科学与艺术——向日葵

杨国力

       美籍华裔物理学家李政道曾说：“艺术就是人类情感的结晶，大自然的艺术表现就是科学。[1]”大自然中每一种生物与客观存在的事物都是精美绝伦的艺术品，同时这些艺术品中也存在着精密的科学原理。对自然界中的艺术品与现象进行准确的抽象便是科学。科学往往代表着智慧，艺术代表着情感，两者完美的结合便造就了如此绚丽多姿的世界。

       向日葵，自然世界的艺术品，历来被艺术家所青睐，如梵高的向日葵，亮丽的黄色引起人精神上极大地振奋；关于向日葵的 诗歌散文，如王亚平[2]、日本神秘主义诗人野口米次郎[3]，激昂的笔调令人陶醉；摄影师镜头下的向日葵，鲜亮的颜色令人神 往。“更无柳絮因风起，惟有葵花向日倾。”的向往光明之花，给人带来美好的希望，也因此创造出许许多多美丽凄凉的爱情传 说，这痴情花的爱情，注定是一个人伤痛的悲凉。

       向日葵是一年生的草本植物，还记得小学教科书上常教我们：向日葵朝着太阳转。这是不准确的，向日葵从发芽到开花确实是随着太阳转，但是等花盘长成后就会固定朝向东方。这是因为，这样对向日葵的生长繁衍有益处，一来早晨太阳的直射可以防止露珠的凝结，二来可以避免中午阳光的灼烧，防止花粉受损。

       向日葵一身是宝。据百度百科称，其种子、花盘、茎叶、茎髓、根、花等均可入药，种子油可作软膏的基础药；茎髓为利尿消炎剂；叶与花瓣可作苦味健胃剂；果盘（花托）有降血压作用[4]。在食品工业中，葵花籽常常被用来榨油，记得小时候，家乡每到麦子收割完后，便会在地里种上油葵，用来一年每家每户油料的摄取；葵花籽还常常和各种辅料做成休闲小食品；我们实验室也做过相关CO2超临界流体萃取葵花籽油；葵花籽粕多糖和低聚糖的提取及相关生理功能的课题。

       向日葵中还有一个奇妙的科学与艺术达到完美结合的现象，那就是神奇的向日葵花盘中的花序。在《Nature by number》的小短片中，有一个神奇的现象：从一个点以每137.5。的角向外延伸，每一个的两边都有一个点，如此循环，最终会形成向日葵的花序排列，这个神奇的现象还有另一种说法是符合斐波那契数列。史军[5]在果壳中一篇文章提到：在有300个小花的向日葵花盘上，可以找到34条左旋的曲线和21条右旋的曲线。更大的花盘能找出更多条螺旋线，但是螺旋线的数目总是斐波那契数。同时果壳另一篇文章[6]提到，向日葵种子在花盘上排列出的曲线是等角螺线，这样每颗种子受到周围其他种子所分泌生长素的抑制作用可以达到最小，同时当它们长大时可以保持形状不变。这些神奇的现象也许是大自然选择和植物进化的结果，只是为了得到更好的繁衍，却在无意之中，科学和艺术达到完美的体现。

参考文献：

[1] 张宝珍.大自然的艺术表现就是科学.城市导报.2009.9:A12.

[2] 《王亚平诗选》，作家出版社1954年版.

[3] 野口米次郎.《向日葵》.诗歌鉴赏网.2012.07.

[4] 向日葵.百度百科.

[5] 史军.植物中隐藏着神秘的数字吗?果壳网 http://www.guokr.com/article/69761/

[6] Maxwellsdemon.螺线：那些风情万种的故事.果壳网http://www.guokr.com/article/67148/