把折紙玩成“科技魔術(shù)”

蘇一橫

天才學(xué)霸

折紙似乎是藝術(shù)家或者貪玩的孩子們感興趣的話題，然而，美國有一位牛人，在計(jì)算機(jī)上玩起了折紙，他玩著玩著，在21歲時(shí)就玩成了美國麻省理工學(xué)院史上最年輕的教授。這位愛玩折紙的牛人，就是埃里克·德曼。

埃里克其實(shí)并不是美國人，1981年，他出生于加拿大，父母離異，由父親撫養(yǎng)長大。埃里克的父親是一位藝術(shù)家，懂繪畫和折紙，性格奔放，他喜歡帶著兒子在全北美到處旅行。從7歲開始，埃里克便沒有停下過“漂泊”的步伐，他沒有像普通孩童那樣按部就班地接受學(xué)校教育，心里并沒有什么勤奮刻苦的學(xué)習(xí)觀念，整天只想著看書和玩樂。幸運(yùn)的是，上天賜給了埃里克非凡的頭腦，他實(shí)在是太聰明了，書本上的知識(shí)，一看就懂，一點(diǎn)就通，根本不需要老師教。12歲的時(shí)候，埃里克就自學(xué)完了高中的課程，考上了加拿大達(dá)爾豪斯大學(xué)。僅僅兩年，埃里克就拿到了學(xué)士學(xué)位，又過了一年，他又提前拿到了數(shù)學(xué)碩士學(xué)位。

15歲便以碩士身份走出了大學(xué)校門，埃里克卻發(fā)現(xiàn)自己還未成年，找不到合適的工作，無奈只能回歸玩樂。這時(shí)，埃里克的父親已經(jīng)成為著名的藝術(shù)家，在麻省理工學(xué)院獲得了職位，父子倆開始在美國東部定居。在離家不遠(yuǎn)的紐約市，那里每年都要舉辦一次“美國折紙大會(huì)”，埃里克陪著父親去逛了逛，他看到了許多巧妙的折紙藝術(shù)品——活靈活現(xiàn)的昆蟲、豐滿圓潤的兔子、棱角鮮明的建筑等等，他立即對折紙產(chǎn)生了興趣。當(dāng)然，埃里克的興趣與藝術(shù)無關(guān)，他只是覺得，看似簡單的折紙，其中蘊(yùn)含了深?yuàn)W的幾何原理，如果能夠解開這些幾何原理的神秘面紗，就能創(chuàng)造出不可思議的折紙作品。

折紙大師

埃里克

埃里克設(shè)計(jì)的曲面折紙

于是，2001年，埃里克來到麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)系攻讀博士，通過計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)來研究折紙。有趣的是，在這件事上，埃里克和父親成為了很好的搭檔，他教父親計(jì)算機(jī)科學(xué)和數(shù)學(xué)，父親教他藝術(shù)和裁剪手工，父子兩人合作，做出了很多完美的折紙藝術(shù)品，他們可以在數(shù)學(xué)理論的指導(dǎo)下，將紙張巧妙地堆疊成帶有圓形褶皺的花朵，或者將紙張扭曲成帶有支撐力的傘狀結(jié)構(gòu)。2008年，紐約現(xiàn)代博物館宣布，永久收藏埃里克與他的父親共同創(chuàng)作的三件“曲面折紙雕塑”，可見這些折紙作品已經(jīng)可以做得像雕塑一樣惟妙惟肖了。

在麻省理工學(xué)院，埃里克更關(guān)心的當(dāng)然還是科學(xué)理論，他所研究的折紙理論眾多，比如，比較著名的“一刀剪”理論，即一張紙用任意方法折疊若干次，之后只剪一刀，是不是可以得到所有的形狀？埃里克通過數(shù)學(xué)演算證明，“一刀剪”確實(shí)可創(chuàng)造出各種形狀，比如近似生物、建筑、地貌等一切事物的多邊形，只是復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可能需要足夠多次的折疊與足夠大的紙張而已。又比如，埃里克在計(jì)算機(jī)中設(shè)計(jì)大量的數(shù)學(xué)算法，實(shí)現(xiàn)折紙的過程仿真模擬，從而推敲折疊真實(shí)折紙藝術(shù)作品的方法，另一方面，通過創(chuàng)作折紙藝術(shù)作品，埃里克也能夠反推改進(jìn)算法，改進(jìn)的算法又進(jìn)一步激發(fā)折紙藝術(shù)創(chuàng)作，實(shí)現(xiàn)從算法到藝術(shù)再到算法的循環(huán)。

沉浸在折紙之中，埃里克成長為出色的科學(xué)家，他的博士論文《計(jì)算折紙領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作》幫他獲得了麥克阿瑟獎(jiǎng)學(xué)金。21歲的時(shí)候，埃里克便被聘為麻省理工學(xué)院的教授，他教授的折紙課程被評選為精品課程，該課程被上傳到互聯(lián)網(wǎng)向全世界公開。

埃里克的學(xué)生卡夫折出的動(dòng)物圖案真是出神入化

目前，埃里克的研究已經(jīng)不再停留于理論層面，他開始研究折紙?jiān)谔占夹g(shù)以及生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用，比如，如何折疊太陽能電池板，使其在進(jìn)入太空后展開出最大的面積;再比如，如何將抗癌藥物中的化學(xué)大分子進(jìn)行空間折疊，減少輸運(yùn)損失，使其在癌細(xì)胞處展開、釋放，這樣既可以提升抗癌藥物的療效，又可以減輕藥物的副作用。在將來，埃里克還打算將折紙理論運(yùn)用到柔性顯示、建筑打印等其他領(lǐng)域，在他的手上，折紙這樣好玩的游戲，還可以變出更多“科技魔術(shù)”。