有人曾问过以为北大化院的博士生一个问题：你们改造高分子拓扑结构的工作有何意义，前景如何，会应用到什么领域去？他的回答令人印象深刻，他说：“或许我们的工作离真正应用还有一段距离，但有的时候，你要从一种美学的眼光审视这些分子，我们改造出的分子很美，具有美学价值，这就是我们研究最大的意义。”
或许对很多化学家而言，热爱化学的首要原因就是觉得分子是美的，他们享受分子在呈现在眼前、从笔尖流淌出、在实验室中被创造出的感觉：首先是美带给人的感觉，其次才是驱使人去研究它们的好奇心。
分子美学是化学与美学的交叉学科，是化学美学的组成部分，只不过它的讨论对象并非表观实验现象的美，而是分子结构的美。我们关注的对象在于化学分子在科学之外的美学价值，解释美学的标准如何参与到化学家对分子的研究之中，研究分子与美学具有怎样的关系。
分子美学这个概念由我们熟知的Roald Hoffmann于1991年一篇名为Molecular Beauty的文章中提出。
他从哲学的观点探讨了分子的美学特性，解释了从分子中获得美感的来源。在他看来，“挖掘分子中的美内涵的事业似乎具有人类学研究的本质。”
传统的分子美学通常是化学家开展的，他们从新的分子出发，分析形式美的特征和带给人的审美体验。这些工作很有启发性，但大多没有上升到系统化的美学体系。这是因为，美学作为一个学科诞生以来，讨论的问题离不开艺术，而艺术中的美的讨论本身就是模糊不清的。当今艺术界，美学几乎成为了艺术哲学的代名词，这源自讨论美的含义时的思想碰撞。在汉语中，美学更是一个因其混乱的译法。所以，探讨分子与艺术的关联的时候，其内涵是丰富和开放的。
但是依旧会有人试图将复杂的化学分子和美学分析整理到一个框架中，选出一套成熟的系统化的美学理论。其中一个比较成功的是根植于符号学的符号学美学。它致力于从统一的理论统摄美学理论，相较传统的艺术理论更有些哲学意味。
符号学美学将艺术视作符号，认为符号的形成来源于人的主观认知，客体之所以存在是因为主体赋予的形式，符号是其价值和载体的有机结合，这与分子的美学审视不谋而合。因为，客观的分子是看不见摸不着的，我们对微观世界的一切认知来源于实验数据和通过实验数据建立起的化学理论体系。
也就是说，我们所谓的分子是化学家对分子进行了符号化处理的结果，我们用符号来指称分子（准确来讲是像似符号，以再现体和对象的相似性来表示对象）。
符号是分子的表达，符号学美学将对象视作符号，欣赏符号的美。所以在符号学美学的视角下研究分子美学是可取的。
在符号学中有几个基本概念。
第一性：再现体 Representamen
第二性：对象 Object
第三性：解释项 Interpretent
符号学认为，一个符号只有能够被解释成另外的符号才能算作符号。而解释项可以作为下一轮表意的起点，不断动态进行下去，导致了无限演绎的可能性。这种思想显然源自于康德的先验哲学。
此后的符号学美学家提出，艺术是人类情感符号的创造，指向内部和外部，表现的是生命的形式、生命的符号。艺术创造幻象，混杂生命和情感的美，这些观点汲取了符号学的精华，逐渐建立起了符号学美学的理论。
我们已经提到分子不可感知，因此有必要讨论分子的可视化：用模型、图像对抽象的分子理论进行形象化表达。人是视觉动物，在思考和认识分子的理论时，我必须要有可供思维的对象。只由可视化的分子才能作为分子美学的研究对象。看不到分子，如何谈论美呢？
可视化的分子必须包含一些特征，将其概括为科学性、理念性和审美性。
还原微观分子的真是图景是化学家进行分子可视化的初衷，不科学的分子是不被接受的。不论可视化如何发展，科学家不会让审美这样的因素让可视化分子走向科学的背面。
理念性来自于柏拉图，他认为“我们的经验世界是一个流变的不完美世界，而真实的世界是一个完美的理念世界，理念世界是惊艳世界的根据。” 所以，科学的目的就是透过我们流变的感官世界看到世界的真实面目。
科学的理论是理想和完美的，意味着可视化的原子必须是完美的球体，可视化的分子必须有完美的结构......
在不牺牲科学性的基础上，可视化分子的形状、大小、颜色、位置是有可供创造的空间的，可以让美学标准发挥作用。
那么分子究竟美在哪里？
首先是形式美，这在西方是一个源远流长的话题，可以追溯到古希腊毕达哥拉斯的哲学理论：在具体事物之中又超越具体事物之外的形式，这种形式所造成的美感具有超越一切的性质，比例、对称、简单、统一......它被认为普遍存在于各种事物之中，是宇宙的根本法则。我将这种基本法则概括为对称性和不对称性，这是两种美的属性。它们被自然界偏爱，也被科学家偏爱。
无机结构的美在于其高度的对称性，表现在眼花缭乱的晶体和配合物；
有机结构的美在于其复杂的不对称性，在天然产物中尤其明显。对这些化合物的不对称合成更激起了无数有机化学家的热情。
从符号学美学的角度看，诸如对称与不对称性、简单性等形式美特性是符号与对象所共同拥有的。符号的形式美其实源于化学理论的形式美。化学理论本身是对称的简单的，而只有通过符号才能表现出这类特性。接收者通过这些分子符号，进入了一个具有对称性与简单性的化学理论世界之中，通过分子的形式美特性感受到了符号以及理论本身的和谐之美......
在我看来对称给人带来的感觉是秩序感和稳定感。例如，将分子可视化后可以做成球棍模型，以表达原子之间的刚性连接。化学家是分子的建筑师，这种链接类似于房屋的建造。
无论这种稳定的秩序感在微观世界是否存在，都反映了一种对形而上学的需要：我们希望可视化的分子是一种稳定的结构，我们更需要微观世界的稳定性来支撑我们流变的宏观世界。
柏拉图在讨论世界本源问题时，曾提到过这样一类具有丰富的形式美的事物——柏拉图多面体。他认为，物质的基本组成成分由于太小而无法被感知，但它们呈现多面体型（火/正四面体、气/正八面体、水/正二十面体、土/立方体），这可以看作分子理论的雏形。
这些看似幼稚的多面体如今真的对应到了一些现实存在的分子，正是因为它代表的是对称带来的秩序感和其反应的美学标准。
分子的美学特征还在于我们赋予它们的。让一个静态的分子在脑海中旋转起来是一种美，将一个围观的分子想象成一个宏观物体也是一种美。分子可以被人任意去想象，任何人都可以去想象东西，在想象的时候，宏观和微观的绝对界限被模糊了。
一些团队热衷于改造高分子拓扑结构，编织中国结状的分子。
类似研究不胜枚举，纳米技术发展初期，中国化学家便在原子尺度书写了 “中国”两个汉字。在中学化学课本中，最具美学吸引力的分子之一是形似足球的富勒烯。还有化学家讲高分子编织成奥运五环，展现了宏观想象的多元性。
从符号学美学的角度来看，它们所指向的对象仅仅是封闭的化学分子，并不会产生任何美学价值或其他意义。但当我们将第一步符号活动的结果（分子）视作新的符号时，我们动用宏观经验的解释项，那么其对象将成为一个尺度很小的中国结。
当我们将前一步符号活动结果（小中国结）再次视作一个新的符号时，动用社会文化的解释项，新的对象便产生出了中国传统文化、民族文化等文化意义。
在符号的想象的无限衍义过程中，分子的意义被一层一层的剥开，从而实现其美学价值。
所以求实的科学目的和对审美体验的追求是相互影响的。可以说，当一个可视化分子被加以不断的观察、理解和想象的时候，它就已经在走向艺术美学了。
这些理论或许过于玄幻，我个人更倾向于另一种分子美学的观点，也是美国分析哲学家Nelson Goodman 的观点。
在他看来，科学和艺术都是认知的过程，不同点在于它们对符号的阐释和操纵符号的细化程度。在欣赏分子和它们的反应之中，我们会被一些认知的因素所影响，我们会觉得它们是美的。我们在情感上受到了震撼，在心理上得到满足。
可能我们不太应该努力的将分子的美感融入到其他学科的理论框架中。就算化学家对分子的美的定义达成一致，或者我们所有人对美的理解达成一致又能怎样呢？
美丽的分子首先吸引人的眼睛，其次是心灵......美学的体验永远是第一位的，这也是大自然创造出它们，能给喜欢化学的我们带来的最直接的触动吧。
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