科幻動畫視角下國產科教片的當代審視

【內容摘要】國產動畫歷史研究，一般以上海美術電影制片廠等制作的動畫片為文本。而有很多動畫段落的國產科教片，不僅可納入國產動畫的視野，且有助于國產科幻動畫的創意。本文總結了國產科教片中的動畫樣式，梳理了其動畫構思與動畫創意模式，提出了科教片對于科幻動畫創作的促進建議。

【關鍵詞】科教片；科幻動畫；仿像

基于新中國成立以來動畫片、故事片、科教片的類型劃分，上海美術電影制片廠等制作的動畫片，成了國產動畫史研究的唯一文本。其實，這種分類早在2009年就遭到了云集科幻想象、數字特效、動畫技術的美國電影《阿凡達》的挑戰，動畫與故事片之間的分別日漸減損。

20世紀50年代至1995年，很多國產科教片中不僅有動畫片段，甚至還有動畫科教片的文本。故將國產科教片納入國產動畫史的研究，審視其當代的價值應該有助于提升國產科幻動畫的創意水平。

一、國產科教片中的動畫文本

新中國成立時，民眾識字率極低，為了普及農業、工業、科技等知識，中國農業電影制片廠（1949年）、上海科學教育電影制片廠（1953年）、北京科學教育電影制片廠（1960年）相繼成立，都設有動畫制作部，并成為國產科教片生產的骨干。上海科學教育電影制片廠60年代初拍攝了《金小蜂與紅蛉蟲》《知識老人》（1962年）等科教片。其中《知識老人》采用了“動畫與真人結合的方式表現知識老人、小朋友和擬人化的空氣娃娃對話，甚至請擬人化的氧氣用歌聲來回答小朋友的問題，既有童趣，又準確地傳遞了科學知識，同時也不會將知識老人誤會成是神話人物”①?！拔母铩敝?，上?？茖W教育電影制片廠運用動畫、顯微鏡、攝影等手段拍攝了《中國冰川》《試管苗》《地殼運動》《蜜蜂王國》《細胞重建》等。②北京科學教育電影制片廠不僅有類似的作品，更是在高科技、歷史考古等題材方面，獨樹一幟。

到20世紀90年代初，由于電視的普及和錄像業的興起，以及各種文化生活的豐富，電影觀眾數量暴跌，電影業面臨經濟困難的巨大壓力。③新中國成立至1995年間，中國電影生產故事片7670部（其中舞臺藝術片470部）、新聞紀錄片1240部、美術片650部、科教片4800部。④科教片的數量是美術片的8倍。

但國產科教片，一直處于被國產動畫研究規避的狀態。本文將梳理此時段的國產科教片中的動畫創作，辨析科教片與動畫片間的異同。

二、國產科教片中的動畫樣式

科教片中的動畫展示了“清晰、明了、準確的科學內容”。⑤對于一些時過境遷的、過于微觀或者宏觀的知識，不得不靠動畫來呈現。

（一）對自然現象的仿像

仿像，即通過動畫或者動圖，再現那些無法直觀的結構、運行機制等。

科教片《內燃機》（1962年）以二維手繪的黑白動圖，展示了汽車內燃機的剖面結構、活塞運動以及各個環節的聯動?！夺绕鸬牡谌饘佟仭罚?985年）借助動畫展示了鈦金屬表面形成了氧化膜后，具有很強的防腐性。而《都江堰》（1980年）則通過動圖與實景互為疊映，展示了都江堰的地形、鯊魚嘴的分水、泄洪、排沙的原理。《遙感》（1980年）用動畫，揭示了飛機通過天線向地面發射微波，再接收從地面返回的微波，測試地面淺表的地貌和地形圖。而《蜜蜂王國》（1981年）借助圖標，勾連了三葉草、雄蜂、老鼠、貓之間的生物鏈。

上述科教片中的原理展示相對簡單，而《古潛山油田》（1975年）采取了動畫與實景相銜接、動畫與實景合成、實景與特技、模型結合等方法，展示了不同地質年代地殼的變化以及古代潛山油田形成的過程。⑥

（二）對自然機理的擬人化比喻

動畫擬人化的技法，多用于解釋一些過于深奧或者前沿性的科技知識。而將“動畫擬人化”作為敘事的科教片，則應歸屬科教動畫片。

面對一個視覺形象匱乏且時過境遷的事件，又不能采取扮演的方式來虛假追述，《生命與蛋白質——人工合成胰島素》（1980年）只能把氨基酸幻化成一個個動畫小人，經過重重困難克服無數拉錯手的錯誤，才使小人按1、2、3……順序正確拉起手來，再將兩條長龍（A、B 鏈）連接。世界上第一例人工合成胰島素研制成功了。⑦該片獲1980年文化部優秀影片獎，1981年第一屆金雞獎最佳科教片獎。《神奇之果——沙棘的開發與利用》（1984年）中，曼妙起舞的淺粉色少女代表人體的酶，而用光頭黑衣人來代表有害的自由基，窮兇極惡的自由基持槍對酶發起了攻擊，而沙棘中的營養物質幫助酶戰勝了自由基?！缎∷橹v故事——啊，三角形》（1987年）用一個“三角”的動畫形象貫穿全片，通過木楔、滑梯、斧頭、螺旋和盤山道等實例講解了三角形的原理及其應用。⑧

《中國沼氣·沼氣發酵》（1981年）利用動畫展示了沼氣細菌的生物化學反應過程，纖維素分解細菌手拿利斧出來咚咚地把秸桿砍碎，使其中的纖維素（大分子化合物）與水分子溶合，變成葡萄糖（其分子比纖維素分子稍?。凰峒毦殖咒撲彸鰜磉赀甑劁彅嗔似咸烟欠肿拥幕瘜W鍵，使其分解成乙酸（其分子比葡萄糖分子還?。?甲烷細菌又出來用手掰斷了乙酸分子的化學鍵，使之變成最簡單的碳氫化合物——甲烷，而多余的二氧化碳成為無用的氣體揮發出去。⑨幾組動畫準確、生動、形象地體現了秸桿、糞便、水變沼氣的科學原理，形式有點夸張，創作思想發揮了想象的作用，但科學內容并不失真。就這樣，影片把不易表現的、深奧的、分子水平的科學內容，淺顯明白地表現了出來，出人意外地受到觀眾的歡迎。⑩

黃瓜花葉病毒是比細菌還要小得多的微生物，它侵入植物細胞核里，大量自我復制，危害植物。科學家們發現了一種叫衛星RNA的遺傳物質，也可復制自己并阻擋病毒的復制。《攻克植物癌癥》（1991年）中的動畫主要表現衛星RNA與病毒在細胞核的染色體上展開爭奪生存（復制）權的斗爭并戰勝了病毒。該片動畫不僅表現了爭奪戰，還表現了細胞核的質感和縱深感。片中的動畫不僅是多層平臺的常規攝制，還有機器與臺面的同步同向轉動，燈光跟蹤動畫形象、超量曝光、半曝光、多次曝光，水紋玻璃的運用，以及模型與動畫結合等一些特殊技巧。

（三）童話風格科教片的動畫演繹

童話沒有年齡限制和跨文化的區隔，即使相隔萬里的歐美兒童文學，我們依然能夠感受其中的童趣。

根據《十萬個為什么》圖書改編的新中國首部童話風格的動畫科教片《知識老人》（1962年），用小女孩的形象代表活潑的氣體，用老態龍鐘的人物形象代表惰性氣體。此后，《小太陽》（1963年）、《一支鉛筆》（1965年）、《臺風》（1984年）等童話風格的科教動畫片日漸增多。

《一支鉛筆》（1965年）的片名是利用定格動畫，讓一堆五顏六色的鉛筆自動排列而成。然后，躺著的小鉛筆忽然站了起來，像打開柜門一樣，展示完自己的剖面性構造后，“鉛筆人”合上身體，從桌上跳到地下，越伸越長，越變越大，變成小火箭。孩子們爬上小火箭，從地面飛到天空，飛過北海公園上空、飛過頤和園上空、飛到了大森林。影片結尾，眾多的鉛筆人唱歌跳舞。在上海美術電影制片廠協助下，整個影片是實景拍攝、動畫、特技攝影、后期合成等多種手段完成的。

（四）動畫科教片的問世

隨著科教片觀念的嬗變，動畫在科教片中逐漸增大了占比，形成了動畫科教片。

90分鐘的《生物進化》（1979年），動畫就近20分鐘。30個鏡頭，用了一年，精心制作了3400 張動畫畫稿。動畫形象、精煉地展示了魚鰓變成了顎、魚鰭之后，分別演化為翼或者四肢的海洋生物進化的漫長歷程。

臺風的縱橫空域往往高達十幾公里， 寬約一千多公里，有強大的破壞力，攝影機無法拍攝其全貌和正在發生的情景?！杜_風》（1981年）中的房屋倒塌、堤壩缺口、船只沉沒、衛星、飛機探測等等，都是運用特技來表現。上?？茖W教育電影制片廠在江蘇太湖邊上，專門搞了一個特技場，造了兩艘長達七米左右的萬噸輪模型，放到假定太湖中去航行，拍攝時人鉆到水下去，推動和搖晃萬噸輪模型，再用馬達激起浪花，使船晃動，逼真地表現了萬噸巨輪在臺風中的漂搖。影片中的科學原理大部分是借助動畫展示的。

《相似》（1992年）是我國首部用電腦三維動畫制作并記錄在膠片上的動畫科教片。它講的內容涉及物理學、數學、生物學、醫學、仿生學等知識，介紹事物形象相似、結構相似、自相似、功能相似等規律。影片中利用三維立體動畫，把冰糖碎片飛濺的鏡頭表現得真實而有沖擊力，說明了晶體不論大小都自相似；講解功能相似的畫面，則是科學家用仿生學發明了與響尾蛇功能相似的響尾蛇導彈、擊毀靶機的三維動畫。

三、科教片對科幻動畫的作用

新中國成立后，動畫片觀眾定位于低幼兒童，其題材上僅限于神話、童話等，而科教片題材則涉及科技、農業、工業、醫藥、歷史、考古等各個學科，既有以科學真實為圭臬的深度透視，也有未來性的前瞻，更有趣味的科教童話片?？平唐械膭赢嫎邮脚c作用不斷地演進，為科幻動畫做了大量的嘗試和補充。

（一）自然的玄奇有助于打破動畫創作者的認知定式

《藍色的血液》（1980年）介紹了深層海底生物鱟，其血液的藍色，原因在于血液中只有一種無法分裂的、多功能的變形細胞。而已進化的動物的紅色血液則有可分裂的多種細胞。科學家根據鱟遇細菌侵入、細胞沒有抵抗能力的特性，把鱟的血液加工成鱟試劑。剛出生時的小鱟沒有尾巴，叫三幼蟲，和六億年前古生物三葉蟲有密切的親緣關系。鱟在三億年前，就在閩粵沿海出現了，由于它有著堅硬的“盔甲”，強敵奈何它不得，所以一代一代地活下來。但又由于它進化緩慢，一直保持著原始的形象，被稱為活化石。

科教片涵蓋無窮大的宏觀世界和無窮小的微觀世界，在顯微鏡下，土壤是一種精細的混合物，其中含有石灰石、黏土、石英、鐵的氧化物、其他礦物質、鹽類以及各種動植物腐爛而成的有機物質，如果把一塊普通的花崗巖表面打磨光，就立即可以看出，這塊石頭是由三種不同物質（石英、長石和云母）的小晶粒牢固結合在一起組成的。借助特殊拍攝技巧，表現了昆蟲生態知識的《身體構造與功能》（1982年），讓觀眾可以仔細地分清蜻蜓怎樣飛行、由一萬多只小眼組成的復眼如何分辨東西，以及昆蟲形形色色的嘴怎樣吃多種多樣的食物、昆蟲奇形怪狀的觸角都有哪些用處、有的昆蟲為什么會鳴叫等等。該片中的昆蟲就有四十多種，另有十幾種小動物亮相，這在國外同類影片中也不多見。

這些認知都將有助于動畫創作者突破習以為常的認知模式，對大自然產生敬畏感，拓展視野的同時，也能感受到宇宙的玄奇和壯觀。

（二）澄懷味象的創意過程

針對不同學科的選題，科教片編導都要不辭勞苦地學習、研究、思考，并加以深入淺出地表達。1983年底，北京科學教育電影制片廠編導王樹楷選擇了遭到同事質疑的“鈦”的選題。當時連一個鈦的分子式都讀不出的王樹楷，每天要花費十幾個小時來翻閱大量國內外冶金史、鈦發展史等資料；求助不同的業務部門，組織人去查找、計算、總結、核實一些數據，他漸漸認同了科學家的預測：鈦作為新金屬的歷史不過30多年，但21世紀將是鈦的世紀。該片以其深刻、前沿性和通俗性，獲得了1985年文化部優秀影片獎、第六屆電影金雞獎最佳科教片獎。

而上?？茖W教育電影制片廠編導蔡鋒為拍攝《蜜蜂王國》（1981年），自費買了一群蜜蜂養在家中，先后親自養蜂兩年多，甚至熟悉了蜜蜂的性情、脾氣和動作細節，能分辨出蜜蜂喜、怒、哀、樂時發出的各種聲音，甚至能指揮蜜蜂做出他拍攝所需要的各種動作。

可見，科教片的創作過程，經歷了茫然、求取、深知、形象傳達的艱難環節，這與科幻動畫的創意過程是異曲同工，創意階段可以漫無涯際地遙想，但是到造型設計階段，這些形象需要科技知識的附加和融合。

（三）歷史題材科教片中的意與象

1988年以來，北京科學教育電影制片廠完成了眾多文物考古科教電影——《中國文明曙光》（包括四集《紅山文化》《馬家窯文化》《長島古文化》《良渚文化》）、《云南青銅文化》《契丹考古》《揭開古文明之謎》《克什克騰巖畫》等。這些考古文化科教片大量使用了動畫手法?！都t山文化》在兩分鐘的序幕中，以菊花有分有合的動畫展現了深刻的寓意。編導魯明自1985年開始，就受教于倡導考古學板塊說的著名考古學家蘇秉琦。蘇秉琦把中國大地上數以千計的新石器遺址劃分為六大板塊，其中又細分為一些更小的板塊。這些大大小小的板塊不斷地碰撞，就是原始文化的交流。該學說確立了中華文明起源的多元論，這揭橥了中華文明之所以獨具特色、豐富多彩、連綿不斷，數千年來始終屹立于世界東方的原因?！恶R家窯文化》用了11個動畫片段展示了古代墓葬、生活、文物等。有展示羊骨骸、紡織中的捻線、男女墓葬的器物、人殉葬、房舍的動圖，還有婦女走向河邊提水的動畫片段。這些動畫片段不再是表層的表演，而是激蕩著文化波濤的形象。這些科教片將拓展動畫創作者的文化縱深，更加堅定中國人的“文化自信”。

四、國產科教片促生科幻動畫素養

繼《鐵臂阿童木》（1963年）之后，日本動畫《攻殼機動隊》（1995年）、美國動畫《黑客帝國》（2003年）相繼掀起了科幻動畫的浪潮。2019年的《流浪地球》開啟了國產科幻電影的進程。

科幻電影（包括動畫）是在科技高度發展時代，人們對自身的探討或對未來科技的暢想，以刻畫人性和人類的生存發展為核心題材，幫助人們了解人類并戰勝自己的欲望，克服人類的異化，展示未來社會發展的圖景。

自然、科學、科教片、科幻動畫之間的關聯是什么，國產科幻動畫創作者如何搭建自身的框架？這些問題都值得人們進一步思索。

自然是人類存身的所在?？茖W依靠實驗結果、數據、觀察、測量，但首先在頭腦中形成假想，然后看這個假想是否符合事實。科學催促我們要時刻保持開放，接受新思想，同時要允許持異端觀點的人和嚴格的懷疑論者，對包括新思想、新經驗和新知識進行驗證。在此過程中，科學精神與藝術情感是“同形異構”的關系。深層次講，“精神”一詞來源于拉丁語的“呼吸”。我們呼吸的是空氣，無論空氣如何稀薄，但它是物質這一點卻是毫無疑問的。無論“精神”一詞在用法上多么相互沖突，其含義與物質無關，與科學王國內的事物無關，甚至于有時我們感覺到用起這個詞來很自由?？茖W不僅僅與精神性相一致，而且本身就是精神性的底蘊深厚的源泉。當我們認識到我們在浩瀚無垠之中的位置和時間通道中的位置的時候，當我們抓住生命中其錯綜復雜、其美輪美奐、其精細微妙時，所產生的那種歡欣鼓舞和謙遜交織而成的飛騰上升的情感，無疑就是精神。

與精神相通的科學是“解謎”，科教片是相對淺顯的“解密”，而科幻動畫則是“解密”與“解謎”的混合。英語animation（動畫）詞根anim，本意就是能喘氣的。拉丁詞根anim（呼吸、喘氣）和希臘詞根anem（風）同源，最終都源自原始印歐語詞根*ane（呼吸）?？梢姡苹脛赢嬙诒驹瓷吓c“精神”同流。

而且，貌似來源于原始想象的西方神秘學傳統也與科學有關，這個魚龍混雜的領域類似于中國的術數或玄學，包含魔法、巫術、煉金術、占星學、靈知主義、赫爾墨斯主義及其他許多內容，中國人對它十分陌生。事實上，神秘學傳統可謂西方思想文化中足以與“理性”“信仰”三足鼎立的重要傳統，與科學尤其是技術傳統有密切的關系。不了解神秘學傳統，我們對西方科學、技術、宗教、文學、藝術等的理解就無法真正深入。

真正的科幻小說或科幻動畫，都是對未來社會與科技的顛覆性的想象。H.G.威爾斯的《隱行人》（1897年）就設想了透明隱身人；《星艦迷航Ⅳ∶搶救未來》（1986年）中利用“隱蔽裝置”，讓宇宙飛船在光線下和雷達中隱形；J.K.羅琳的《哈利·波特》（最早始于1996年）系列中有隱身衣；J.R.R.托爾金創作《霍比特人》（1937年）中有可隱形的指環。但至少一個世紀的時間里，物理學家對于隱身衣存在的可能性不屑一顧，斷言它們是不可能存在的：它們違反了光學定律，并且不符合任何已知物質的屬性。但如今不可能或許能成為可能。

由于種種原因，具有五千年燦爛文化的中國在近代科技方面落后于西方，盡管當今的中國科技領域在彎道反超，但是科學精神還沒有完全進入到我們的電影文化中。而國產科教片則進行了弘揚科學精神的踐履。

20世紀60年代的科教片從50年代的技術型轉向為知識型，普遍加強與提高了影片的藝術感染力， 努力使觀眾在一種獨特的藝術享受中接受科學知識，并受到科學與智慧的啟迪。除此之外，其他類型的科教片也悄然興起，如科學幻想片（《小太陽》）、科學童話片（《知識老人》）、科學考察片（《泥石流》）等。80年代的科教片仍沿著知識型前進，并向深層發展，一方面涉獵新興科學，向人們介紹最新的科學技術知識；另一方面，探求大自然更加細微的科學細節，以向人們展示鮮為人知的自然奧秘。有學界甚至提出了“科技美學”的概念。20世紀90年代以后，國產科教片出現了低迷。即便如此，1995年以前的國產科教片，依然是中國科幻動畫走向繁榮的重要資源。

國產科教片題材除了理、工、農、醫、牧、漁、天文、地質、生物等學科外，還涉獵了傳統美術系列，如《榮寶齋的木板水印畫》（1956年）、《中國畫花鳥畫》（1980年）；“美術家系列”，如1980年的《淺予畫舞》《苦禪畫鷹》、1979年的《敦煌藝術》《書法藝術》，1985年的“畫苑掇英-上海當代中國畫”系列（3部）之山水篇；歷史古建方面，有歐洲建筑（1990年前后的《歐洲建筑》《歐洲古建保護》《歐洲名城保護》）、《古都北京》（1979年）等；工藝美術的科教片有《中國地毯》（1960年）、1977年的《北京地毯》《雕漆》、1978年的《蘇州刺繡》《古劍》、1980年的《中國漆器》《石雕》、1981年的《曲儒微雕藝術》、1988年的《無錫惠山泥人》等，考古題材有《西漢古尸研究》（1973年）。

“電影工業美學是對電影中藝術與傳媒、藝術與工業等諸多‘二元對立的認知與辯證，更具有科學研究的‘折衷主義方法?！边@個觀點同樣適用于科幻動畫思維，即借助國產科教片中的動畫創作，貫通科學與動畫的懸隔之后，國產科幻動畫創意思維將有可能燦然而生。

注釋：

①②中共上海市委黨史研究室、上海市現代上海研究中心：《口述上?！娪巴隆?，上海教育出版社2008年版，第193頁、第167頁。

③⑦⑧楊力、高廣元、朱建中：《中國科教電影發展史》，復旦大學出版社2010年版，第395頁、第186頁、第264頁、第94頁、第364-365頁。

④魯明：《艱難與輝煌——科教電影親歷》，中國電影出版社2013年版，第29頁、第141-148頁。

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⑥冬陽：《別具一格的〈古潛山油田〉》，《電影評介》1979年第8期。

⑨⑩楊力：《科教影視創作的美學思考》，學習出版社1996年版，第22頁、第23頁、第239頁。

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（作者系中國傳媒大學動畫與數字藝術學院副教授、碩士生導師）

【特約編輯：張志君；責任編輯：陳小希】