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摺紙藝術改變世界——紙做的夢想

揉皺、撫平、邊線對齊,羅伯特·朗纖長靈活的手指在薄薄的正方形紙片上來回穿梭,像彈奏一段美妙的旋律。一隻惟妙惟肖的甲殼蟲輪廓漸漸清晰,兩根觸角微微顫動,細細的足尖頂著精巧的小鉗子,看起來宛如活物。

這是一門起源於13世紀日本的古老手藝,昆蟲是其中難度最高的門類。

數百年來,摺紙藝術家大多只能重複過去的100多種經典作品,卻對這些結構複雜的小玩意兒束手無策。直到上世紀90年代早期,世界各地的摺紙愛好者掀起了一場長達數年的「摺紙昆蟲大戰」,朗才創造出新的摺紙法。折一個新作品前,他需要先進行精密計算,用鉛筆和尺子勾勒出詳細的摺痕圖,再按圖操作。

那時,這個始終拼殺在「昆蟲大戰」最前線的瘦高美國人,還是聖何塞光譜二極體實驗室的一名科學家。2001年,他決定放棄體面的職業,專註於「人生追求」。

如今,這位「不務正業」的物理學家已經創作出數百種複雜而精妙的摺紙作品。其中有翅膀張開足有4.3米長的翼龍,也有小到只有0.5毫米高的鳥兒。隨手拿出一件,能賣出幾百甚至幾千美元的高價。

羅伯特·朗志不在此。

從某種角度來看,不管多複雜的摺紙都能被歸納為數學問題。從解析幾何、線性代數、微積分到圖論,數學徹底改變了摺紙藝術。設計摺紙時,一台計算機在幾秒鐘內就能解出一大堆方程式,比人伏案數周的繁瑣分析更準確,也讓藝術家有機會探索更多藝術空間。

朗開發了一款名為TreeMaker的免費軟體,摺紙愛好者只要在腦海中構思好造型,在軟體上輸入尺寸信息,就可以生成摺痕圖。他編寫的另一個程序則可以將特定的模型轉換成一步一步的摺疊指令。

摺紙變得越來越複雜,也越來越實用。無數個細密的褶皺里,藏著無窮無盡的可能性。

參考摺疊昆蟲足部的方式,朗幫助一家德國汽車公司設計了一款摺疊得更加平整的安全氣囊,大大減少了原設計佔用的空間。

他還與一家醫療技術公司合作開發了一種可以摺疊的網狀心臟支架,可以通過細管從兩根肋骨之間植入人體。

美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室邀請他,目標是把一個鏡頭直徑100米、佔地面積比標準足球場還要大的巨型太空望遠鏡摺疊起來,裝在3米寬的火箭里送進太空。儘管這個「眼鏡」計劃最終沒有付諸實施,但朗因此成名。

憑藉這門手藝,朗以專家的身份被老東家NASA請了回去。他設計的太陽能板在發射時纏繞在衛星上,幾乎不佔什麼空間,但到了太空後就能自動展開,表面積比過去的更大。

一開始用數學分析摺紙,朗只是想做出更好看的東西。這個曾被質疑玩物喪志的科學家,真正把愛好「玩兒上了天」。

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人們已經意識到,摺紙可以用來解決現實世界中的問題。僅美國就有13個由國家撥款支持的摺紙工業應用研究項目,大學裡的摺紙學教授有三四十位。

麻省理工學院和哈佛大學的科學家設計了一個可以自動收縮摺疊的機器人,只要4分鐘就可以遠程自動組裝,在危險環境中實施搜救和建造避難所。摺紙式人造肌肉能讓機器人舉起超過自身重量千倍的重物。

NASA研發的探索機器人可以摺疊成巴掌大小,代表人類在陌生的星球來去自如。裝在膠囊里的摺紙機器人能夠在人類的胃裡自動展開,帶走誤吞的電池、治療胃潰瘍。

根據摺紙原理,楊百翰大學的研究人員設計出超級嬌小的手術鉗,並正在嘗試用可摺疊填充物來替換脊柱上的受損軟骨。麻省理工學院的科研人員則在嘗試證明,如果蛋白質錯誤摺疊,可能導致阿爾茨海默病或瘋牛病。

野心勃勃的羅伯特·朗相信,摺紙的未來還有無數種可能。「就像數學一樣。」他說,「它們就在那裡,等待被發現。」

最初,日本人摺疊千紙鶴,祈禱病人早日康復。也許有一天,這手藝真的能挽救生命。


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