揮動(dòng)想象的翅膀

郝俊

中國(guó)納米藝術(shù)第一人、中國(guó)昆蟲(chóng)動(dòng)力飛機(jī)第一人、中國(guó)三維打印飛機(jī)成功設(shè)計(jì)與試飛第一人，同濟(jì)大學(xué)航空航天力學(xué)學(xué)院教授沈海軍有著三個(gè)響亮的“第一人”身份。

如今，前往沈海軍實(shí)驗(yàn)室參觀的訪客絡(luò)繹不絕。然而在熱鬧的場(chǎng)景之外，他有時(shí)也會(huì)反思，是不是應(yīng)該收收心，花更多的精力去做“所謂的科研”？

“想來(lái)想去，我還是覺(jué)得應(yīng)該去做自己認(rèn)為對(duì)的、真正感興趣和喜歡的事情?！鄙蚝＼娬f(shuō)，他深信自己的事業(yè)充滿了正能量，因?yàn)樵谀抢?，有看得?jiàn)的想象力。

在西北工業(yè)大學(xué)一路從學(xué)士讀到博士，又從南京航空航天大學(xué)博士后出站留校任教，沈海軍走過(guò)了一段再平常不過(guò)的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)之路，寒窗苦讀十幾年后開(kāi)始忙著上講臺(tái)、搞科研、寫(xiě)論文，在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中尋求立足之地。

直到2005年的一天，這位從小就喜歡畫(huà)畫(huà)的工科男，在放棄興趣愛(ài)好多年之后，忽然意識(shí)到自己所從事的科學(xué)研究中其實(shí)同樣蘊(yùn)藏著藝術(shù)之美。

新千年之際，納米研究開(kāi)始在全球科技界迅速躥紅。沈海軍有一個(gè)研究方向，是用量子化學(xué)的分子設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行納米碳管的理論模擬。在對(duì)分子運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬運(yùn)算的過(guò)程中，沈海軍面前的電腦屏幕上布滿難以計(jì)數(shù)、方向各異、長(zhǎng)短不一的箭頭，以此形象表示原子的能量梯度，這些箭頭變幻莫測(cè)。

“很神奇的是，某個(gè)時(shí)刻讓運(yùn)算過(guò)程暫停，你會(huì)看到屏幕上呈現(xiàn)出非常漂亮的畫(huà)面，就像一幅藝術(shù)作品?！鄙蚝＼娞兆砥溟g，轉(zhuǎn)而又想，“別人是不是也在這個(gè)科學(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了美的存在？”

他嘗試在搜索引擎中鍵入“納米藝術(shù)”，幾乎沒(méi)有獲得任何有效信息，再用英文nano art搜索，他發(fā)現(xiàn)國(guó)外網(wǎng)站的確有一些相關(guān)資料，但仍極為有限。

“這說(shuō)明，納米藝術(shù)在當(dāng)時(shí)還沒(méi)有發(fā)展起來(lái)?！鄙蚝＼娍吹搅丝茖W(xué)與藝術(shù)相遇時(shí)擦出的耀眼火花。仔細(xì)查閱資料、收集納米藝術(shù)作品、跟蹤最新進(jìn)展，為了讓更多人分享納米藝術(shù)帶來(lái)的美感和快樂(lè)，他創(chuàng)辦了國(guó)內(nèi)第一家，也是迄今唯一的納米藝術(shù)網(wǎng)。幾乎憑借一己之力，這個(gè)網(wǎng)站已苦苦支撐了近十年。

如同進(jìn)行一項(xiàng)全新的課題研究，沈海軍將極大的熱情傾注于對(duì)納米藝術(shù)的關(guān)注。在學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索“納米藝術(shù)”相關(guān)文章，人們會(huì)發(fā)現(xiàn)大都出自沈海軍之手。經(jīng)過(guò)5年時(shí)間的積累，他與人合作在2009年完成編著的《納米藝術(shù)概論》成為國(guó)內(nèi)首部納米藝術(shù)專(zhuān)著。

盡管在納米藝術(shù)界很快變得小有名氣，但沈海軍自己創(chuàng)作的作品其實(shí)并不多，他更愿意通過(guò)各種途徑，拉近公眾與納米科技的距離。2010年，來(lái)到同濟(jì)大學(xué)任教后不久，他參與發(fā)起首屆國(guó)際納米藝術(shù)展，征集到來(lái)自全球科學(xué)家、藝術(shù)家和設(shè)計(jì)師的數(shù)百件攝影、繪畫(huà)、裝置、雕塑等作品。這是國(guó)內(nèi)首次利用藝術(shù)的想象力，對(duì)納米尺度下的微觀世界進(jìn)行展示，受到國(guó)內(nèi)外納米科技界高度關(guān)注。

納米藝術(shù)做得風(fēng)生水起，但沈海軍始終認(rèn)為，那只是調(diào)劑科研教學(xué)生活的副業(yè)：“我還是想做科學(xué)家，而不是科學(xué)藝術(shù)家?！?010年，沈海軍受聘同濟(jì)大學(xué)航空航天力學(xué)院教授，他在博客中宣布“別了，納米”，全身心回歸到自己的老本行——飛機(jī)設(shè)計(jì)。

“當(dāng)了教授，就應(yīng)該做些實(shí)實(shí)在在的、有用的工作?！被貧w老本行，沈海軍覺(jué)得做飛機(jī)就很實(shí)在。于是，他的博客里多了不少旁人看來(lái)奇形怪狀、形形色色的飛機(jī)模型——汽車(chē)飛機(jī)、蒼蠅飛機(jī)、巨型人形飛機(jī)、肖像飛機(jī)，甚至櫻桃和杏子也能變身為水果飛機(jī)。

“不要以為，飛機(jī)只有我們習(xí)以為常、在天空中能夠看見(jiàn)的那些樣子?！痹陲w行器的世界里，沈海軍說(shuō)一定要有最豐富的想象力。

在同濟(jì)大學(xué)，沈海軍成立了微小飛行器實(shí)驗(yàn)室。走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，參觀者除了驚嘆于一屋子形態(tài)各異的飛機(jī)，更會(huì)為墻上數(shù)十只蟬標(biāo)本勾勒出的一架飛機(jī)輪廓感到好奇，不知情者，會(huì)以為走進(jìn)了一間生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

原來(lái)，這些蟬均源自沈海軍開(kāi)設(shè)的《微小飛機(jī)設(shè)計(jì)與制作》課程中一個(gè)名為“蟬動(dòng)力遙控飛機(jī)”的研究課題。為了捉蟬，沈海軍在酷熱的夏夜帶領(lǐng)學(xué)生打著手電摸黑深入樹(shù)叢，尋找蟬的蹤影，仿似回到了童年的快樂(lè)時(shí)光。“得找到鮮活的、精力充沛的那些蟬才行。”

晚上收獲的這些“戰(zhàn)利品”，第二天就成為他們的手術(shù)對(duì)象，用激光切割機(jī)實(shí)施“切片手術(shù)”以了解蟬的機(jī)體構(gòu)造，準(zhǔn)確找到控制蟬左右翅膀運(yùn)動(dòng)的肌肉神經(jīng)，然后在肌肉上施加電脈沖，看蟬會(huì)做出何種反應(yīng)。“這有點(diǎn)像騎馬，揮動(dòng)馬鞭讓它左右拐彎?！鄙蚝＼娊忉屨f(shuō)。

了解清楚蟬的飛行機(jī)理，接下來(lái)就要加裝遙控和接收設(shè)備，對(duì)蟬實(shí)施行為遙控實(shí)驗(yàn)，讓它按照操控者的意志飛行。按部就班完成一系列工程，蟬動(dòng)力遙控飛機(jī)順利實(shí)現(xiàn)，并且很快成功申請(qǐng)專(zhuān)利。

這只不過(guò)是沈海軍實(shí)驗(yàn)室里誕生的奇特微小飛機(jī)之一，他帶領(lǐng)學(xué)生們揮動(dòng)想象的翅膀，創(chuàng)造性的發(fā)明接踵而來(lái)。

輕輕一甩手，一架乒乓球拍大小的微型飛機(jī)隨即從指尖飛出，仔細(xì)觀察，整架飛機(jī)的機(jī)翼和尾翼渾然一體。這是沈海軍實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)制作完成的一架3D打印微型飛機(jī)，并首次在國(guó)內(nèi)成功試飛。此后，他們又成功研制出3D打印的飛魚(yú)仿生微型電動(dòng)滑翔機(jī)。

除了豐富的研究成果，沈海軍的課堂也別開(kāi)生面，有時(shí)甚至?xí)涎莜偪褚荒?。他曾組織學(xué)生抓來(lái)一籠子活蒼蠅，課間給每位同學(xué)發(fā)一只，讓他們?cè)谏n蠅屁股后面貼一張小紙片，然后讓大家同時(shí)放飛，看哪些蒼蠅還能順利起飛。

“那個(gè)景象非常壯觀?！鄙蚝＼娦ρ?，若是這一幕讓教學(xué)督導(dǎo)看見(jiàn)，定會(huì)批評(píng)他課堂秩序很差。事實(shí)上，他這么做的目的就是要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

不會(huì)照本宣科的沈海軍在嘗試以自己的方式破解“錢(qián)學(xué)森之問(wèn)”，在他看來(lái)，所謂創(chuàng)新能力不足，根源在于想象力的缺失，而興趣才是真正的老師。

沈海軍很高興看到自己人才培養(yǎng)的想法和理念能夠得到扎實(shí)地推進(jìn)，他在研制微小飛機(jī)的事業(yè)中獲得了與發(fā)表學(xué)術(shù)論文全然不同的成就感。