现代科技已经给了科学家一些不可思议的工具来研究宇宙,并且分享他/她们的知识。例如摄像技术,我们可以收集一切事物的图片。从微生物到银河系,但在我们拥有相机之前,我们有科学绘画作品。过往岁月中,成百上千的科学绘画作品用2D或3D表现了许多领域的观念。从生物到物理你可能认出了一些大名,像是LeonardoDaVinci(达芬奇)的解剖素描,JamesAudubon(詹姆斯·奥杜邦)的鸟类绘画。但依然有许多人你可能从没听说过,尽管他们的作品对我们理解自然世界有巨大影响。
年代是一个疾病肆虐的时代,医学处于混乱之中。在那个时代,医生相信我们由被称为humors(体液)的四种元素组成,黑胆汁,黄胆汁,血液和痰。据称,当体液“不平衡”时,我们会生病。我们对于人体解剖学的认识来源于Galen(盖伦)一个有名的希腊哲学家,也是一名医生。
但希腊和罗马社会禁止人体解剖,所有盖伦的知识大多数来源于解剖猪和猴子。并且用它们的解剖结构来猜测我们身体内部的结构,从肌肉到循环系统。直到AndreasVesalius(安德雷亚斯维萨里)的到来我们才能好好看看人体内部,维萨里在意大利教医学和外科手术,他为学生解剖尸体而不是仅仅阅读盖伦的文章。通常是死囚的尸体,通过这些亲自实践的研究,他发现了盖伦的教导是多么错误。澄清的论题从循环系统和神经系统的工作方式排到了骨结构,例如,盖伦相信人类下巴由中间连接的两块骨组成,来自他对狗的解剖。但维萨里发现只有一块骨头,多年研究后,维萨里在年出版了叫《人体构造》的一套共七本书。它可能是第一部对人类身体的完整陈述。
在西方世界,和其他艺术家们密切合作,维萨里列入了超过张插图。从详尽的骨骼到血管网络,另外有一个有点恐怖的小细节,他的书中至少有一本被人皮束缚着。许多人认为维萨里是现代解剖学之父,至少,他的作品改变了我们对于人体的理解。并且帮助引领欧洲进入一个新的,更明智的医学时代。
MariaSibyllaMerian(玛丽亚·西比拉·梅里安)在年于德国一个由艺术家和出版者组成的家庭中,梅里安年轻时开始绘画,和她继父的男学生一起画装饰。同时,她被昆虫迷住。特别是蚕的生命周期,所以梅里安开始收集毛虫,研究并绘制它们的生命历程。
例如它们变成飞蛾和蝴蝶-同时记录了它们吃的植物,事实上,梅里安是第一个记录昆虫与它们所生活的植物间关系的科学插画师。生态学家后来才注意到,这对理解食物链是至关重要的。还有,她证明了毛虫从卵中孵化出来。而不是当时普遍相信的:昆虫从腐烂的植物和肉中随机出现。
这种自然生殖的观念追溯到我们的老朋友Aristotle(亚里士多德),他从没观察过昆虫下蛋,所以他认为幼虫出现在随机的地方,从旧蜡到书再到马的尸体。后来梅里安和她女儿中的一个用了两年在苏里南的荷兰殖民地旅行,她写下的报告是一些对荷兰殖民地的气候,野生动物的最早描述。
在年,她出版的书《苏里南昆虫变态图谱》使作为插画家的她赢得了国际声誉。即使在今天,当博物学者学习和分类昆虫时,也会用到她的作品。
很容易发现科学插画者学过生物学,他们观察植物,动物,人体以期理解宇宙。但MosesHarris(摩西哈里斯)也被光和颜色所吸引,哈里斯是一位有技巧的艺术家和昆虫学家,他花了一些时间学习昆虫。事实上,他甚至出版了一本叫《Aurelian》的书。其中充满了飞蛾和蝴蝶的绘画,当他不素描小虫时,哈里斯会学习IsaacNewton(艾萨克牛顿)先生比较新的光理论。
牛顿关于光和分光光谱的研究表明,白光可以被分成三种基本色彩:红蓝绿。可以看出,光是叠加形成的。所以,你眼中的细胞查明不同颜色光对应的量。然后把它们混合到一起来产生新颜色,甚至是明亮的白色。哈里斯通过研究颜料扩大了颜色理论,并且论证了黄红蓝是三种基本的颜料颜色。
他也展示了颜料是消减色,基本上,他们利用了表面是如何吸收和反射不同波长的光。例如,一个白色的表面,反射所有颜色的光。而一个红色的表面,反射红光,吸收剩余的光。在他的实验之后,哈里斯创造了一个不可思议的颜色轮。它展示了把任意两种基本颜料色混合后会产生怎样的次级颜色-橙色紫色绿色,而三种基本色混合产生黑色。
HelenaandHarrietScott(海伦娜和哈里特斯科特)于十九世纪三十年代出生在悉尼,当时的澳大利亚依然是一个落后之地,女性在大学中不被允许学科学。幸运的是,两位女孩的父母支持她们早期对自然的兴趣。当她们成为青少年时,她们的家庭搬到了灰岛。她们的父亲在那里研究飞蛾和蝴蝶,两姐妹帮助父亲研究,如编目标本,养毛毛虫。以便观察它们的行为和食物喜好,最后绘制昆虫。
像玛丽亚·西比拉·梅里安一样,斯科特姐妹描绘了她们研究的毛毛虫和蝴蝶的生命周期。她们的许多画作甚至还包括悉尼及其周边地区的风景,她们父亲的书《澳大利亚鳞翅目昆虫》和她们的绘图于年出版。它是如此有名,以至于姐妹俩成为了新南威尔士州昆虫学会的名誉会员。她们被雇佣为许多科学出版物绘图。
在悉尼,她们的富有技巧的作品帮助记录了19世纪澳大利亚的自然历史。她们可能是澳大利亚第一对女性科学绘画师,绘图可能是一种极好的交流研究的方式。但有时2D绘画就无法胜任了,所以一些科学艺术家分支进入了3D画领域。
LeopoldBlaschka(利奥波德布拉施考)出生在年,是著名玻璃工匠中的一员。他的日常工作是为家族企业制作小装饰品和玻璃眼,并且训练作为他学徒的儿子鲁道夫。在他的业余时间,他学习植物和花并且制精细的玻璃模型,它们在欧洲的博物馆和植物园内展览。
在一次前往美国的航海中,他迷上了海洋无脊椎动物,欣赏他们的玻璃般的颜色和形状。在年,布拉施考被德雷斯顿自然历史博物馆的主管雇佣,来制作海葵的玻璃模型。从那以后,布拉施考和他的儿子用他们所有的时间和精力去做科学模型。
他们的作品在艺术上和科学上都是开创性的,当时哺乳动物和鸟类这样的脊椎动物的专属的动物标本可以像活动物,无脊椎动物只能被保存在罐子中。那有一点作用,但这些粘糊糊的东西最终失去了色彩,变成了不成形的一团。布拉施考和他的儿子开始从绘图,后来从保存在盐水缸中的生物制作作品。
布拉施考和他的儿子制作了成百上千个准确而空灵的无脊椎海洋动物玻璃模型,因为玻璃不需要水就可以存活,所以这些模型可以在博物馆内展览。并且在各地的大学中展览,现在,他们被收藏作品中最有名的是在哈佛自然历史博物馆中的玻璃花。80个植物物种的超过个模型被展出,从完整的秸秆到放大了的花粉,而玻璃花永远盛开!
你可能听说过彼得兔—那只穿着蓝外套,在花园中偷胡萝卜的可爱小兔子。但在BeatrixPotter(毕翠克丝·波特)成名前很长一段时间,她是一个野生动物绘画师。作为富裕家庭中的女儿,波特接受了私立教育。除了天文学,她的科学方面的兴趣涵盖了许多领域。
她收集并研究过化石,昆虫,甚至是考古文物。直到她找到了她真正的热情所在:真菌。博物学家CharlesMcIntosh(查尔斯麦金托什)送给她样品并且教她如何使用显微镜,她的科学技能开始成长。她被真菌的繁殖迷住了,画了超过幅真菌绘画作品。画作深入描绘到蘑菇的菌褶和微小的孢子这样的细节。
波特成功地在家中使蘑菇孢子发芽,她把它们安置在玻片上并且记录它们的生长。试着理解不同的环境如何影响它们的生长,相信她真菌研究中开辟了新天地。她甚至于年写了一篇叫《论伞菌科真菌的萌发》的论文,无论她是否真正的有助于推进该领域,她的绘画禁得起时间的检验。
SantiagoRamónyCajal(圣地亚哥·拉蒙-卡哈尔)于年在西班牙出生,梦想着成为一名艺术家。但是,就像到处都是的专横的父母一样,他的父亲强迫他学医。他研究解剖学和病理学,并且写了关于使用显微镜检查组织样本的书籍和文章。
当他在年时了解到一种叫高尔吉法神经科学实验室技术,他产生了极大的兴趣。即使在今天,我们也不知道这项技术是如何工作的。但高尔吉染色采用重铬酸钾和硝酸银填充随机神经元,使其变成一种暗黑褐色。却使它周围的体液完全透明,有了这项技术,卡哈尔可以研究单个的神经元,它们在显微镜下太密集以至于难以看清。
在这里,他找到了自己的使命,绘制和描述脑细胞的结构。他在神经解剖学领域做出了主要贡献,并且帮助弄清了大脑的基本结构—当时主要的科学争论的话题。他的草图证明神经元不是一根长而连续的线,相反,他表明大脑是由许多单独的、分支的细胞组成的,它们彼此交流。
他发现了科学家至今仍在研究的微观结构,比如轴突生长锥。神经元用来引导它们的生长的结构和树突小棘,神经元与其他细胞形成联系处的小突起。卡哈尔和创造了这种技术的科学家CamilloGolgi(卡米洛·高尔吉)一起,因为他们在神经解剖学领域的贡献,获得了年的诺贝尔生理学或医学奖。
许多人认为他是现代神经系统科学之父,神经系统科学家至今仍在讨论他不同细胞的画作。和关于它们如何连接和交流的理论,没有那些科学绘画师,我们不会有今天这样详实的记录,和那些自然世界的模型。所以无论科学和艺术的教学在学校中隔得多远,科学和艺术是探索和讨论宇宙的互补的工具。