艺术与科学的普及和传播，是坚持走自主创新道路，建设科技创新型城市的一项前沿社会工程，是落实国家科技创新和文化自信战略的重要措施，是推动交叉学科建设及研究、培养拔尖创新人才的举措，也是提高公众艺术与科学素养、推广艺术与科学融合的有效途径。
　　一、艺术与科学交汇的理论背景
　　（一）历史上的艺术与科学
　　艺术与科学是人类文明的两翼，在历史上曾经高度融合、比翼双飞。追溯世界科技史，在很长一段时期，音乐曾是数学的分支。律制的产生将音乐与数学紧密联系在一起，通过数学手段探寻音乐自身的规律，促进了音乐艺术在历史上的多次繁荣。随着工业革命之后社会分工的细化，科学与艺术的发展逐渐独立，数学与音乐之间的关联也逐渐被世人淡忘。然而，很多科学家和艺术家仍然非常重视艺术与科学之间的内在联系。爱因斯坦认为，在科学思维中永远存在音乐的因素，“真正的科学与真正的音乐需要同样的思维过程”。我国著名科学家钱学森非常重视艺术与科学的融合，倡导艺术形象思维与科学逻辑思维的结合，曾在《科学的艺术与艺术的科学》一书中对这一问题做过详细论述。
　　（二）艺术与科学融合的研究
　　艺术与科学的融合，对于新世纪的科技创新与艺术实践以及信息产业和现代经济发展，提高公众的艺术修养与科学文化素质，培养拔尖创新人才，具有重要的意义和深远的影响。目前，艺术与科学的融合研究已经取得了长足的发展，利用科技手段助力音乐行业发展的形式和研究成果不断涌现。例如，随着信息技术的发展，基于计算机辅助分析的音质评价方法不断涌现。相比于传统的主观评价模式，新的科学方法从一定程度上避免了评价者主观因素及潜在环境因素对评价结果的影响，使评价结果更加客观公正。除音质分析之外，信息处理与传输、大数据分析、人工智能等技术在其他音乐问题中得到了广泛运用，新兴科技与传统手段共同促进了编曲、混音、声音评价的长足发展。
　　二、艺术与科学交汇的现实意义
　　（一）加强青少年素质教育
　　艺术、美学以及人文教育是学校素质教育的重要组成部分，是提高学生美学修养与文化素质，健全完善人格的重要手段之一。科普工作不应该仅仅局限于对青少年科学技术兴趣的培养，更应该与艺术和人文精神联系起来，提升青少年的文化素养。这对于强化素质教育、落实人才强国以及科教兴国等方面具有重要战略意义。
　　（二）培养创新型人才
　　新时期拔尖创新人才的培养离不开科学逻辑思维教育与艺术形象思维引导的相辅相成。为了实现这一培养目标，首先，需要基于音乐学等艺术理论和历史哲学等社科理论，研究艺术与科学的关系和相互影响，探讨艺术形象思维对科技创新和拔尖创新人才培养的影响，为人才培养奠定理论基础；其次，依托研究平台，吸引一批对艺术感兴趣的科技专家学者和对科技感兴趣的艺术家，参与实验室的艺术与科学交汇融合科研项目，构建跨领域合作交流机制；此外，联合理工院校与艺术类院校，共同培养出一批对音乐科技有兴趣的交叉学科人才。
　　（三）普及公众科学文化知识
　　音乐艺术作为文化生活的重要组成部分，早已深入到人们的日常生活之中；随着科学技术的发展，信息技术、人工智能等先进科技手段也在艺术领域中发挥作用。音乐艺术与科学研究相结合进行宣传，扩大了科普传播的内涵，提升了科普内容的趣味性，可以达到更好的普及效果。
　　三、艺术与科学交汇的形式
　　艺术与科学知识的传播及相关交叉学科的构建是提升人民科学素养和培养创新型人才的重要支撑。西安交通大学艺术与科学的交汇课题组在信息科学与艺术交汇领域深耕了10余年，开展了大量的创新工作。
　　（一）开展“艺术与科学的交汇”系列音乐会
　　西安交通大学与西安音乐学院组成跨学科联合研究团队，创办了“艺术与科学的交汇”系列音乐会，由西安音乐学院交响乐团演奏，侯颉副院长指挥，管晓宏院士担任策划、撰稿、解说并参与演奏。系列音乐会从著名的“李约瑟命题”和“钱学森之问”入手，探讨艺术与科学的关系，分析艺术形象思维对科技创新的影响，并报告最新研究成果。系列音乐会设计成中英文两个版本，自2012年至今已在清华大学、西安交通大学、香港理工大学以及国际自动化科学与工程年会等演出10余场，引起了强烈的反响，促进了中外高校的科技与文化交流。
　　（二）通过科技馆向公众普及艺术科学知识
　　科普工作是推动群众文化向美向善发展的重要途径之一。研究团队基于最新研究成果开发了“幂之韵”展品，并于2017年9月交付中国科技馆使用，累计吸引观众超过300万人次。展品以交互式音乐游戏的形式展现，由观众弹奏乐曲，计算机实时收录弹奏的曲调，并将进行乐理及数理统计分析，展示音乐背后所蕴含的幂律特性。展品寓教于玩，集音乐、趣味、学习于一体，将复杂的数理统计思想融入到音乐游戏中，让公众在游戏中体会音乐的乐趣和魅力。
　　四、结语
　　艺术与科学的交汇融合能够有力促进科学普及工作。在信息技术的普及推广过程中融入艺术元素，激发了受众的参与热情，大大提高科普推广效果；在音乐会等艺术实践中融入科学元素，既能够提高艺术表达的深刻内涵，也能够在寓教于乐的气氛中有效普及科学文化知识。通过不同途径和形式实践艺术与科学交汇传播，扩大了科普受众面，丰富了科普工作内涵，对于提升全民的科学素养和文化素质，推动创新发展与社会进步，进一步构建社会主义和谐社会具有显著的理论和现实意义。
　 

陕西省公众科学素质研究计划项目（子课题编号：2021PSLM01-Z01）