很多人认为，艺术与科学是属于两个完全不同的范畴：艺术的思维以形象思维为主，科学的思维则是以逻辑思维为主。那么这两者之间有什么关系呢？是像大多数人认为的那样，风马牛不相及，毫不相干；还是相互渗透，相辅相成？
艺术的范畴很广，音乐、舞蹈、电影、美术都属于艺术。我们先将范围缩小，讨论视觉艺术。
有很多艺术家同时也是科学家。欧洲文艺复兴时期的达·芬奇，不但是一位著名的画家，而且在建筑学、地质学、生物学等方面都取得了卓越的成就。绘画领域中运用的透视学、黄金分割等原理都是科学元素的合理利用。达·芬奇手绘了很多科学领域的草图，如飞行器、水车、兵器等等，并且他自己也很热衷于科学创造。
再来看纽约艺术家丹尼尔·罗詹(DanielRozin,1961-)所创建的互动装置和雕塑，他的作品有一种独特的能力，当观众站在眼前时能变化并作出反应。他最著名的作品是实时响应和重建一个生动鲜活的视觉可看的观众肖像，观众作为活体创作，成为他的艺术作品的一部分。欣赏罗詹的作品，要试着超越像小孩子看见新玩具一样兴奋的阶段；精巧的手工、作品与观者的互动关系，是人们为他的作品吸引的主因。他的作品多直接了当，欣赏者不用花太多时间就知道如何与它互动。原本不是程序设计师的罗詹，也在学会计算机程序设计后，发展出自己的软件，并普遍运用在个人的作品中。这样的例子在当代艺术中越来越多。
科学对客观世界的认识及科学的发明创造，是促进美术史中发生新的艺术变革，产生新的艺术流派和艺术形式的重要原因。西方有很多现代艺术流派的诞生，都离不开科学这位伟大的“助产士”。例如：印象派和新印象派绘画的问世，是由于光学研究的新发现而导致画家们对物质世界中的色彩，从全新的角度去观察、理解和再现；照相机的出现迫使后期印象派反思西方传统的绘画观念，导致以表现为主的观念在西方绘画中的出现。X光机的发明和使用，也影响到艺术家们对事物的理解，开始重新认识和思考物体的外表与本质、平面与立体、写实与变形的关系，从而导致力图通过移动视点去立体地、本质地、全方位地表现客观的立体派出现。
在一些科学研究的逻辑推导、论证过程中，有时也需要借助形象思维的帮助去理解客观规律；需要借助一些艺术中的技法是抽象的概念和结构秩序，转化为一种可直观审视的图形。例如，在天文学中，为了便于对不同星体的识别、记录，采用不同的具象视觉形象去命名星座；在化学中，为了便于对微观世界的研究，利用艺术的手段描绘出不同分子结构的特征……艺术想象和创造的结果，常常会给科学想象提供思路，成为科学想象的起点和科学创造的目标。
很多科学创造的实现，都起源于浪漫的艺术想象。例如，艺术想象中的“千里眼”，通过科学想象转化为天文望远镜、雷达。艺术想象中的“顺风耳”通过科学想象转化为电话、收音机。艺术想象中的“嫦娥奔月”通过科学想象转为宇宙飞船、航天飞机。而这些层出不穷的新工具、新材料、新工艺的不断出现和利用，又开阔了人类对宏观和微观世界观察的视野，从而直接影响到人类对客观世界的认识、发现和判断，最终又会使人们产生新的生活观念和艺术理念。
最后我们再回过头看看艺术与科学这两者之间的关系。法国19世纪著名文学家福楼拜在谈到艺术与科学的关系时，曾经作过一次非常生动的比喻，他说：越往前走，艺术越要科学化，科学也要艺术化。两者在山麓分手，回头又在顶峰汇集。这恰好说明了艺术与科学的对立统一关系。
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