在现有的认知中，科学与艺术相去甚远。科学属于理工科，艺术属于人文学科；科学家往往被想象为一丝不苟、衣着整洁，艺术家则总是不修边幅的形象；科学研究是集体协作、分工明确，艺术创作更多的是内心独白；科研成果通常以公式、符号等形式呈现，高深莫测，艺术作品则比较亲和，一般大家都能懂。概括来说，科学和艺术最大的不同是：科学求真，艺术求美。
　　
　　但是，一些科学家并不认同科学和艺术的分歧。物理学家李政道认为：“科学和艺术的共同基础都是创造力，追求的目标都是真理的普遍性，所以，，科学、艺术之间并没有我们想象的那么不同。”英国物理学家狄拉克表示：“让一个方程具有美感，比使它符合实验更重要。”数学家外尔甚至说：“我一辈子就是想把真和美结合在一起，如果实在结合不了，我就选择美。科学理论的成就在于美学价值，有缺陷的地方恰恰就是艺术上不足的地方。”
　　
　　顶级科学家高调宣扬“美高于真”，这是个很有意思的话题。其实，science（科学）这个词来自拉丁文scientia（科学），表达的是希腊文episteme（知识）的意思。而艺术、技术等词统统来自希腊文techne（艺术）一词。古希腊人认为，艺术、技术是比科学“低一等”的存在。为什么？因为在他们看来，自然高于人工，越是没用的东西越高级，越是自由的事物越是没有功利性。科学研究自然的奥秘，崇尚科学就是遵循自然；而艺术、技术的产生，本质上都是造出了自然界本来没有的东西，是违背自然的。科学重要而艺术不重要，是因为艺术有实用价值，有功利目的，在“自然”的层面比较低级。
　　
　　罗马人继承古希腊思想，对古希腊的学问进行了简单的概括，称之为“自由七艺”，包括数学四艺、文科三艺。数学四艺是算术、几何、音乐、天文；文科三艺是文法、修辞、逻辑。古罗马以降一千多年，欧洲贵族子弟所受的教育就是这些内容。中世纪时期，在自由七艺之外又出现“机械七艺”的说法，即毛纺、军事、航海、农艺、狩猎、艺术、戏剧。今天，这些被归入科学和艺术的具体门类，就分散在“自由七艺”和“机械七艺”里面。
　　
　　现代科学是改造自由七艺、结合机械七艺后形成的，可归纳为“现代科学=数学+实验”，前者属于自由七艺，后者属于机械七艺。这种科学和古希腊时期的“无用科学”相比，有一个重要特点——它有用、有劲，可以改天换地。科学的这种力量是从什么时候开始兑现的？答案是19世纪。而且在19世纪以前，从事科学研究的人到处都是，他们在园子里修剪枝条，在药房里配药，做家庭教师、大学教授、神父、牧师等，直到1833年，英国人威廉发明出“scientist（科学家）”这个词。这个词的发明标志着科学职业化的到来，意味着科学开始成为一门职业。
　　
　　有趣的是，科学职业化后，文科和理科的纷争随之而来，文不习理，理不习文，还出现了互相鄙视的现象。20世纪50年代，英国学者查尔斯·斯诺表示，为了避免人类文化的分裂，这两种文化必须得到整合。他在剑桥大学发表著名演讲《两种文化与科学革命》，呼吁大家不要互相看不起。科学家们也敏锐地察觉到两种文化的分歧点和共通点。爱因斯坦在给牛顿的《光学》一书写序时，一开头就讲：“幸运呀，牛顿！幸福呀，科学的童年！”爱因斯坦为什么说牛顿很幸运？因为在爱因斯坦的时代，科学家由于过分职业化成了专家，除了专业知识，不懂人情世故，不懂宇宙之大。而爱因斯坦一辈子都尊崇古希腊先哲对科学的理解，认为科学家的工作是充分运用人类的想象力、创造力对宇宙进行探索，是人类精神的自由创造和自由发明。
　　
　　那么，艺术又指什么呢？在今天看来，艺术就是finearts，即“美优之艺”。潘诺夫斯基曾经举过一个例子：为了通知朋友来吃饭而写下一封信，如果这封信只是起到通知的作用，那看完之后扔掉也无所谓。但如果特地买来纸张，请书法家写这封信，这封信就成了艺术品。德国哲学家海德格尔讲过这样一段话：“在神殿里，石头作为石头出现，金属作为金属出现，声音作为声音出现，木材作为木材出现，这才是艺术，因为在神殿里，这些都不是有用的，所以它们才得以显现自身。”稍微回顾一下历史就会发现，在现代，无功利地显现自身的作品是艺术，越有用的越不是艺术。和古希腊时期相比，艺术被剔除了“实用”的特点，变成了和“无用科学”有些类似的存在。
　　
　　实际上，作为统一门类的艺术在18世纪才出现。现代艺术起源于改造机械七艺，结合自由七艺，可归纳为“现代艺术=技艺-实用”。近现代艺术家都想把自己描绘成数学家。比如，在现代人的认知中，达·芬奇是全才，画画、雕塑甚至建城墙、造大炮和坦克……什么都懂。中世纪时期，这类人被通称为军事装备家。那么，达·芬奇为什么与众不同？因为他带领同伴自觉向数学靠拢，通过学习数学把工匠艺人的身份“洗白”，提升了艺术家的地位。
　　
　　因此，从文艺复兴时期开始，艺术和科学就是相互结合、相互提升的，科学史是艺术史，艺术史也是科学史。17世纪末，法国人佩罗提出“美的艺术”，以美术八科替代自由之艺。美术八科包括光学、力学，可见那时艺术和科学还没有分开。18世纪，夏尔·巴托神父正式把艺术分为雕塑、绘画、音乐、诗歌、舞蹈5大门类，涵盖了今天通称的艺术门类。所以严格来说，“艺术”是18世纪诞生的，“artist（艺术家）”这个词也是18世纪出现的。19世纪，人们使用这个造词法创造了“scientist（科学家）”一词，艺术家比科学家还“老”100岁。
　　
　　总的来说，科学和艺术的分化并不是古已有之，启蒙运动时期，科学、艺术才正式成为两个门类，至今不过两三百年。近代以来，科学处于下行的过程，从高高在上的地位慢慢跌落到工匠层面，由纯粹的科学变成技术科、技艺科，由求真的科学变成求力的科学。与此同时，艺术不断上升，从低级的实用之学慢慢演变为具有纯粹审美性质的自由之艺，这个时候它才达到高雅的境界，具有陶冶心灵的力量。但无论如何，“自由”是它们共同的源头。因此，一旦涉及自由，科学和艺术就认出了彼此，顶级的科学家和顶级的艺术家就产生了“美就是真”的认同感。现在时常有人说：“生活很枯燥，学一点艺术。”如果把艺术看作“放松、消遣”的手段，那是在貶低艺术，科学也是一样。只有进入自由境界，科学才能呈现为艺术，人们才能真正领悟什么是科学精神。