窥天鉴地:解密达·芬奇的自然与创造密码

小兑

阴郁的天气，并没有锁住我和老伴儿到博物馆看新展的热情。 　　天津自然博物馆外观。我和老伴儿找到老年人通道刷身份证通过。进入展览大厅，问了一下询问台，开始乘梯前往我们要去的展区位置。 　　我们要看的展览在三楼。乘梯而上来到窥天鉴地:解密达·芬奇的自然与创造密码的展览厅门口。 　　窥天鉴地:解密达·芬奇的自然与创造密码的广告画伫立在入口处十分醒目。在工作人员的指导下，扫码购得优惠票，愉快轻松的进入展厅开始“充电”。 　　达·芬奇白色雕像赫然醒目的伫立在展厅内一侧。 　　科学是指挥官，实践是士兵。 　　前言 列奥纳多·达·芬奇，在我们的脑海中并不陌生。我们熟知他最经典的杰作——《蒙娜丽莎》、《最后的晚餐》，它们诠释着人们对“完美”的理想定义，却像金字塔尖端可望而不可及。回到最初的故事，少年达·芬奇在老师韦罗基奥工坊学画鸡蛋的场景，恰是奠定这位全才巨匠的基石——对自然万物用心观察与探究的好奇心。 大自然成为达·芬奇无处不在的“导师”，他也将自然视作一本充满未知密码的百科全书，用一生的时间去阅读解码，最终成就在科学、技术、工程、艺术、数学等多领域的创造。 这是一次对达·芬奇伟大创造的“溯源”，让我们一步步从塔尖走往大地，重新感受他所敬畏的自然，如何反哺馈赠他在创作中的灵感痕迹，不断渗透滋养着他的成长道路，伴随着这份对真善美的热忱追求，最终沉淀出一把自由开启人类灵性智慧的密钥。 　　《大西洋古抄本》。 庞培·莱奥尼以数字重建与修复技术制作的复原版，64×46(厘米)。 在古时，此类大幅纸张多用于绘制蓝图。意大利语中，“蓝图”与“大西洋”是同一个词,这部手稿因而被称为“大西洋古抄本”。 这是达·芬奇最著名的手稿之一，辑录其不同时期的笔记和草图，涉及机械学、几何学、艺术和其他神秘装置构想,超过1750页。扉页上写着：“列奥纳多·达·芬奇的机械图纸、艺术秘密和其他作品，由庞培·莱奥尼收藏。”这部手稿并非由达·芬奇本人亲自整理编纂，而是由庞培·莱奥尼完成的。莱奥尼买下达·芬奇的笔记和画稿,并系统分类整理,最终汇编成多个不同专题的手稿合集。 　　达·芬奇名字的由来。 达·芬奇的出生地——意大利中部托斯卡纳的芬奇小镇。列奥纳多·达·芬奇，名字意为“来自芬奇镇的列奥纳多”。 达·芬奇出生在意大利托斯卡纳的芬奇小镇,这里景色秀丽。他的父亲是富庶的公证人，母亲是淳朴的农妇。身为非婚生子女的达·芬奇未接受正规教育,大自然是他童年最亲密的伙伴。他总是随身携带笔记本,有的用了十五年之久。这些手稿图文密布,内容涵盖动物学、植物学、地理、数学、建筑学、机械学等诸多领域，印证了他永无止境的好奇心和坚持不懈的观测实践。在他看来，学科之间并无真正的界限，万物知识本应互通互融。 　　列奥纳多·达·芬奇（1452-1519)是举世公认的文艺复兴三杰之一（与米开朗基罗、拉斐尔齐名)，是杰出的艺术家、科学家、工程师和发明家。其作品充满创造力，呈现出对人、自然及宇宙和谐的无尽追求。他深信艺术与科学有紧密联系，并能相互促进，其跨领域的综合性创造思维深刻影响了后人。 列奥纳多·达·芬奇个人大事记 1452年：4月15日，列奥纳多·达·芬奇出生于意大利托斯卡纳的芬奇镇。 1466年：在佛罗伦萨成为韦罗基奥作坊的学徒。 1478年：独立开设工作室，接受私人创作委托。 1481年:接到《三博士来朝》绘制委托，未完成便离开佛罗伦萨。 1482年:前往米兰，为卢多维科·斯福尔扎公爵服务近十七年。 1490年：绘制《维特鲁威人》。 1494年：开始创作《最后的晚餐》。 1499年：米兰公爵被推翻后离开米兰，辗转威尼斯等地。 1503年：回到佛罗伦萨，着手绘制《蒙娜丽莎》。 1506年：重返米兰，为法国国王路易十二效力。 1513年：移居罗马，为教皇利奥十世工作。 1516年：应法国国王弗朗索瓦一世邀请，定居法国昂布瓦斯。 1519年:5月2日于法国去世，享年67岁，遗言指定学生弗朗切斯科·梅尔齐为唯一遗产继承人。 　　与达·芬奇相关的部分重要人物。 达·芬奇的学生:弗朗切斯科·梅尔齐。 达·芬奇的资助人:弗朗索瓦一世。 达·芬奇的好友:卢卡·帕乔利。 达·芬奇的老师:安德烈亚·德尔·韦罗基奥。 达·芬奇的传记记者:乔治·瓦萨里。 　　童年时期的达·芬奇。 　　艺术家—达·芬奇最为世人所熟知的身份，为我们创作出宝贵的旷世杰作。达·芬奇在创作过程中，擅长观察自然的光影规律，发明“晕染法”使画中的人物轮廓若隐若现，营造出一种神秘而柔和的氛围；他钻研人体比例、视觉透视，构建出近乎现实的虚拟场域；他还试图模仿自然的声音，自制乐器并演奏出震撼人心的旋律乐章..他将自然的规律直接服务于艺术，使其美学造诣达到了前所未有且富有深度的境界。 　　《蒙娜丽莎》。 达·芬奇1503年画作木板上修复和数字重建复制品，81×54（厘米)。 在开始绘画之前，木板需要被打磨光滑，并涂上白色作为底色。在准备好光滑、干净的白色木板后可以手绘草图，也可以采用拓印技术，通过小孔和深色粉未将纸上的图案转印到木板上。 　　《蒙娜丽莎》。 达·芬奇1503年画作木板上修复和数字重建复制品，81×54(厘米)。 《蒙娜丽莎》的原作是绘制在木板上的，达·芬奇在勾勒出草图后，开始为各个部分上色，一笔一笔地加以完善，而主角背后的风景并非同时绘制。 　　《蒙娜丽莎》 达·芬奇1503年画作木板上修复和数字重建复制品，81×54(厘米)。 《蒙娜丽莎》的数字修复历经50余道工序：首先依据画作损伤部位邻近区域的表面信息进行逐层复制，按照裂纹从大到小的顺序进行填补；完成表层修复后，运用数字滤镜消除黄黑色覆盖层；最后参照历史记载，对睫毛与肌肤细纹等微观细节进行精修。这一修复工程让我们得以更加接近这部作品的原貌。 　　《蒙娜丽莎》。 达·芬奇1503年画作木板上修复和数字重建复制品，81×54（厘米)。 《蒙娜丽莎》油画原作绘制于77×53厘米的白杨木画板上，现藏于法国巴黎卢浮宫。因岁月侵蚀，在色彩复原前，画作整体已经泛黄绿色调，本应湛蓝的天空已呈现为青绿色的斑块，色彩严重失真。 　　《蒙娜丽莎》的眼睛与笔记。 在达·芬奇的《大西洋古抄本》864r页中，我们发现了一幅倒置的画作。当翻转页面并清除周边的笔记后，发现一幅为《蒙娜丽莎》准备的草图：一只睫毛纤长的眼睛和一缕波浪状发丝，与《蒙娜丽莎》完美重叠。 达·芬奇深知眼睛是画中人物最重要的部分:这是人们最先注意并最容易被吸引的位置。因此他另辟蹊径:调整人物瞳孔方向，即使画中人物侧转脸庞，其眼睛仍直视观众。因此，无论从哪个角度观赏画作，画中人都仿佛凝视着每一位驻足之人。这种视错觉技法使达·芬奇的画作更加神秘生动。 　　这件乐器构造与 1796年正式发明的八音盒完全相同。在这里，达·芬奇用圆形管子代替了金属片。除了可以自由安排旋转的中心圆筒上的齿轮外，还能够调整管子的位置和数量，从而产生大量不同的声音和旋律。通过转动曲柄使圆筒旋转，所有齿轮会依次敲击管子，演奏出一种复调的卡农音乐。 　　《救世主》。 达·芬奇1493年画作木板上修复和数字重建复制品，69×47（厘米）。 这幅画作直至近期才被发现，画中的耶稣呈现经典姿态，但手持的是透明球体而非地球仪。无论是衣袍还是装饰细节，均与达·芬奇预备草图的设计相符。 　　《施洗者圣约翰》。 达·芬奇1508年画作木板上修复和数字重建复制品，72×56(厘米)。 这是对达·芬奇最后创作的画作之一进行的数字修复与重建(普遍认为是达·芬奇最后的一幅画作，被达·芬奇在晚年随身携带并反复修善）。画中主角头部微微倾斜，正面的光线仿·佛来自观者手中那并不存在的蜡烛。他的手指向上指着，后来在他的另一只手上被加上了十字架。 　　《救世主》的服饰。 　　几何图形和草图。 　　镀银马头骨里拉琴(达·芬奇手稿中的模型重建）。 据传达·芬奇还是一位非凡的音乐家，他曾制作过一件极其独特的乐器用马头骨制成的里拉琴。这件16世纪的乐器与当今的中提琴或小提琴极为相似，当年曾作为赠礼呈献给米兰公爵，引起了巨大轰动。 　　乐谱页。 　　旋转音乐风琴(达·芬奇手稿中的模型重建）。 这台根据达·芬奇手稿复原的乐器，通过转动手柄带动所有音管旋转，每转动一圈便会重复演奏旋律。只须更换木质齿轮并重新排列音管顺序，便能改变音效，演奏出不同的曲调。 　　《最后的晚餐》大型场景。 据达·芬奇1494-1498年作品数字修复与重建模型。 《最后的晚餐》是世界上最著名的壁画之一，现存于米兰。达·芬奇在《最后的晚餐》中运用了独特的透视构图法，这一技术需要进行精确计算，借助绳子将房间内的所有平行线均汇聚到一个中心点（一点透视法），从而在视觉上延伸了虚拟的空间，产生画中的房间以及人物都是真实存在的空间错觉。 　　《最后的晚餐》的角色。 　　透视绘图仪(达·芬奇手稿中的模型重建）。 这个透视绘图仪是帮助艺术家们绘图的工具，如同一台相机，通过单眼观察小孔防止产生视差效应，及能确保观察点固定不变。而绘制得到的是物体在平面上的透视投影，这与如今的计算机图形学和3D模型所实现的效果类似。达·芬奇从老师韦罗基奥那里学到的技巧，加上自己日常研究观察，创作出众多杰作。所有研究和技术都是光学的基础，如今的VR眼镜技术正是从此发展而来。 　　画是一首哑诗，诗是一幅盲画。 ——列奥纳多·达芬奇 　　机械奇境:自然与仿生发明。 达·芬奇还是一位具有人文情怀的发明家，他坚信科技技术能与自然共生，通过模仿、类比自然实现阶段性突破：他常常花上整日时间观察空中鸟类的飞行动作,找到了一种仿生飞行机器的灵感；在动物运动的原理中创新制作出机械狮子、机械车等自动装置载具；在水力与人体结构的结合中设计出令人惊叹的人型机器人。他有许多结合生物学和机械学的前瞻性发明,尽管在16世纪的条件并未完全真正制造出来，但这些创新型发明涵盖了现代当代的许多先进科技理念,这不仅证实了他超越时代的创造力，以及以提升人类生存为本的技术想象力，体现着达·芬奇将自然科学与人文精神熔铸一体的创造哲学与贡献。 　　达·芬奇常常整日凝望天空的飞鸟，以近乎偏执的精度记录翅膀拍击的每个细节。他擅用仿生学推演法,通过分析鹰如何调整翅膀的角度和形状及其与气流的相互作用,构思出多种仿生学原型。这些融合了解剖精度与机械原理的构想,虽受限于文艺复兴时期的技术条件而未能实现，却为现代空气动力学播撒了思想的火种。正如他在《鸟类飞行法典》中所说：“观察,理解，然后创造”—这一哲思超越了他的飞行器设计，彰显他超越时代的创造力。 　　飞鹰飞行器。 这是达·芬奇受飞鹰启发设计的飞行器模型,其结构与操控方式详细记录在《手稿B》中，飞行员可通过脚踏板与绳索发力，使机械翼旋转或弯曲，同时还可用头与手操翼面与尾翼的开合。 　　一旦体验过飞行，从此以后，每当在土地上仰望天空时，都会因为那曾经的惊鸿一瞥而渴望再次回到天空。 ——列奥纳多·达芬奇 　　水是大自然的原动力。 　　最早的“自动行驶”机械车。 　　机器人。 　　达·芬奇超文本手稿链接。 这份超文本手稿链接图谱，清晰展现了达·芬奇在自然科学与艺术设计研究之间的内在关联。这些手稿记录了他横跨几何学、自然现象、武器制造与人体解剖等多领域的探索。这些学科研究互相联系和支撑,让我们感受到达·芬奇无尽的好奇心与对学习的热忱,也帮助我们更好地理解这个世界。 　　机器狮子。 　　达·芬奇的各种才能从来不是孤立存在的。当他观察昆虫的飞行时，能从中获得设计机械装置的灵感；当他钻研数学和几何图形时，那些精妙的线条又成为服装装饰的图案来源。科学家身份的严谨观察,支撑起作为艺术家的无限想象，达·芬奇的每一个身份，都在悄悄地互相启发、彼此成就。 　　弟子北逾其师者，可悲也。 ——列奥纳多·达芬奇 　　数学寰宇:白然与几何重构。 数学，是达·芬奇所有领域研究中的“通用语言”，为他提供了解析世界、测算和构建模型的精确工具。科学与艺术融合的美学追求促使他尝试以可视化的美感，诠释复杂的几何概念与世界的深层联系：《维特鲁威人》完美融合人体比例与几何形态，为了更有效地记录测量与成像，创造发明三维复印装置与立体镜,成为超越几个世纪直达至今的3D复印与VR数字体验的雏形。达·芬奇对三维世界的洞悉使他以科学家身份严谨地解构自然，又以数学家及艺术家的想象力重构世界，将自然科学与艺术完美交融,创造出超越时代的伟大构想。 　　达·芬奇的马。 　　达·芬奇唯一出版的几何插画图形。 达·芬奇为数学家好友卢卡·帕乔利的《神圣比例》著作绘制了一系列几何插画，这些演变的几何体也被称为“柏拉图立体”，这是把黄金比例的数学研究以艺术品可视化的方式完美呈现出来，所有这些几何体都是由五个基础的相拉图立体衍生演变而来的。通过对达·芬奇手稿中的模型重建，让我们重新感受这位天才对空间数学、美学对称惊人的想象力与创造。 　　达·芬奇对视觉系统的研究。 达·芬奇认为视觉是人类认知世界的重要途径，为此，他围绕光学与解剖学展开系统性实验:从光线在眼球内的折射路径到视觉神经的感知机制，其研究直接重构了文艺复兴时期的人类视觉理论。这一突破不仅为他的艺术创作与跨学科设计提供了生理学依据，更深化了人类对“眼睛-大脑”认知机制的理解，展现出超越时代的科学预见性。 　　达·芬奇的马雕像。 米兰公爵卢多维科曾委托达·芬奇制作骑士雕像。为此，达·芬奇深入研究马的比例与肌肉结构,估算需70-100吨融化青铜用于铸造。然而，他的完美主义倾向导致耗时过长，加之时局等原因，雕像最终未能完成。但是，达·芬奇使用黏土制作的马雕塑研究备受赞誉。历史学家乔尔乔·瓦萨里记载：“所有看到黏土模型的人都声称这是他们见过的最伟大的作品。” 　　巧思天成:白然与工程制器。 达·芬奇不仅是艺术巨匠和人文情怀的发明家，更是一位出色的工程师、建筑师。他设计的工程结构显出他对力学的深刻洞见，以及把技艺与美学完美融会的追求。通过研究发现在他的手稿中的工程机械、建筑构思与武器设计，竟与古代中国的发明创造不谋而合。达·芬奇与生俱来的跨文明洞察力，就像代一座无形的桥梁，连接起古代中西方科技文明超越时空的对话，以及得益于马可波罗为欧洲带来的东方文明传播，这些都为我们重新审视古代中西方文化交流发展提供了崭新的研究维度和关键线索。 　　自支撑桥。 　　达芬奇与古代中国建筑。 　　达·芬奇与古代中国榫卯结构。 榫卯结构是中国传统木构建筑营造技艺的核心技术体系，其历史可追溯至新石器时代河姆渡文化遗址（约公元前5000年）的木质干栏建筑遗存。该技术通过凸出的榫与凹进的卯精密咬合，实现木构件间的摩擦自应力传递，无需使用钉子或胶水，衍生出丰富的组合方式，实现功能与结构的统一。虽暂无证据表明达·芬奇直接接触过该技术，但他设计的嵌合立方体保险箱、自支撑桥等与榫卯工艺有着惊人的相似。 　　古代中国发明:鲁班锁。 　　神秘魔法盒子。 　　白然为师:破译创造密码。 列奥纳多·达·芬奇这位“平凡”的博学天才，让他走向多领域杰出创造的秘密，源自那日复一日对大自然的好奇心。在达·芬奇一生对自然观察的创造实践中，累积超过七千多张的手稿记录，这些手稿不仅是科学观察的艺术杰作，更是强调跨学科融合的综合教育理念(STEAM)的最佳范本：将植物记录作为几何研究的课题，让昆虫飞行变成力学的实验对象，将动物运动、人体比例转化为工程的发明图纸，在这里，我们能见证达·芬奇，如何通过“自然”这位导师，开启改变世界和发明创造的蓝图，理解向自然学习所获得的跨时空创造奥秘。 　　正如充实的一天会带来酣畅的睡眠，有意义的一生会带来安详的死亡。 ——列奥纳多·达芬奇 　　每参观完一处，都要盖一枚与内容相关的纪念章。 　　从三楼参观完毕后，乘梯下到一楼去盖上最后一枚纪念章。 之后，我和老伴儿整理好衣服，出博物馆骑车回家啦。