19世纪照相术发明后，具象绘画式微。新兴的、非具象的绘画，在广义上都可以看成是抽象画。其中有一种最引人注目的，就是俗称冷抽象的几何抽象画，以蒙德利安的格子画和马列维奇的方块画最为有特点。这一类没有表达具体内容的绘画作品为什么能够被广大观赏者接受和喜欢，其中有着什么样的奥秘？
荷兰画家蒙德里安是在几何抽象画道路上走得最远、也最具有个人特点的艺术家。
1911年，阿姆斯特丹举办了毕加索和布拉克的立体派画展，这种明显带有几何风格的绘画引起了他强烈的兴趣，于是他决定去艺术之都巴黎寻求发展。我们从几幅蒙德里安不同时期的代表作里可以看出他绘画风格的转变。他1912年画的《灰树》，画中的色彩已经简化成单调的灰色，一棵树简化成几条线，突出了树干和分支间的结构和关系，抹杀了树的环境和地点特征，开始走向了抽象。
而到了1913年的《构成，色彩与线条》，画中已经不再表达真实的东西，以免激发情感而遮蔽纯净的自然。画中可以看到的是几何的直线和弧线。1914年夏天，蒙德里安创作了一组以大海为主题的系列画，《海堤与海·构图十号》便是其中之一。在画布中央的椭圆里，海面重复的波浪以及波光的闪烁变化，被提炼为许许多多由水平和垂直的短线交叉而成的十字形，朝着上下左右四方连续地排列。
线的长短不一，其排列的密度及画面的色调也相应地起着变化。在这里，所有曲线的痕迹都消逝殆尽，直线成为了画面的主旋律。传统的透视法已荡然无存，取而代之的是一种全新的空间概念。在这种新的空间中，大气的效果被彻底隐去，画面呈现出线状图形的充满节奏的颤动。
几何抽象画派的另一位大师是俄国画家马列维奇。出生在乌克兰地区的他1904年来到莫斯科，参加了当时活跃的俄罗斯先锋画派，并且成为其中的核心人物。
他试图创造一种着眼于作品本身物质特性的艺术品：例如探究颜料的色彩、色调、重量和质地，以及由此产生的画面的运动感、空间感和构图的平衡性，诸如此类，与传统绘画描述的现实生活、风光美景、历史事件和宗教活动等统统无关。显然，这样的绘画与欧洲的绘画传统彻底决裂了！用他自己的话说：“所谓‘至上’，就是在绘画中的纯粹感情和感觉至高无上的意思。”
绘画作为一种视觉艺术，其创作和欣赏都要通过人的大脑思考和感受，引起了一些研究视觉神经科学的科学家的兴趣。英国伦敦大学学院的泽基教授等经过了十几年的研究，取得了可观的成绩，并且提出了“神经美学”的理论，在学术界产生了很大的影响。为了了解他们的观点，需要弄懂两个基本概念：视觉脑和感受野。
以前人们认为，视觉是一个被动过程：眼睛接收外界射来的光线，在视网膜上成像，再通过视觉神经把这些信息传递给大脑，经过大脑的分析和解读让人看到了外部世界。而泽基教授认为：视觉是一个创造性的主动过程，面对外界五光十色、多姿多彩的视觉信息，我们并不感到迷惑，而是从中筛选出有用的信息进行解读。所以说，人所获得的是经过大脑主观加工的信息，是视觉脑得到的结论。
眼睛的视网膜只是一个视觉信息的接收器，无法对信息进行筛选。泽基教授认为，视觉脑要包括眼睛和与它紧密联结的大脑初级视皮层。
感受野是20世纪感觉生理学最重要的概念之一。身体表面某个区域受到适当的刺激，就会引起脑细胞的反应（使某些脑细胞放电频率增加或减少），那么该区域就是这个脑细胞的感受野。视觉脑细胞只对视觉刺激有反应，每一个细胞都有一个感受野，不同细胞的感受野可以彼此重叠。
视觉脑细胞的感受野通常是方形的和长方形的，它最主要的特点就是受到视觉刺激的时候，细胞的反应是有选择性的。1959年，脑科学家大卫·休伯尔和托斯坦·威泽尔发现了蒙德里安的极简化绘画语言的重要生理基础——“走向选择性细胞”（orientation selective cell），这是脑科学研究历史上一个重要的里程碑。
这些细胞很挑剔，只有被观察的物体的走向与该细胞喜欢的走向一致的时候才会产生剧烈的反应；被观察的物体的走向和它喜欢的走向的夹角越大，反应就越弱，当夹角大到一定程度的时候就不会有任何反应。这一项研究的成果为大脑的“形状知觉”提供了坚实的神经生理学基础，也为蒙德里安的格子画提供了视觉神经科学的解读。
在探讨以几何抽象派为代表的现代绘画艺术的过程中，神经科学家发现它们所追求的效果与视觉脑细胞感受野喜欢接受的视觉图像有极大的相似性。下图中显示，这个视觉脑细胞对白色背景中的蓝色方块反应比较强烈，对黑色背景上的蓝色方块反应就比较弱。方块下面黑色的线条是这个细胞对不同颜色方块的反应，水平坐标表示时间（秒），纵坐标表示细胞放电的脉冲。
请注意下面的白色背景上的红色方块，这并不是视觉细胞的感受野图，而是至上主义画家马列维奇的画《红色方块》。比较二者，它们是何等相似！以至于泽基教授给视觉脑细胞的感受野上的图像取了一个新鲜的名字——“感受野艺术”。他说：“我在研究单一细胞的感受野时，发现（至上主义）艺术简直就是为了迎合细胞的生理功能量身打造的。
”当然他也认为并不是单凭细胞的反应就能够评论现代艺术的美学价值，但是反过来是可以说的——如果我们的视觉脑细胞对这些图像根本“不来电”，那么也就不会产生这样的艺术流派了。
泽基教授还有一句名言：艺术家都是神经科学家。他举了两个例子，一个是莎士比亚，另一个是瓦格纳，说他们都称得上是顶尖的神经科学家。“因为他们懂得如何用语言和音乐探究人类的心智。也比大多数人更了解如何打动人心。”用这样的观点来看，画家显然也都是神经科学家。他们反复修改作品，一直到作品能够呈现理想中的效果。虽然他们并不了解大脑的运作过程，但是他们的艺术创作过程和追求的效果，常常与视觉脑的运作过程是一致的。
本文节选自《科学世界》2018年7期。