科普艺术，又称“科学艺术”，是指以特定的科学内容为主题的艺术创作，通过艺术形象表达科学内容，使观众在强烈的艺术影响下获得科学知识、科学精神和科学思维。科普艺术有很多种，从不同的角度可以分为不同的类别:从题材的角度，可以分为空间艺术、海洋艺术、医学艺术、建筑艺术、环保艺术等。从作品的组织形式来看，可以分为单幅画、组图、漫画书等。从作品的实用功能来看，可以分为海报、装饰画等。从使用的工具和材料来看，它们可以分为水墨画、油画、壁画、版画、水彩画、水粉画等。我国历代的科学专著大多有当时画家画的插图。明代科学家宋·的《天工开物》有120多幅精美的插图，生动地记录了古代工农业生产的情节、工具结构和应用程序。清代中叶，吴著有《植物名实考》，记述植物1714种。新中国成立以来，科普活动和科研工作伴随着艺术形式的出现。科普艺术在科普知识作品、科普展览和科学电影的出版中发挥了作用。基于传播功能的定位，它已经发展成为美术领域的一个二级范畴——科普美术。
纵观中国科普艺术的发展历史，大致经历了传统科普艺术和新媒体科普艺术两个阶段。传统科普艺术是指利用传统的材料和手段，在真实的三维空间或平面上创造视觉静态科普艺术形象的艺术。它的特点是静态的、黑板式的传播方式，强调知识的单向传播。20世纪90年代以来，新媒体数字技术得到了普及和应用，这不仅颠覆了传统媒体，也增加了科技知识传播的速度、广度和深度。新媒体科普艺术是指“科普艺术创作者通过新的技术外化手段和媒体传播科学知识、科学精神和科学思维，创造新的视觉形式的艺术形式”其概念宽泛而模糊，具有边缘延伸性和内涵无限丰富性，能够充分满足现代人的艺术表达和欣赏需要。以下是对这两种科普艺术形式发展的描述。
传统科普艺术
科普艺术的发展与社会历史环境密切相关，尤其受到科技政策的影响。例如，新中国成立后，它受到了俄罗斯和苏联绘画风格的影响。20世纪80年代改革开放后，国外科普艺术作品不断被引进，与中国本土科普艺术绘画元素形成了一种合力。自1949年以来，传统科普艺术经历了四个时期:复苏-萧条-繁荣-衰落(整合)。
1.1从复苏到繁荣(1941989)
新中国成立后，由于中苏两国的友好关系，苏联美术对中国美术产生了显著的影响。1952年12月15日，《人民日报》发表了一篇向苏联艺术家学习的社论，指出苏联艺术家“洋溢着真正属于人民的生命活力，鼓舞着人民的思想前进”在这种政策和舆论的引导下，当时我国出版发行了大量的艺术杂志、苏联艺术理论、技术和图画书等翻译作品，艺术界也派人到苏联进行研究和交流。中国的科普艺术创作不可避免地受到当时形势的影响。大量的苏联科普作品，如伊利亚、奥布鲁雪夫等人的作品，已被翻译成中文。相应地，科普艺术作品也被引进。
1956年1月，中共中央在北京召开知识分子会议，会上阐述了“走向现代科学”的问题。全国科普艺术工作者积极响应这一政策，利用宣传栏、照片、挂图、实物模型和科普文章宣传党的科技工作方针和政策、科技知识、科技工作者的先进事迹、先进人物等。当时，普及科技知识也是素质教育的重要任务。以山东省为例。1958年，山东省科技厅在济南山东剧院前建立了山东第一个科普画廊。1963年10月，济南科协在CYL路修建了一座34米长的科学馆。由于它配合了中心任务和重大节日，宣传了党的方针政策和各条战线的伟大成就，普及了工农业、医药卫生、生活等领域的实用知识，内容丰富，生动活泼，通俗易懂，深受群众欢迎。当时，科普艺术普遍呈现出欣欣向荣的复苏趋势。
值得一提的是那个时期的漫画艺术。从1949年到1966年，漫画书艺术有了很大的发展。由于图片的流行，政府把漫画书视为启迪人民的重要途径。漫画书不仅是青少年的课外读物，也是许多成年人阅读的重要形式。它丰富了人们的文化生活，也传递了新的科技知识。抗日战争时期在上海成立的科学工作者组织“科普社”，在解放后仍然发挥着重要作用。20世纪50年代，该学会出版了一系列名为《科普画报》的漫画书，它们是当时科普艺术的代表作品。
1966年，前所未有的“文化大革命”运动开始批判社会科学和自然科学理论战线上的“反动观点”，科普艺术的发展也陷入低迷。
1978年，当全国科学大会召开时，坚冰被打破，枷锁被打破。中国踏上了现代化的新征程。会议重申了“科学技术是生产力”的马克思主义基本观点。1978年的春天成了“科学的春天”。同时，中国文艺界也欢迎五四运动后的第二次思想解放运动。正是在这种情况下，科普和美术事业才得以蓬勃发展。无论是在科普艺术作家、创作、社团建设、期刊图书出版和展览活动方面，都取得了长足的进步。繁荣时期描述如下。
1.1.1作者和创作
从事科学研究和科普艺术工作的人数日益增多。他们大多数是受过专业训练的创作者。
这一时期出现了从事科普艺术创作的著名艺术家沈作瑶、苗、张炳昌等。从作者收藏的内容、主题和形式来看，大多数创作者都是为了作品的需要而进行命题创作(出版物需要科普插图)。这一时期的科普艺术作品延续了恢复时期的创作主题，以实用的科普艺术宣传作品为重点，以破除迷信、普及新的科学知识(农、林、医领域)为主要内容，以图形绘画为绘画形式，主要在科普橱窗和画廊进行日常展览。也有个别科普艺术画家结合自己的兴趣，开始有意识地在某一科学领域以独特的艺术形式进行创作，以梅唐寅为代表。苗1935年1月生于南京。先后在漫画杂志、中国美术馆、文化部文艺研究所、中国科普研究所工作。他于1996年退休，被誉为“中国科普漫画第一人”。现为中国美术家协会漫画艺术委员会副主任，漫画月刊高级顾问，漫画王顾问，北京电影学院动画学院客座教授，河南大学客座教授，全国先进科普工作者。他是一位有特殊贡献的漫画家，获得了国家特殊津贴。
苗族唐寅从事漫画创作多年，创作领域广泛，内容多样。他的作品深受丰子恺绘画的影响，带有强烈的中国风格和讽刺意味。他的作品包括《啊》、《危险》、《演讲》、《矛盾的统一》等。他在国内外赢得了许多奖项。曾获中国漫画最高奖项“金猴奖”，全国美展“银质奖章”，国际高血压联盟(WHL)美展金奖，国际漫画大赛“读卖新闻”优秀奖和优秀作品奖。作品有《苗族唐寅漫画选》、《漫画艺术概论》、《科学漫画创作概论》、《世界幽默绘画欣赏》、《儿童教育漫画》。
1.1.2协会组织的建立
从中央到地方的各级科普艺术协会在二十世纪八十年代大量成立。大多数美国各级协会都是在20世纪80年代后注册的。当时，中国社会开始了市场化的改革开放实践。经济生活的民主化必然要求社会主义民主政治进程的全面推进和社会中介组织的复兴。在上述情况下，真正的中国当代社会组织诞生了。据不完全统计，自1981年以来，中国1600多个全国性社会团体中的绝大多数已经登记注册当时，中国许多省、市、县都成立了科普艺术协会。这些协会以“科普艺术协会”、“科普艺术摄影创作协会”、“科学艺术协会”和“科学艺术协会”命名。他们吸收了大量会员，组织会员创作，并积极举办科普艺术展览等活动。以省、市、县科普艺术协会为例。新疆科普作家协会成立于1982年，共有103名成员。位于东北的黑龙江省科普艺术家协会成立于1980年1月。第一组吸收了109名成员，第二年发展了第二组47名成员，共有156名成员。其成员在过去几年里创作了3000多件作品。县级科普艺术协会也很活跃。四川省自贡市富顺县科普艺术协会成立于1982年2月1日。截至1985年12月，它有46个成员。那时，可以看出科普艺术的发展趋势。
1.1.3定期出版
80年代，科普和艺术期刊等出版物也呈现出繁荣和广泛的趋势。改革开放后，科普出版物达到高峰，出现了一批科普艺术期刊和出版物:1981年，贵州省林业卫生综合科普艺术展览办公室编写了《贵州科普艺术通讯》。从科普艺术创作论坛的代表名单中，我们可以看到当时艺术工作者的热情盛况。同年，内蒙古人民出版社编辑出版了《实用科普艺术资料》。1982年，安徽省科普艺术协会试行出版《科普艺术》。1985年，上海科普作家协会选编《科普艺术资料》；1988年，江苏省科普艺术协会出版了《江苏省科普艺术通讯》。现阶段，科普图书的引进窗口已经打开，大量国外科学地图被引进。据北京天文馆画家于景川介绍，20世纪80年代后期，国内流行科幻期刊《科幻世界》、《不明飞行物探索》、《神秘与知识力量》等不仅广泛收集了中国科普艺术作品，还出版了大量国外科普艺术作品。国外众多复杂的绘画流派和作品的引入，让人大开眼界。
1.1.4科普艺术活动
科普艺术活动主要包括科普艺术展览和竞赛。1979年，由中国科学技术普及与创新协会(现中国科普作家协会)和中国美术家协会联合举办的全国科普艺术展在中国美术馆开幕。当时，近600件作品正在展出。这是新中国成立以来在全国范围内具有影响力的科普艺术展。1980年，钱学森在科普艺术展上发表题为《艺术家和科学家有共同语言，可以交朋友》的演讲。钱伟长在政协礼堂主持了100多名科学家和科普画家的聚会。来自、华、、林、等地的科学家和画家参加了这次盛会，表达了加速科学与艺术联姻的思想，“艺术作品要生动活泼地普及、宣传和普及科学知识，鼓励人们向科学进军。这是时代赋予我们的光荣职责。”除了综合性科普展览，在此期间还举办了专题展览。1987年5月，中国科学技术协会、林业部、农牧渔业部、中国美术家协会和中国科普作家协会在北京举办了全国科技展览，展出了173件作品。在此期间，各省市还举办了地方科普艺术展。1983年6月，新疆科普艺术协会在乌鲁木齐举办了首届科普艺术展。从展出的大量作品中选出211件优秀作品。两名成员获得国家新长征优秀科普创作奖二等奖，一名成员获得国家科普艺术创作奖三等奖。1983年9月，巴州科普艺术摄影协会在库尔勒市举办了首届巴州科普艺术摄影展，展出作品169件，参观者1万人。1985年10月，第二届巴州科普艺术摄影展在库尔勒市举行，展出作品75件，参观者5000人。
1.2衰退和整合(1990-)
1.2.1重点学校和画家
20世纪90年代后，新媒体技术开始广泛普及。传统科普艺术创作受到新媒体技术的冲击，与前一阶段的发展趋势相背离。一些创作者开始用计算机图形工具进行创作。在这一时期，新的创作力量出现了，旧的艺术家和新的艺术家聚集在一起，在某一领域和主题上形成了创作力量。以田如森、余静川、、、徐刚为代表的空间艺术流派是这一时期的代表。空间艺术是一种以现代天文学空间探索和理论研究成果为基础的艺术，它以绘画的形式表现宇宙天体的真实风景，以及人类未来改造和征服空间世界的艺术，包括空间艺术、星云艺术、空间科幻艺术等子类。其中，田如森擅长空间艺术，吴同春则专注于星云艺术，徐刚则致力于星图和星象图等恒星的测绘工作，余景川和刘威则主要从事空间科幻和空间科学艺术。余景川的北京天文馆就是其中的佼佼者。从20世纪90年代开始，他在李源先生的领导下从事空间艺术的研究和创作。迄今为止，他有200多部关于空间主题的科普作品，并发表了关于空间艺术主题的研究文章。余静川有着悠久的传统艺术创作和新媒体创作的历史，新旧交融在他身上尤为突出。
星云艺术是空间艺术的一个分支，吴同春用中国传统绘画来表现星云和星系世界的粗糙、宏伟、深邃和动态，这与写实绘画不同，具有丰富的内涵和超越现实的意境。
《太阳的激情》运用中国传统绘画中的写意手法，泼洒色彩、淡化色彩、塑造并描绘出一幅与人类思维相匹配的充满激情的太阳图片，其中包括太阳耀斑、太阳黑子、光球、日冕和日珥等多种运动现象。
中国科普作家协会画家杜因钱学森逝世而提出“中国科学家肖像”的构想，自2010年开始创作科学家肖像油画系列，至今已创作81幅作品。中国科协组织工会分别于2014年9月和2016年12月举办了两次科学家风采肖像展。
金的钢铁科普雕塑作品也受到业界的好评。他毕业于中央工艺美术学院，从小就热爱科学幻想艺术。他绘制并出版了100多幅科幻插图。他还用从首钢移除的废金属创造了造型艺术，创造了许多生动的动物形象和幻想形象。
1.2.2传统科普艺术活动和展览的可持续发展
在此期间，由中国科普写作协会美术委员会等九个单位联合主办，广西金嗓子有限公司独家赞助的2003年“金嗓子杯”全国科普漫画插画大赛等大型全国性展览，是美术协会与企业合作的成功案例。2006年3月，在中国科技馆举行的“国际航天展艺术展”展出了80多幅国外著名航天艺术家的杰作，反映了美国、俄罗斯、日本、英国、法国和德国的航天艺术水平。这也是自21世纪以来首次举办这样的展览。2010年由中国科普作家协会主办的“钟灵杯”全国青少年科学幻想绘画大赛；2012年，由中国科普作家协会、中国科普研究所和北京天文馆联合主办的全国科普艺术作品展览《科技之光》。2016年，中国文联、国家财政部、文化部将联合发起由中国美术协会主办的“中华文明历史题材历史画创作项目”。在146幅作品(画)中，有25幅(画)与科技史有关，如农业医学和自然计算。
在整个这一时期，由科普艺术协会组织的活动呈现出一种“局部热和中央冷”的局面。以山东、浙江、江苏等省为代表的地方科普艺术组织更加活跃，这体现在科普艺术协会的不断注册和成立、科普艺术竞赛和艺术展览的组织、科普绘画收藏品的出版以及吸收新的力量来丰富和补充科普创作队伍。
特别值得一提的是，1992年，杭州科普艺术创作协会编辑出版了《十大年画精选:1981991年杭州科普艺术创作协会成立十周年》专辑，由浙江美术学院出版社出版。江苏科普艺术协会在地方社团中较为活跃。首先，2016年1月，江苏省科普艺术家协会第六次会员大会召开。会议上，何晓友董事长作了《江苏省科普美协未来五年工作规划》报告，提出高举“科技与艺术”旗帜，推动创新发展。汇聚科技与艺术的力量，推进科技与艺术融合的发展目标。2016年3月，镇江科普美协成立。新当选的协会主席恒力表示，“协会将建设“五个一工程”，即成立“镇江科技艺术展”，组织“镇江科技艺术沙龙”系列活动，编辑出版“镇江科技艺术研究作品集”。
2新媒体科普艺术
2.1新媒体中的科普艺术概述
要理解“新媒体科普艺术”，首先需要理解“新媒体”的内涵。称新媒体为“新”的原因是基于“旧”媒体:就时间序列而言，旧媒体是以传统媒体如报纸为代表的。业界称之为第一媒体。接着一个接一个的“新”媒体出现了——广播(第二媒体)、电视(第三媒体)、互联网(第四媒体)、移动网络(第五媒体)如手机。这五种不同的媒体类型也根据其特点分为三类:平面媒体、无线电波媒体和网络媒体。如果说过去人类艺术活动的基本形式依赖于物质材料和技能的不断创新，那么新媒体背景下的艺术形式就是一种从无到有的创造行为。简而言之，从人们使用工具传播信息的历史演变来看，所谓新媒体是指人们通过新技术的外化传播信息的新载体。这些载体丰富多样，如网络电视、数字电视、手机电视、手机媒体、电子杂志等。它的具体形式和名称可以概括为:互动媒体艺术、分形艺术、虚拟现实艺术、新媒体艺术、装置艺术、数字图像艺术、公共艺术、远程传播艺术等。它们都是相互交错的。
新媒体科普艺术创作的理念、方法、实现、传播、接受等方面都与传统科普艺术创作大相径庭。科普艺术逐渐走出了科普的工具，呈现出“科学+艺术”的跨界特征。这与美国政府的教育计划不谋而合。近年来，美国反思其科学和工程基础教育的逐渐薄弱，并做出了改变。艺术，或者说艺术，已经被加入到STEM中。经过改造的STEM更加全面，旨在加强美国K12的科学、技术、工程、艺术和数学教育。它的教育理念可以概括为:科学技术以数学为基础，通过工程和艺术来诠释。艺术和科学技术共享的创造力也越来越受到教育界的重视。回望过去，从“科学+艺术”的角度去欣赏新媒体丰富多彩的科普艺术作品，一般都会不同程度地表现出这些特征:大整合、艺术与技术的整合、互动意义的生成、幻想的虚拟视觉表达、无边界的外化、过程语境、连接的复杂性、新空间的拓展等。
2.2新媒体科普艺术创作案例
目前，新媒体科普艺术首先是一个大师。许多作品的呈现是广泛选择和整合各种创造性概念的结果，借用各种学科的知识和理论，使用各种技术和材料，并依靠各种展示手段。2016年9月，以“技术伦理”为主题的“媒体艺术双年展”将在北京举行。来自世界各地的艺术家将从五个热门话题开始，如大数据、人工智能、虚拟现实、生物基因技术和元科学。他们将与公众一起思考未来科学技术可能带来的前所未有的新伦理问题，并审视现有科学技术实际应用带来的伦理危机。这些问题实际上是在展示技术不断更新的时期，以及艺术家的作品与艺术体系之间不断变化的关系。下图为2016北京媒体艺术双年展上吴觉慧的“响尾蛇”。使用的媒体包括互动、通信和电子设备。
2016年，池田亮司的大型影像作品《普朗克宇宙》入选清华大学美术馆“与达芬奇对话/第四届国际艺术与科学展”
从新媒体对科普艺术作品的创造性表达来看，它几乎无所不包。正是由于新媒体艺术外化的无边界性，很难界定新媒体的科普艺术。因此，有些人把“不确定性”视为新媒体艺术的一个特征。北京媒体艺术双年展策展人费俊认为，在今天，我们无法准确定义什么是媒体艺术，什么是新媒体艺术。媒体已经从传统的屏幕转移到物理和微观的物质层面。
新媒体艺术作品的展示也取决于特定场所的意义和发布过程以及新的发现。因此，这一过程的情境性是新媒体艺术的一个显著特征。下图展示的是中国美术学院艺术工程与技术工作室主任郑利用水、雾、激光、马达、不锈钢等材料创作的作品。光、雾和移动的阴影，这些难以捉摸的“非固体媒介”材料都成为郑静教授作品建构中的重要元素。在他的作品中，有可控部分和不可控部分。可控的是他构思的想法和他手工制作的设备。其余无法控制的部分去了光影本身。光影的浮动变化自然创造了一个与世界其他地方保持距离的奇怪世界。
新媒体科普艺术的创作动机、理念、借用学科、使用材料、展示方式等都非常复杂。因此，连接的复杂性也是新媒体艺术的一个基本特征。新媒体的科普艺术也表现为新空间的拓展特征，一是新媒体艺术对现有认知空间的丰富，二是对未知空间的新发现。因为，新媒体科普艺术总是在理念上追求创新，在作品上追求原创，在形式上追求创新等。因此，新媒体科普艺术有很大的成长空间。总之，新媒体对科普艺术的理解是一个不断探索和深化的过程。在审视和理解新媒体科普艺术作品时，应注意作品的艺术理念、创作动机、价值意向、难度系数、表现手段、表现形式、艺术水平、传播效果等内容。
新媒体科普艺术是新媒体艺术趋势的副产品。创意团队主要分散在相关教育、科研机构或文化创意产业的相关企业，包括空间与环境设计公司、信息技术公司的用户体验和产品开发部门、影视动画公司、数字娱乐相关公司、媒体和媒体艺术机构等。目前，全国已有近30所高校开设了“艺术与科技专业”。基于艺术设计与科技深度融合的基本理念，结合国家文化发展战略，融合文化创意产业和数字内容产业的空间、艺术、媒体、技术和商业视角，在空间环境设计、信息互动设计、新媒体艺术等领域培养具有国际视野、跨学科基础和创新能力的高端艺术设计人才。
结论
纵观新媒体背景下科普艺术的发展，呈现出以下特点:
首先，科普艺术具有与时俱进的动态内涵和外延。在过去的一段时间里，人们习惯认为艺术“是用一定的材料和手段在真实的三维空间或平面上创造一个视觉静态的艺术形象...艺术包括绘画、雕塑、建筑、工艺美术、设计、书法等类型”，但随着社会的发展，更多的现代艺术形式出现，打破了“材料”、“三维”和“静态”的有限界限。网络艺术、数字传统图像、装置艺术、概念艺术和行为艺术等新手段丰富了艺术的内容，同时也使艺术的界限变得模糊。在这种艺术认知的大背景下，人们只能对科普艺术做出开放的认知，承认其内涵和外延的不断变化和扩展。总的来说，传统科普艺术是以绘画技法为基础的，而新媒体科普艺术与传统创作相比，在创作理念、模式、实现、传播和接受等方面都发生了立体的、全方位的变化。
其次，从传统科普艺术的发展来看，我们需要拓宽绘画的题材。目前，中国的科普艺术只涉及一个学科领域。只有空间艺术已经初步形成了一定的创作团队和规模。其他学科领域尚未发展，需要充实和发展。基于科普所涉及的学科的复杂性和特殊性，创作者应结合自己的兴趣和精力，有意识地开展某一学科领域的科普艺术创作，形成该领域科技知识的长期积累，这是持续创作的保证，也有利于自己绘画品牌的创建。这要求科普艺术创作者找到适合自己发展的主题。
最后，传统科普艺术和新媒体背景日益呈现出融合发展的趋势。新媒体背景下，传统科普艺术在作者队伍建设、作品创作、受众传播等方面都存在一定程度的不适应性。他们都面临着变革。简单的图片宣传传播模式显然不符合强调互动多感官体验的时代需求。传统科普艺术创作者必须借用新媒体技术，更新创作方法和技巧，拓宽单一传播方式，积极联系新媒体，推出自己。同时，每一种艺术作品都有其独特的历史和现实属性，其满足人类审美需求的独特功能是不可替代的。这就决定了我们必须在新媒体的语境中继承和发扬传统。只有这样，我们才能真正处理好传统科普艺术作品与汹涌澎湃的新媒体时代的关系。