彭兴跃：奏响科学美育的“乐章”
学生乐团的组建和成长是厦大校园美育的一个缩影
链接音乐与科学
“大家知道如何由泰戈尔的《飞鸟集》来推导波动方程吗？”……如果没有彭兴跃的讲解，学生们恐怕很难从几句诗歌中推导出深奥的方程。但在厦大校选课“音乐开启的现代科学”上，一切似乎皆有可能。“抱着‘学美学、学音乐’的想法来，后来发现这位老师其实是在‘讲科学’。”这是不少学生对这门课的评价。“课程旨在为现代科学构建一个美学框架，让学生能够通过它去体会科学家原创思维中的美，告诉年轻学子‘美是推动科学发展的原动力’，让他们不仅形成完整的科学体系，也形成对丑的免疫力和鉴别力，产生追求科学美的渴望。”彭兴跃在课程思政目标中这样写道。于是乎，“音乐开启的现代科学”课如其名，充满了一般课堂所没有的“实验”：指法千变万化的钢琴曲，却有着高度规律的“分布”，在音乐游戏中引入统计热力学关键成果玻尔兹曼分布；让学生从空调出发思考热力学问题，或从简单的白炽灯出发思考量子力学的原创过程；依据牛顿手稿中标注的音符，回溯光谱学领域一系列最重要的科学发现过程……作为厦门大学学生交响乐团艺术总监、团长及常任指挥，彭兴跃常常在课上深入剖析音乐与科学的种种内在联系，带领学生深入思考，接受美育熏陶。这样的授课方式使不同专业的学生获益匪浅。“彭老师一直鼓励我们要相信直觉、要学会运用直觉。虽然我是艺术专业学生，但我在课上能听懂物理化学的很多原理，也‘看到’了许多存在于肉眼世界之外的东西，更重要的是学会了从不同角度来思考艺术、思考世界。”一名音乐系学生在课程评价中如是说。鼓励学生相信自己的直觉，是授课过程中的一个重要环节。“与专业学习长期性相比，音乐活动是一个高效而通用的美学训练手段。”谈到这门课程最大的抓手音乐，彭兴跃解释说，“人类对声音反馈快，通过音乐进行审美教育，可以让学生立即通过耳朵感觉到这事是做好了还是做坏了，然后再吸引他去寻找音乐逻辑，从中得到美学体验。”“科学史上，几乎所有最有成就的科学家都有很高的艺术造诣。”在长期科学教育和音乐教育并行的实践中，彭兴跃逐步设计出了这门课程。在厦大，它很快出圈。课堂上，彭兴跃在带领学生欣赏艺术之美的同时，也常涉及科学技术的一些细节，如乐器制造、乐器演奏、律制计算等。他介绍说：“我们简化高难度的科学，在不丧失科学性的原则下，将科学的核心思想呈现在各专业各年级学生面前。学生可以通过这个框架感受科学原创过程的美。”
让“美”浸润校园
美育课堂别出心裁的讨论，时常带给学生一些课堂之外的启发。“要讲好这样一门课，不仅需有专业的音乐理解与相关完整的知识体系，还要有对近现代科学发展历程的独到理解。彭老师广博的知识体系值得我学习，求知就应当广泛求索。”一名药学专业的学生如是总结。作为一名微流控领域的研究者，彭兴跃自己也常常从美学视角审视科学研究，从而获得灵感，并以此帮助学生建立科学的观念。2021年6月，他和团队在同一期学术期刊《先进材料技术》（Advanced Materials Technologies）上以封三和封底论文的形式发表了他们的重要研究成果。他们开发了一种高性能、低成本及低功耗的磁控微泵技术，并运用这一技术设计出可用手机歌曲播放列表编程控制的微流控培养皿。“自然界中，万物因流动充满活力。实验室里，微环境中的流动能让科学家洞察微观世界的运行规则，其中就很需要用到美学原则。”彭兴跃告诉记者。“细胞或微生物在完全密封的环境中生长，研究人员不能频繁打开盖子搅拌，流体需要在容器的闭合路径中完成自循环，这里的关键就在于泵。”彭兴跃说，他理想中的“泵”极小，能够推动流体移动，本身位置保持不变，即一个不断原地跳跃的“质点”。这项研究成果的灵感就来源于他对音乐的理解。在论文配图上，人们可以看到：音乐播放器播放音频，指挥着一个个跳跃的磁性小球，将静默的培养皿变成微流的舞台。“小提琴的弓弦一拉响，乐声就传出去了，但乐器还在原地。”彭兴跃意识到，音乐旋律背后的振动，可能就是一种很好的驱动力——通过音频驱动，线圈的振动带动磁铁磁极变换，让磁性小球成为随音乐律动的“迷你舞者”。在彭兴跃心中，美是有绝对的标准的。“以科学角度看，所谓美学，是指我们要从一个很简单的初始条件出发，然后以严密清晰的逻辑得到整个可推敲、可检验的过程。”以他的“美学标准”来衡量，不论是术业有专攻的细胞微环境研究领域，还是他发起并担任指挥与教学工作的厦门大学学生交响乐团，都符合这样的美的方程式。2013年，应刚搬去厦大翔安校区的学生缺乏课余生活的呼声，彭兴跃在那里组建了一支学生交响乐团，是当时厦门大学唯一的学生乐团，成员大都是非音乐专业的学生。不承想，这个乐团一直坚持了下来，2024年元旦，彭兴跃带领乐团为全校师生呈现了一场精彩的新年音乐会。吴思琪是乐团的第二小提琴首席，目前在厦大海洋与地球学院攻读博士研究生。乐团成立之初，还是个本科生的吴思琪就加入了乐团。一名来自理科院系的教授讲授交响乐演奏的独特视角，给当年的吴思琪留下了深刻的印象。等回母校读博，吴思琪毫不犹豫地再次拥抱乐团。她告诉记者，其实上大学之前她已有多次在交响乐团演奏的经历，“不同的是，在我们的乐团里，彭老师几乎不会挑剔乐手的演奏能力。若乐团客观条件不足，比如声部不齐或乐手水平有限，彭老师总能想到一些办法来提升大家的整体性，他能够进一步拆解音乐里面的逻辑，想办法让我们明白道理，进而抓住重点。常常是通过一些简单的细节调整，就能让音乐听起来不一样”。美的教育是全面教育的重要组成部分，美育建设贯穿在教育的每一个环节。对于大学美育课程的目标，彭兴跃认为，重点在于“纠正过去的错误认知与提升对美的认识层次”。为配合“音乐开启的现代科学”这门课程，他还开设了一系列涉及管弦乐、吉他、歌唱等多方面的音乐课，来增加大学美育实践活动的学生参与度。
