導(dǎo)讀紙張里的大藝術(shù)有這么一個(gè)27歲的修車小伙子，是個(gè)天文迷。機(jī)緣巧合下，他被介紹到天文臺(tái)工作。原本是他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的大好機(jī)會(huì)，但親朋好友卻質(zhì)疑他被騙到了傳銷組織。小....

紙張里的

大藝術(shù)

有這么一個(gè)27歲的修車小伙子，是個(gè)天文迷。

機(jī)緣巧合下，他被介紹到天文臺(tái)工作。

原本是他實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的大好機(jī)會(huì)，但親朋好友卻質(zhì)疑他被騙到了傳銷組織。

小伙子要去的云南天文臺(tái)一處

其實(shí)，從修車小伙轉(zhuǎn)變?yōu)樘煳墓ぷ髡咭菜闶遣诲e(cuò)的選擇。

然而，就這么一位物理學(xué)家放棄了在NASA十三年優(yōu)越的工作，甘愿跑去玩折紙。

他不僅將折紙玩出了歷史新高度，還用折紙?jiān)斫鉀Q了太空難題，可謂是真正將玩折紙折上了天。

他就是我們今天文章的主人公——羅伯特·J·朗。

羅伯特·J·朗

在之前的文章中，我們也介紹過一些他的作品。

羅伯特·J·朗出生在美國(guó)俄亥俄州的一個(gè)普通家庭里。

6歲那年，他就被父母送的折紙書所吸引，照著它來用紙制作出玩具。

到了10歲，他不僅將書里的模型折了個(gè)遍，還開始自己想辦法折書上沒有的東西。

中學(xué)時(shí)代，他仍對(duì)瘋狂迷戀折紙，幸好這完全沒有影響到學(xué)業(yè)。

他一路過關(guān)斬將考上了著名的斯坦福大學(xué)。優(yōu)秀的成績(jī)讓羅伯特得以留校繼續(xù)攻讀碩博士。

期間，他一方面要堅(jiān)持折紙練習(xí)，另一方面還要兼顧學(xué)業(yè)。

他創(chuàng)作了近百件復(fù)雜而精妙的折紙作品，比如需要數(shù)百次折疊后才能得到有圖案的海龜。

可是學(xué)業(yè)卻一點(diǎn)沒有荒廢，他順利拿到博士學(xué)位。

在擔(dān)任博士后的期間，他十分鐘愛一種叫布谷鳥的鐘，并發(fā)誓自己要用紙折疊出一個(gè)來。

我們知道，經(jīng)典折紙有一個(gè)最基本的要求就是使用一張紙，不許將它剪開或撕裂。

這看似簡(jiǎn)單的規(guī)律，對(duì)折出形狀如此復(fù)雜的鐘來說非常難。

但他毫不氣餒，根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn)，整整花了三個(gè)月的時(shí)間去構(gòu)思輪廓和疊法。

在他嘗試修改無數(shù)次折法之后，他最后一口氣花了六個(gè)小時(shí)才將它折出來。

左：羅伯特折紙的，右：布谷鳥鐘實(shí)物

這個(gè)無論從鐘擺、松果和鹿頭都看上去跟實(shí)物神似的紙布谷鳥鐘讓他一舉成名。

不過，那時(shí)對(duì)他來說，折紙只是一個(gè)興趣愛好而已，還沒有辦法養(yǎng)活自己和家人。

所以，盡管在折紙界小有名氣，他仍前往NASA謀求到了有好收入的工作。

之后，他成為了一名NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的激光物理學(xué)家和研究員。

在NASA工作期間，羅伯特陸續(xù)發(fā)表了80多篇相關(guān)物理研究的論文。

同時(shí)，他擁有在半導(dǎo)體激光器、光學(xué)以及集成光電子學(xué)等領(lǐng)域有46項(xiàng)專利，并成為了美國(guó)數(shù)學(xué)學(xué)會(huì)的成員。

NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室

但與此同時(shí)，他也越來越深愛折紙技藝，這無疑讓他越發(fā)痛苦。

經(jīng)過一番選擇后，在準(zhǔn)備迎來在NASA第13年之時(shí)，羅伯特放棄了他的事業(yè)。

認(rèn)識(shí)他的人幾乎都不敢相信他放棄了如此優(yōu)秀的工作。

面對(duì)錯(cuò)愕人們的質(zhì)疑，羅伯特坦言道：“比起物理研究，他的人生追求其實(shí)是折紙，而且是利用高科技的折紙。”

原來早在8世紀(jì)以來，歐洲就開始將數(shù)學(xué)上的幾何學(xué)原理應(yīng)用到折紙當(dāng)中。

但直到20世紀(jì)中葉，折紙家們?nèi)耘f只重復(fù)折疊早已存在的一百多種經(jīng)典作品，折紙的技術(shù)一直停滯不前。

直到日本有一個(gè)叫吉澤章的折紙藝術(shù)家出現(xiàn)，他運(yùn)用新技術(shù)創(chuàng)作出了許多充滿創(chuàng)新精神的折紙作品。

現(xiàn)代折紙之父吉澤章

這使得折紙的熱潮空前高漲，許多國(guó)家都成立了自己的折紙協(xié)會(huì)。

許多折紙家開始運(yùn)用解析抽象幾何設(shè)計(jì)，微積分等數(shù)學(xué)知識(shí)來解決折紙當(dāng)中遇到的問題。

當(dāng)然，羅伯特也不例外，他放棄工作后也開始專注將折紙與數(shù)學(xué)聯(lián)系在一起進(jìn)行創(chuàng)作。

原本覺得只有各式各樣方程式的數(shù)學(xué)很枯燥無聊，不曾想那些幾何圖案就可以直接用在折紙之中。

在羅伯特的努力下折紙技藝有了新的突破，他開創(chuàng)了一種革命性折紙法，稱之為“圓河包裝”。

在此之前，關(guān)于如何折疊出逼真的昆蟲腿部、翅膀和觸角一直困擾著折紙大師們。

羅伯特的折紙法能讓那些部位圓角的部分包入方形的部分中，無需折疊，從而模擬出逼真的外形。

這令曾經(jīng)折紙大師們想破腦袋都解決不了的問題被羅伯特輕而易舉地化解。

羅伯特還利用自己的數(shù)學(xué)知識(shí)，開發(fā)出了用于制作復(fù)雜設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)折紙程序， 被稱為TreeMake。

作為一款數(shù)學(xué)折紙的軟件，它主要分為兩部分：首先它可以根據(jù)羅伯特編入的程序和數(shù)學(xué)知識(shí)，形成各種你想折成的作品的折痕，這些折痕也是作品成敗的關(guān)鍵。

其次，羅伯特還往里面編入了專業(yè)的折紙公理，令其在第一步的基礎(chǔ)上計(jì)算出正確的折疊順序。

羅伯特靠著自己的折紙技能和計(jì)算程序，能在無需借助任何外力，就能在一張紙上折出從前沒有的形狀。

迄今為止，羅伯特已經(jīng)創(chuàng)造了超過495個(gè)復(fù)雜的新折紙模型，一些需要折上數(shù)百次，有圖案的海龜，紋理羽毛的猛禽，1000磅鱗片的響尾蛇和爆米花大小的虱子。

羅伯特折紙的作品

不只如此，羅伯特還真的將折紙技術(shù)去幫助其他科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展。

在這之前，NASA想給衛(wèi)星配上太陽能板，但是想要往太空“運(yùn)貨”，物品的體積和重量都有嚴(yán)格要求。

就算太陽能電池板已經(jīng)使用了一些手風(fēng)琴結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使其運(yùn)往太空容易一些。

但它依舊不能夠在更小的空間內(nèi)提供更大的表面面積。

太陽能板注定小不了的死穴成了宇宙難題，使研究一再陷入了困境。

只有想方設(shè)法能把它折疊成小巧的樣子，才能夠沖出迷障。

NASA工作人員提出了一個(gè)方案：先將太陽能板折疊起來，用運(yùn)載工具運(yùn)到太空后，再把它打開。

但怎么折疊也要費(fèi)思量，又如何保證打開后太陽板的表現(xiàn)不會(huì)大打折扣？他們對(duì)此一頭霧水，這時(shí)候就輪到羅伯特大顯身手。

羅伯特根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和在折紙方面的手藝，成功設(shè)計(jì)出了一款可以折疊的太陽能板。

它不僅運(yùn)輸時(shí)候能折疊成小巧的樣子，而且表面面積更大。

同時(shí)它還能在發(fā)射的時(shí)候纏繞在衛(wèi)星上，它的展開也不需要宇航員的協(xié)助。

折疊的太陽能板

除了為解決宇宙難題，羅伯特還認(rèn)為折紙理論應(yīng)用到現(xiàn)今的汽車安全，建筑學(xué)，機(jī)器人生產(chǎn)，制造甚至醫(yī)藥等領(lǐng)域。

在實(shí)際應(yīng)用方面，他做出了很大貢獻(xiàn)。比如用折紙來實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的操作、血管支架的折疊、以及裝置折疊的汽車安全氣囊等。

展開的太陽能板

羅伯特在一次TED演講中坦言道，最初我用數(shù)學(xué)做折紙，只是想做一些更好看的東西，但不經(jīng)意間它可能反過來還能解決現(xiàn)實(shí)世界中的問題。

當(dāng)初放棄NASA成為獨(dú)立的折紙專家之時(shí)，幾乎任何人都不看好他的選擇。

令羅伯特做夢(mèng)都不會(huì)想到的是，現(xiàn)在僅僅在美國(guó)就有十幾個(gè)由國(guó)家撥款的折紙工業(yè)應(yīng)用研究項(xiàng)目，有近四十位大學(xué)折紙教授以及無數(shù)以此專業(yè)的學(xué)生。

他們都相信，諸如汽車安全、太空科技、建筑學(xué)、機(jī)器人技術(shù)、制造業(yè)和醫(yī)藥業(yè)等許多領(lǐng)域中的難題，都能在折紙這種傳統(tǒng)藝術(shù)中找到解決方案。

就比如在太空技術(shù)上，即便馬斯克成功發(fā)射了重載火箭，但將許多東西運(yùn)送到太空仍非易事。

它們往往因?yàn)轶w積太大靈活性不足而遭遇重重阻礙，尤其是機(jī)器人。

不過，在2017年NASA研究員就研發(fā)出了一種體積很小但卻十分靈活的探索機(jī)器人。

PUFFER的機(jī)器人

它可以小到折成巴掌大的樣子，非常輕易地放入大型航天器中運(yùn)載到外星球。

與此同時(shí)，它又能在狹小或環(huán)境惡劣的空間中來去自如并執(zhí)行探索任務(wù)。

這款被命名為PUFFER的機(jī)器人，它的設(shè)計(jì)靈感也正是來自于一項(xiàng)傳統(tǒng)的技藝：折紙。

PUFFER的機(jī)器人

誰也沒想到這只是童年回憶折紙，竟很大可能能解決工業(yè)領(lǐng)域的種種難題。

作為折紙先驅(qū)的羅伯特，當(dāng)年也許只是單純地想用自己的專業(yè)解釋興趣。

不曾想，在將折紙玩到極致的同時(shí)，也許多完成令人不可思議的事情。

一直以來，很多人會(huì)說玩物喪志，卻忘記了玩物亦可養(yǎng)志。

關(guān)鍵在于你玩何物，用何種方式玩物了。