性则可视作一个整体，即使将这些粒子分开，它们也可以无视距离相互感应，这一现象被称作“量子纠缠”。

得到电子的FADH与失去电子的色氨酸变成了两个自由基，曾经在一起的电子依旧保持量子纠缠，原先自旋时处于单态的电子对转变成三重态，自旋单态和三重态之间微妙的平衡性对地球磁场的强度和角度非常敏感。电子的自旋会产生磁矩，当与磁场作用的时候，自旋不同的电子就会和磁场呈现出相同和相反的排列，导致两个电子的能态出现轻微的差异。

鸟类转动头部的时候，与地球磁场的相对角度会发生变化，从而影响它们眼睛中处于量子纠缠中的许多对电子的自旋状态。如果处于单态，生化反应回到起点，FADH变回FAD，色氨酸收回电子，对应的感光细胞显示为正常亮度。如果处于三重态，FADH不变回FAD，色氨酸仍然处于自由基状态，二者保持纠缠态，对应的感光细胞显示为高亮。那么鸟类转动头部的时候，相当于对周边的地球磁场进行扫描，它们所“看到”的景象会随之改变，不同的方向对应的“光亮强度”差别很大，因而能够准确进行辨别，最终找到迁徙的方向。

在我国科学家看来，磁感应和生物导航原理的阐明，可能引发物理学新模型的提出和生物学新机理的发现，甚至将推动新一代的仿生导航仪和定位仪以及生物磁控技术的全面发展。

(取材于赵天昊、韩扬眉的相关文章)