我一直觉得，数学家和艺术家的内核其实还蛮相似的。

归根到底，两群人对于美都有着非常执着的追求。

What，数学家们还关注美？

不要吃惊，确实是这样的。一个表现是，很多数学人，包括我，在看到一个非常喜欢的证明的时候，用词和艺术家是一样的：这个结论好美/优雅。（当然，我老婆每次听到我这么说的时候，都会给我一个白眼然后去逗猫）。

当然，数学家和艺术家的审美取向还是有很多不同的。

然而，有一样东西让两个群体都如痴如醉。

那就是对称。

我们很多熟知艺术作品中都是存在大量对称的。达芬奇的蒙娜丽莎应该是最有名的一个。

但大家可能不知道，数学家们也研究对称很久了。

当然，对称确实是有应用价值的。但是一般驱动数学家研究的不是应用价值，而是兴趣。

而对称之所以能勾起数学家，除了因为对称的自然美感外，也是因为对称里面蕴含着非常好的数学结构。

这个有点抽象，我再详细地讲一下。

当数学家们研究对称的时候，往往是和变换（transformation）联系在一起的。当一个图形在经过某种变换之后和原来一模一样，我们就称之为相对于该种变换对称。

变换听起来还是有点云里雾里的。那么，我们看下面的例子，也就是我们最熟悉的圆。

这里面，我们的变换指的是旋转。旋转45，旋转90，旋转0-360之间的任何一个角度, 都是一种变换。

而很明显，圆相对于上面的这些变换都是对称的。 无论怎么旋转，这个圆都没啥变化。

接下来一个非常有意思的点是，这些变换不是相互孤立的。

比如说，旋转45度，再旋转90度，来就是旋转135度的效果。

也就是说，这些变换是可以运算的。用数学的话来说，对称里面是存在着代数结构的。

数学家们对此非常兴奋。因此，大家研究对称之间的关系以及分类应该有小两百年的历史了。

我心目中数学史上最辉煌的成果之一，群论，就有相当大的部分是关于对称的。

而对称对于理工科的影响还远远不止数学。

经过知乎各路大神科普，我有了一个可能不太准确的了解。杨振宁先生最重要的贡献，就是把原来看起来毫不相干的各种作用力用群论，也就是对称，联系在了一起。

长尾科技：深度：宇称不守恒到底说了啥？杨振宁和李政道的发现究竟有多大意义？1.5 万赞同 · 955 评论文章

虽然说不太懂物理，但我打心眼里喜欢这些结论。

对于一个数学人来说，知道对称这么美的概念对于自己生活的世界起到了如此根本的作用，实在是一件浪漫的事情。

中国能建

艺术与科学是人类在生产实践中的伟大创造，是人类认识世界与改造世界的两种方式，充分表现了人类的卓越想象力与创造力。

输电铁塔在日常生活中随处可见，虽然高矮各异，但好像长得大同小异的，一点都不惊喜……当艺术与科学相遇，带来不一样的碰撞。

▲俄罗斯加里宁格勒州，当地一座38米高的电力塔被设计成了世界杯吉祥物扎比瓦卡的造型。

▲美国塞拉布雷逊的米老鼠输电杆塔。

▲阿根廷布宜诺斯艾利斯的机器人塔。

在喜马拉雅山脉中段的日喀则市吉隆县境内，也有许多特别的输电铁塔巍峨屹立。

怎么看起来像羊角？没错！这就是中国能建工程师为西藏阿里联网工程量身定制的“限量版”羊头型景观输电铁塔。

走近西藏阿里联网工程，一同看看艺术给科学了带来哪些不同~

阿里地区，位于青藏高原北部，平均海拔4500米，是世界平均海拔最高的地区。长期以来，该地区电网仍处于孤网运行的状态，当地用电需求和用电稳定无法得到充分保障。阿里与藏中联网工程建成后，将彻底解决阿里地区的用电困难问题，为阿里地区的经济发展注入强大动力。该工程起于西藏中部的日喀则市，止于阿里地区的噶尔县，工程塔位平均海拔4572米，最高塔位5357米，被称为“云端上的电网”。

阿里联网工程是世界上海拔最高、运距最远的超高压输变电工程——平均塔位4572米，最高5357米，最长运距超过5400公里。中国能建西南院设计团队依托阿里联网工程的景观输电塔科技项目进行研发工作。

西藏地区输电线路的建设，需要考虑到当地自然环境，人文景观，气候特征，民族习惯，宗教信仰等多种因素。

阿里联网部分线路

阿里联网部分线路

根据常规的输电铁塔经验和习惯，铁塔外形设计主要基于受力、运输、组装等因素考虑，较少考虑美学因素。随着电网覆盖的拓展，在风景区、城镇周边等的杆塔结构对周围自然文化和生态环境影响较大。

如何让一座座钢筋铁塔与西藏当地独特的自然景观和谐交融，这给设计团队出了一道“必答题”。

中国能建设计团队邀请四川大学建筑与环境学院副院长、藏文化研究专家、建筑美学专家李沄璋教授为设计团队讲授艺术与美学相关知识。

为了提升铁塔与西藏人文、自然景观的适配度，设计团队细致地研究分析了线路可研路径和沿线景观敏感点，并派专人前往阿里地区现场调研，并邀请四川大学建筑与环境学院副院长、藏文化研究专家、建筑美学专家李沄璋教授为设计团队讲授艺术与美学相关知识。

工程之美根植于对环境与资源的敬畏感，更生长于对人文与社会的责任心。

越是深入其中，困难越是显现。景观输电塔作为一个富有创造性的工程作品，国内外鲜少案例参考，设计团队只能“摸着石头过河”，一步步探索。

工程设总胡全建议：“要身临其境，再去一趟阿里，像艺术家一样去寻找灵感。”

输电塔屹立在青藏高原

不能打破了景色原有的和谐

毫不违和地融入其中

半个月的时间里

设计团队对阿里联网工程的环境敏感点

进行了实地探查

景观输电塔的研发工作

由此才正式开始

▲实地探查现场众人在休息间隙合影留念。

设计景观输电塔，艺术、美观的景观属性当然是考虑的重点，但是输电塔的功能性与安全性必须摆在首位。

凭借多年送电结构设计经验，西南院设计团队对此游刃有余，“对采集回来的元素，我们首先需要在大脑中对其进行抽象化的‘解剖’，考虑各点位是否可以悬挂导线，是否能够保证足够的电气间隙，结构传力途径是否科学等等。” 然后利用素描插画将各元素解构出来，标示出主要受力点，连接形成主要承载体系，再结合输电铁塔结构特点进行拓展，形成初步方案。

最终，牦牛、岗巴羊、白绒山羊、转经筒、胜利幢、吉祥八宝等西藏代表性自然人文意象，成为了设计团队细细筛选过后的第一批候选者。

牦牛塔

岗巴羊头塔

白绒山羊塔

手摇转经筒塔

日月相轮塔

法轮塔

吉祥结塔

岗巴羊，西藏绵羊的一种，产于喜马拉雅山中段北麓的岗巴县，曾作为历代班禅的贡品，在西藏有很高的知名度；白绒山羊，产自阿里地区日土县，其生产的羊绒制品在国际上享有“纤维宝石”和“软黄金”盛誉。

这两种羊都是西藏地区具有代表性的动物，又因羊角和输电铁塔具有天然的相似性，岗巴羊头塔和白绒山羊塔的设计方案脱颖而出，成为了阿里联网工程最终采用的景观塔设计方案。

来看看艺术如何与科学碰撞出火花，景观塔是怎么创作出来的？

岗巴羊景观塔创作过程

白绒山羊景观塔创作过程

景观塔需要满足艺术美学上的要求

其外形结构体系

已经与常规铁塔有了较大的不同

需针对性地对铁塔构件布置形式进行设计

确保构件的布置及节点设计

能够满足结构的受力要求

为了分析结构变化对受力体系的影响，设计团队建立了数值分析模型来对景观塔进行详细的分析计算，并根据计算结果对结构外形和布置进行调整。在一遍遍反复计算和调整中，最终找到一个既满足景观外形又满足结构受力的平衡点。

除了外形美观、结构安全，设计团队还要考虑铁塔生产加工、现场施工等多方需求。为此，西南院多次组织院内专家对关键节点构造设计进行讨论研究，确保每一个节点的设计方案既能满足受力要求，又尽量避免对特殊的生产和安装设备的需求，最大程度上减小加工和安装的难度，确保现场的顺利实施。

与此同时，中国能建设计团体重点解决了“塔基地质稳定和绝缘安全”两方面问题，满足了工程“本质安全性、建设可行性和运检便捷性”的要求。

“90%负荷加载！”“95%负荷加载！”“100%负荷加载！试验成功！”

真型塔试验是决定景观塔设计成败的最后一战。试验现场，在加载绳的张拉下，景观塔依次接受了安装、断线、覆冰、大风等主要设计荷载的验证，荷载数持续攀升、层层加压，试验塔顺利通过真型试验，标志着景观塔设计的正式完成。

真型塔试验

在羊群觅食的位置，一座座威风凛凛的景观输电塔伫立在山脚，与亿万年来和谐共存的雪山、草甸、湖泊、溪流一道，装点着这片壮美的土地。

贯通后的阿里联网工程是国内首个大规模应用美学景观塔建设理念的超高压输电项目。工程沿线共有景观型输电铁塔143基，其中500千伏输电线路区段共有35基造型为“岗巴羊头”的景观铁塔；220千伏输电线路区段共有108基造型为“日土白绒山羊头”造型的景观铁塔。

岗巴羊头塔和白绒山羊塔不只是钢与线的结合，更是设计团队智慧的结晶。

科学+艺术，有了视觉构想，再力学求证。

工程师们也积极的参与艺术与科技融合的实践与探索。

当科技和艺术的相互介入新的思想火花被激发出来。

必将为艺术与科技打开更多的思想空间。

设计师并不完全是工程师，也是“艺术家”。

这就是中国能建秉持的工程美学。

如今

阿里与藏中联网工程的已经顺利实施

为这片土地带来持续不断的电力资源

输送发展的动力，创造美好生活

（来源：中国能建西南院）