本书是国内第一本以课程形式阐述艺术与科技理论和实践的创新教材，系统概述了近10 年来科 技艺术的**成果。教材重点在于厘清科技艺术的范畴、类型、艺术语言与表现类型，并从理论研究、 主题分析、数字美学、发展历史与创意方法等多角度绘制了科技艺术的蓝图。本书12 课的内容分为艺 术与科技基础，当代科技与社会，艺术与科学研究，媒体、影像及交互装置，人工智能、机器人与表演， 生物、生态与环境艺术，科技艺术主题与创作，艺术与科技简史，计算机艺术简史，数字娱乐发展简史， 科技艺术产业实践，艺术与科技的未来。本书简洁清晰，内容丰富，图文并茂，展示了科技艺术的灿 烂文化。本书不但每课都附有讨论与实践、练习及思考，还提供了多达16GB 的电子资源，包括电子课 件、练习素材、教学范例和相关视频等。 本书可作为高等院校“科技艺术概论”“艺术与科技”“科技艺术导论”“数字媒体技术基础”“数 字艺术导论”等专业基础课和专业课的教材，适合于艺术、设计、动画、媒体和广告等专业的本科生、 研究生学习，也可作为高校科技前沿课程及相关科普培训的讲义。

前 言 艺术和科学技术的共同点是什么？是创造，或者说，是推动创新与思考的力量，是人类对真理 和生活意义永无止境的探索。认知科学家玛格丽特·博登（Margaret Boden ）将人工智能视为一种 能够帮助人们理解人类创造力以及释放创造力的手段。由此，艺术与科学在经历了百年分离之后， 终于殊途同归，在历史的顶峰握手。博登指出创造力就是“提出了新颖的、令人惊讶的和有价值 的想法或人工制品的能力”，而这正是科学家、艺术家和设计师不懈努力奋斗的目标。2018 年，麻 省理工学院（MIT ）媒体实验室的奈丽·奥克斯曼（Neri Oxman ）提出了创造力的“三羧酸循环” （KCC ）理论，用以阐释科学、艺术、设计与工程（技术）之间相互依赖的关系，该理论可以产生 新知识与新思想。 奥克斯曼指出，创造力的KCC 循环是一幅描述创造能量或创意ATP 的地图，类似于细胞生物 新陈代谢的三羧酸循环，没有它，所有的有氧呼吸生物，包括人类都不可能存活。三羧酸循环是细 胞线粒体通过一系列化学反应链，将人体吸收的营养物质转化为化学能的过程。化学能以三磷酸腺 苷（ATP ）的形式在整个细胞中流通，维持生命所需的能量。因此，ATP 可以被认为是能量转移的载 具，而三羧酸循环类似于一台源源不断制造能量的代谢时钟。在这个类比中，奥克斯曼将人类创造 力的四种模式，即科学、工程（技术）、设计和艺术，取代了三羧酸循环的碳化合物，每种模式之 间同样产生新的化学反应。科学解释和预测人们周围的世界，将信息转化为知识；工程（技术）将 科学知识应用于解决实际问题，将知识转化为产品；设计提供技术实施和增强人类体验的方案，将 产品转化为行为；艺术则质疑人类的行为并提醒人们感知世界的多样性，将行为转化为新观念，并 重新呈现。每一轮创造力循环都会产生新智慧。这个理论不仅是科技艺术的基础，也是应对未来不 确定性的指南。无论是艺术还是科学，创造力的培养都是一段相对漫长的旅程。敢于发明，敢于创新， 敢于创造，敢于藐视常规并挑战不可预知世界，这正是科技与艺术的最大魅力。 随着全球新冠疫情的逐渐消退，人们开始把目光聚焦于发展经济、改善民生和推进科技创新的 国家战略上。当代科技前沿日新月异，元宇宙、数据媒体、加密艺术、NFT 、机器学习、GAN 、智 能绘画、生成式人工智能、AIGC 、ChatGPT 等新概念、新技术与新工具层出不穷，这也预示着下 一场艺术与科技革命的浪潮即将来临。2021 年4 月，习近平总书记在清华大学考察时指出：“美术、 艺术、科学、技术相辅相成、相互促进、相得益彰。要发挥美术在服务经济社会发展中的重要作用”。 艺术与科技的联姻是智能时代推动艺术创新的动力，也是国民经济持续发展的支撑。本书的重点在 于从理论上完善艺术与科技的知识体系与构架，为相关学科建设和课程教学提供指南，同时注重教 材本身的通俗性、可读性、简洁性与实用性。本书的完成要感谢吉林动画学院的郑立国董事长、校 长和罗江林副校长，正是由于他们的支持和鼓励，这部教材才能最终按时脱稿。 编者 2023 年5 月于北京

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