吳冠英教授是清華大學美術學院一位才華橫溢的教授，撫摸他2015年的遺作《張衡地動儀成功測到隴西地震》（圖1），感慨萬千。這是一幅用心血凝聚的歷史畫作，在國內外以張衡地動儀為歷史題材的繪畫中最為優秀，已經成為經典藝術品廣泛采用在教育系統、科技展覽、地震系統，也遠播海外。
圖1 張衡地動儀成功測到隴西地震 （吳冠英，2015）
一
張衡是世界公認的偉大科學家之一。他132年發明了人類第一臺地震儀器——地動儀，成功測到134年隴西地震，對現代地震儀的誕生起過重要的思想啟迪作用。中國地震局和國家文物局聯合完成的地動儀復原模型已經于2019年收入全國統編的小學《科學》課本。為了發揮它啟迪思想、掌握科學知識、開展愛國主義教育的作用，人民教育出版社早在2014年就嘗試用美術方式加以宣傳。
科學發明的原始過程往往簡單明了，牛頓的蘋果、伽利略的望遠鏡、富蘭克林的風箏、琴納的牛痘等，都能最樸素地展現出自然規律、揭示誕生科學思想的物質基礎。照說，并非難以企及。但實現中的藝術表達絕非易事。目前，古代科學家的肖像畫很多，造型雷同且不論，缺乏科學內涵則是普遍的弱點。把二者兼顧起來的好辦法是描繪科學發明的場景畫面，這就要求畫家必須有很好的科學素質和嚴謹作風。
以地動儀為例。美國1984年的大學課本里介紹了張衡發明，但是插圖不行（圖2），張衡的形象既無學者的睿智，又沒有文人的儒雅——這恐怕反映了他們對中國古典文化的誤解。圖3是美國加拿大的中文課本插圖，張衡像是個骨瘦嶙峋身著女裝的病號，皇帝一行戲水玩耍般地圍在近旁。如此糟糕的藝術表達只會讓學生們莫衷一是，搞不清中國的偉大發明究竟是個什么東西。
圖2 美國大學課本里的張衡插圖
圖3 美加中文課本里的地動儀插圖
眼光放開一點，國外有很多好的科學畫作。諸如表現傅科的單擺、伽利略的望遠鏡、法拉第發現電磁感應、達爾文提出進化論、愛迪生發明電話、門捷列夫發現元素周期表等，都是非常成功的藝術作品，讓科學家有尊嚴地出現在世人面前，他們的發明或使用的儀器也有著十分嚴肅而逼真的描繪，對年輕一代產生了深刻而直觀的教育效果。比如：《哥白尼提出日心說》（圖4）里的哥白尼，他仰望天空卻又后退到幾乎跌倒，背景是波蘭天文臺的屋頂夜空，測量桅桿和星圖跌倒一地，舊日的信念被摧毀——原來太陽才是中心、上帝本不存在，場面令人動容。
圖4 哥白尼提出日心說
圖5的兩幅《居里夫人發現放射性鐳》屬于不同的作者。但夫人在圖畫中的服裝、發型、實驗燒杯、過濾器皿、筆記本、灰暗的實驗室和光照角度都有真憑實據，源于夫人的照片、遺物和博物館的資料。站在她的面前，怎么能不為這位偉大女性的氣質和風范折服？讓心靈經受脫胎換骨的洗禮……
圖5 居里夫人發現放射性鐳
今天我們所希望的，是用這樣藝術的水準來宣傳張衡的科學貢獻。
二
大約在2014年底前后，人民教育出版社的辦公會議下了大決心：撥專款請人為張衡地動儀作畫，彩色印制、全國推廣。遺憾的是，幾經周折屢屢失敗，畫稿遠達不到要求。
沒辦法，只好請老朋友、清華大學美術學院王培波教授想辦法，地動儀模型的外部藝術雕塑就是他完成的。就這樣，吳冠英教授——培波的多年摯友，在百忙之中臨危受命。
我們又把同樣的基礎資料、同樣的學術論文發給了吳先生。有張衡及靈臺的基本材料、史書記載、漢代儀器、漢代懸掛物、漢代服飾、新復原模型圖片、前期的繪圖、國外科學藝術圖畫……一大堆，夠他看了。
不幾天，在清華大學美術學院拜見了吳冠英教授。第一印象非常好，他和培波先生一樣都很內秀，靜靜傾聽、認真深思，講起話來慢聲細語。這樣的謙遜態度決定了他必然成功（圖6）。吳先生端詳了我們送給他的小型青銅模型，邊講想法邊刷刷幾筆畫了一個大體占位……大家越談越熱乎，越談越投機。
圖6 討論畫稿，吳冠英（左一），人民教育出版社王喆（左二）和筆者
吳先生的提問一個接一個，儼然進入二千年前的東漢。
首先，對我們“張衡形象要平民化”的基本要求不甚理解，反復追問為什么？
我們解釋，張衡是一位淡泊名利的“在朝而游離于政”的人。雖然任太史令執掌靈臺工作，但俸祿不過600石，跟京師洛陽12個城門樓看大門的俸祿是一樣的，除非皇帝來靈臺祭天祀地，輪不到他天天上朝。張衡對天文歷法的觀測和研究屬于嚴謹的科學工作，要親自做觀測和實驗，因此穿著上沒什么冠帽官履、綬帶玉佩等雜物，平民化的造型會更真實。服飾以直身的單衣和長褲為主，工匠穿粗布短衣，領口、袖型、束腰也很實用。隴西地震發生在134年12月13日，已是初冬季節了，當時張衡56歲，不會大腹便便，應該穿布靴而不是單薄的屐?？傊?，張衡跟今天清廉正派的學者們一樣：外表的光鮮玩意越少，學問越深；反之，就不是真人。吳先生連連點頭，贊同。
安置地動儀的房間大嗎？他十分關切。
不大，窄條型。我們曾現場考察過，觀測室長約10m寬2.2m，地動儀底邊已經闊約2m了?？戳丝脊虐l掘的照片后，他對畫圖的大場景已經基本有底，建議只出現三五個人物。年輕徒弟的造型沒有問題，困難是如何掌握工匠師傅。我們講了曾向別的畫家建議過但不被理睬的想法：畫一個甘肅地區彪悍的男子漢。
原因在于，秦漢的發展是從西周擴展到東部的，公元前770年周平王的封地就在隴西天水一帶，上古時期大量優秀的青銅器都出土于西部。因此，這個地區的青銅工匠一直很多，他們是藏族、羌族、犬戎、匈奴等民族人，關中地區也有。吳先生滿面興奮，桌子一拍：定啦！這樣的男子有絡腮胡子和紅光滿面的相貌，適合工匠師傅的造型。于是，我們后來在他的畫作中看到：一個大胡子的工匠師傅蹲在地動儀旁，與張衡對話，以健美雙臂的伸展、冬天短袖的干勁烘托出了一片熱騰騰的氛圍。
吳冠英先生的工作態度十分認真，他創作歷史畫卷不搞臆造，孜孜不倦地追求每一個細節的根據，牢牢地把握著“細節決定成敗”。記得，他當時還提出過“張衡有沒有子女？”的怪問題，弄得我們一頭茫然。
兩三個月后我才能在電話里告知他：有。
《后漢書》等史料中是只字未提的，但從《晉書·列傳第六十》中查到一個信息：西晉的張輔（？-305）是張衡170多年后的一位晚輩。張輔曾任過秦州刺史，年輕時頗有才干，著文評史，并有懲治豪強、肅清朝風的事跡。吳冠英得知這個信息，放心了。事后我們才從畫中明白了他的心結：他在圖畫中增加了一個稚氣未脫的小朋友，紅紅的臉蛋大大的眼，興味盎然地抓著蟾蜍聽響聲。這里有個史實細節：孩子的衣服是淡紫色的！那是東漢時朝惟貴族衣服才許可擁戴的顏色，寶貝呀。
引深一步，東漢的靈臺是和明堂、辟雍、太學一起位于京師南郊的，靈臺是天子通達天地、占卜兇吉的神圣地方，一般人不可能進入，也不會有女眷和孩子。不過，正值地動儀的龍首吐銅丸、“京師學者皆咸其怪”的緊張時刻，作為領導人的張衡自然不得不匆忙攜子趕來……于是，情理中的故事就多了一層光鮮的色彩。吳冠英的這一筆，真絕。
吳先生的主要講授動漫創作等課程，曾為連環畫《紅與黑》做圖，也有過很多寫生畫和隨筆。他的辦公室里、桌子、椅子、墻壁上一片畫稿，福娃、賀歲小孩、十二生肖、鴨子兔子老虎……充滿著陽光的生活。現在，硬性被拖進我們的地震學、考古學里，只怕他受不了這種實驗型的抽象思維，枯燥乏味。不過和他一接觸，完全不是這樣。他竟然興趣盎然，如饑似渴地學習地震學知識，不斷地提問、不斷地動腦。
坦率地講，新畫作的科學關鍵是吊燈。
張衡的吊燈就是牛頓的蘋果。
如諺語說“地震沒地震，抬頭看吊燈”，吊燈晃了，肯定是地震。吊燈沒晃，要么不是地震，要么地震很遠很小。懸掛物對地震反應的這個特點，是誕生張衡科學思想的物質基礎。道理在于，所有非地震的地面振動都是以垂直方向的顫抖、顛簸為主的，自然界中唯有地震是以地面的水平搖晃、擺動為主的，這是由于地震震源是一種特殊的剪切位錯所造成。對這個科學問題，吳先生有過一個深入理解、逐漸明白的過程。他懂了，藝術品就活了。
對于畫作里的懸掛物，他贊同我們的想法：選取漢代的出土文物——人形吊燈。于是，圖畫中的四個人——張衡、小孩、徒弟和工匠，在思想底層上被吊燈、地動儀、銅丸、振聲緊緊地聯系到了一起，科學發明的場景復活了，藝術品有靈魂了。
三
大約一個月后，吳先生完成了第一稿草圖（圖7）。我們看后，又提出了修改意見。
圖7 張衡地動儀的第一稿草圖（吳冠英，2015）
主要涉及到地動儀和人物間的尺寸配套問題：蟾蜍的高度不能畫的太小，應該是45cm左右，要把小朋友改成懷抱狀；地動儀的龍首高度約1.5m，張衡的眼睛高度也需要和它持平；人形吊燈的懸鏈角度和火苗的方向，不符合力學關系；地面要追加方磚，靈臺方磚的尺寸是48cm，要用張衡鞋子的長度約28cm來比照；要用方磚和門窗的透視關系來加大房間的縱深感，等等……在這個節骨眼上，再做這么大的改動，難啊。
吳先生沒有一絲抱怨，坦蕩蕩地接受了意見，他甚至還想進一步搞清楚銅丸的尺寸和漢代紙張的使用情況，讓人很感動。
查過青銅模型的參數后，我告知他：銅丸直徑40cm,重約600g。嘿！他根據這個數據竟然還真發現了問題：這樣重的銅丸拿在手里，手指是不能平展的，也不能用拇指和食指掐著觀看，只能是五指呈彎曲的環抱狀托舉著銅丸。當即做了修改。
關于東漢的紙張問題。蔡倫雖然和張衡是同一時代、同一朝廷的人，105年發明了造紙術，但是沒有推廣，直到117 年朝廷要向全國提供儒家經書的標準文本，紙張的使用才開始。所以，張衡在134年不會有太大的資格使用紙張，他能有一兩張還湊合，更多的情況還是在竹簡上寫字。吳先生明白了這一歷史背景后，又改了畫稿。他把案頭的東西改成四五捆竹簡摞在一起，徒弟手中的紙張也沒了，只讓張衡的右手握著一卷不大的白紙，暗示了地動儀設計圖紙的地位。
當所有的修改都已經到位、即將著色之前一周，我們又不自量力地提了非分要求，而且發給他兩張他肯定極為熟悉的油畫。一個建議，參考達芬奇的作品《蒙娜麗莎》，給張衡和工匠的衣袖上多加幾道衣服折，增強質感；其次，參考米開朗基羅的作品《創世紀》，把工匠的食指再加長一點，讓深層的意境能緊密聯系起來。他當時沒回答，顯然在權衡再三，因為布料衣服不同于綢緞，改不好會鬧笑話。后來我們看到的衣服折紋和工匠的手指都是做過修改的，改得很有分寸，說明吳先生在這些細節上下了功夫。
吳冠英先生忘我地追求藝術的完美、歷史的真實，讓自己的每一筆都有堅實的研究依據，大踏步地逾越了藝術和科學的界線，深深地觸及到科學研究的底層。在他的世界里，現實與歷史，邏輯與感性，早為一體。他是那樣游刃有余地蕩漾在這個自由的世界里，快樂地陶醉于真善美的光影中。我們理解他，羨慕他，欣賞他。
從一開始，我就請他把每次的草圖保留下了，看樣子他沒有。我很快就發覺他的修改是在原圖上擦抹的，說明他當時的工作壓力已經非常大，沒有時間和精力顧及這些了。還好，我保留了他最早的兩幅電子版草稿，非常珍貴。
2015年秋，作品完成，同事們與他喜悅的合影恍若昨日（圖8）。他的這幅作品懸掛在人民教育出版社的一個大廳里，印在各種圖書里傳遞四海。這幅畫把一個活生生的輝煌歷史重現于今天，向藝術、科學和后人述說著經典。
圖8 交稿時的合影，人民教育出版社張軍霞（左一）、王喆(左二) ，吳冠英（左三）和地震局武玉霞（左四）
本文發表在《地震科學進展》2023年2月份，略有編輯修改。
作者：馮銳（中國地震臺網中心 研究員）
