達(dá)·芬奇的另一面：“科學(xué)怪才”

楊昌平

目前已知的保存于世的達(dá)·芬奇手稿仍多達(dá)6000頁(yè)，內(nèi)容涵蓋繪畫、音樂、建筑以及天文、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。直到500余年后的今天，這些充滿奇思妙想的手稿，依然引發(fā)世人無盡的關(guān)注與遐想。

提起達(dá)·芬奇，首先讓人想起的就是他在繪畫上的成就，其最有名的畫作是《蒙娜麗莎》和《最后的晚餐》。肖像畫杰作《蒙娜麗莎》代表了達(dá)·芬奇的最高藝術(shù)成就，目前是巴黎盧浮宮的鎮(zhèn)館之寶?！蹲詈蟮耐聿汀吠瑯酉碛惺⒆u(yù)，目前收藏于意大利米蘭圣瑪利亞德爾格契修道院。不過，如果您以為達(dá)·芬奇僅僅是一名有杰出成就的畫家，那就大錯(cuò)特錯(cuò)了。這位歐洲文藝復(fù)興時(shí)期的怪才涉獵甚廣，他不但在繪畫上天賦出眾，而且在機(jī)械、軍事、建筑、數(shù)學(xué)等多方面都有創(chuàng)造性的成就。正在清華大學(xué)藝術(shù)博物館內(nèi)展出的60幅《大西洋古抄本》真跡，就是達(dá)·芬奇的杰作，其中包含了機(jī)器人、大炮、飛行器、起重機(jī)、挖掘機(jī)、潛水設(shè)備、液壓泵、印刷機(jī)、布機(jī)、巨型十字弓、自動(dòng)行走的小車、大樓、平面幾何等多種手繪圖?？上У氖?，達(dá)·芬奇的大部分奇思妙想，都只是在繪圖板上“虛度光陰”。他設(shè)計(jì)的、目前仍在使用的唯一原物是米蘭附近的水閘。

更讓人驚嘆的是，達(dá)·芬奇的手稿可不僅僅是這60幅。目前已知的保存于世的達(dá)·芬奇手稿仍多達(dá)6000頁(yè)，內(nèi)容涵蓋繪畫、音樂、建筑以及天文、地質(zhì)、數(shù)學(xué)、物理、醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。直到500余年后的今天，這些充滿奇思妙想的手稿，依然引發(fā)世人無盡的關(guān)注與遐想。

分析這些手稿，達(dá)·芬奇的才華稱得上“怪”與“全”，甚至讓人懷疑他是不是那些熱門劇中的“穿越者”。否則的話，他的腦海里為何會(huì)產(chǎn)生那么多的超前思維呢？

6000頁(yè)手稿的坎坷之旅

清華大學(xué)藝術(shù)博物館所展出的60幅《大西洋古抄本》手稿真跡，全部來自創(chuàng)建于1609年的米蘭昂布羅休圖書館。該圖書館共收藏有《大西洋古抄本》1119頁(yè)手稿，是達(dá)·芬奇手稿中數(shù)量最多的一批，主要涵蓋了達(dá)·芬奇從1478年至去世前的工作與生活經(jīng)歷。一如它們的主人，《大西洋古抄本》同樣經(jīng)歷了跌宕起伏的傳奇命運(yùn)。1519年，達(dá)·芬奇在法國(guó)去世。在達(dá)·芬奇被安葬于昂布瓦斯的圣弗洛倫庭教會(huì)的修道院之后，他的遺囑也被公布，包括手稿在內(nèi)的所有藏書、關(guān)于其藝術(shù)與代表畫家聲譽(yù)的工具及肖像畫，都留給他最為信賴的學(xué)生、26歲的弗朗西斯科·梅爾茲，以回報(bào)其過去的服務(wù)和幫助。梅爾茲一直小心翼翼地將這些手稿保存在他位于米蘭近郊的別墅中。在梅爾茲去世后，這筆巨大的遺產(chǎn)無數(shù)次遭到了貴族和藝術(shù)商們的爭(zhēng)搶，其中雕塑家彭佩歐·萊奧尼在16世紀(jì)末從梅爾茲的繼承人手中獲得了大部分達(dá)·芬奇的手稿，并將這些手稿與當(dāng)時(shí)正在制作的地圖冊(cè)裝訂在了一起，這也是這批手稿以“大西洋”命名的主要原因。

萊奧尼對(duì)于手稿的編排并未按照學(xué)科進(jìn)行分類，而是更多將著眼點(diǎn)放在了視覺與審美方面。萊奧尼在1610年去世后，他的繼承人坡里多羅·卡爾奇得到了手稿，又在1625年把它賣給了伽里阿佐·阿克那提伯爵。到此時(shí)為止，人們已得知達(dá)·芬奇的手稿留存于世，并且價(jià)值連城。1636年，阿克那提把《大西洋古抄本》以及十一卷其他的達(dá)·芬奇作品捐給米蘭昂布羅休圖書館。但是，1796年，拿破侖打敗了意大利。他聲稱這些手稿是戰(zhàn)利品，并把《大西洋古抄本》帶到法國(guó)國(guó)家圖書館，其他作品被送至巴黎的法國(guó)研究院。拿破侖在1815年戰(zhàn)敗后，在盧浮宮中呆了17年的《大西洋古抄本》才被送回米蘭昂布羅休圖書館，現(xiàn)在它被分作十二卷，從萊奧尼的冊(cè)子里分出來并妥當(dāng)?shù)刂匦卵b裱。

保存在米蘭的并非達(dá)·芬奇的全部手稿，有一部分手稿流落到了英國(guó)，換了多個(gè)主人。如今，在英國(guó)的部分手稿分別散落在溫莎皇家圖書館、大英博物館、維多利亞和阿爾伯特博物館。還有部分達(dá)·芬奇手稿被稱為《萊斯特抄本》，目前歸比爾·蓋茨所有，每年在全世界不同的城市展覽。盡管達(dá)·芬奇大多數(shù)的發(fā)明在他的生前并未實(shí)現(xiàn)，但I(xiàn)BM出錢制作了許多模型，在昂布瓦斯的克洛斯宅達(dá)·芬奇博物館展示。

顯而易見，保存下來的達(dá)·芬奇手稿僅是一小部分。因?yàn)檫_(dá)·芬奇一生喜歡做筆記，他記錄過的手稿，已知的就有1.3萬多頁(yè)。而在他手稿的最后一頁(yè)，文字突然以“等等”中斷，達(dá)·芬奇再也沒有回來完成這件手稿。

自動(dòng)小車的探索之路

遙想15世紀(jì)的某一天，一輛雙輪馬車在佛羅倫薩的石子路上緩慢地前進(jìn)著，坐在馬車中的達(dá)·芬奇幻想著有一輛自動(dòng)行駛的車子載著他到處漫游。回到家后，他站在窗前，望著不遠(yuǎn)處的鐘樓，“鐺”鐘樓敲起清脆的鐘聲，喚醒了沉浸在想像中的達(dá)·芬奇?！扮姙槭裁茨芮媚?？因?yàn)槔锩嬗邪l(fā)條作動(dòng)力，那么能不能用發(fā)條試試自動(dòng)行駛的車？” 達(dá)·芬奇轉(zhuǎn)身坐在桌子前，把他的設(shè)想畫在紙上，第一張以發(fā)條為動(dòng)力的自動(dòng)行駛車輛的設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谒种姓Q生了。但是，他的理想留在了紙上，卻沒有變成現(xiàn)實(shí)。清華大學(xué)藝術(shù)博物館中就展示了這張圖紙，叫作“對(duì)自動(dòng)行走小車的研究”，這張圖是《大西洋古抄本》中比較著名的手稿，由此，有人將達(dá)·芬奇視為現(xiàn)代汽車的先驅(qū)。與錫耶納人之前的先例相比，達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的小車的新奇之處在于，它使用機(jī)械來代替畜力驅(qū)動(dòng)。既然是機(jī)動(dòng)車，就要考慮動(dòng)力問題，達(dá)·芬奇在機(jī)動(dòng)車中部安裝了兩根彈簧以解決這個(gè)問題。人力轉(zhuǎn)動(dòng)車的后輪使得各個(gè)齒輪相互咬合，彈簧繃緊就產(chǎn)生了力，再通過杠桿作用將力傳遞到輪子上。

那么怎么控制車速呢？達(dá)·芬奇也想到了。他在車身上安裝了一個(gè)圓盤裝置，圓盤表面設(shè)置了很多方形的木塊，和每個(gè)輪子連接的鐵桿的另一端與圓盤相接，這就是用于控制車速的裝置。圓盤上放置的木塊數(shù)量越多，與鐵桿之間的摩擦就會(huì)越大，阻力也越大，輪子的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越慢，行駛的距離越長(zhǎng)。

當(dāng)然，達(dá)·芬奇也想到了剎車裝置。位于齒輪之間有一個(gè)木塊，拉動(dòng)繩索將木塊卡在齒輪之間，車就可以停止。不過，這輛汽車不能載人，因?yàn)閮H靠彈簧的動(dòng)力根本無法行駛很長(zhǎng)的距離。

對(duì)于達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的這種自動(dòng)行走的小車，達(dá)·芬奇博物館主任羅曼羅·南尼認(rèn)為，它看上去就像一輛無篷四輪馬車和巨型手表內(nèi)部以及推車加農(nóng)炮的綜合體。南尼還猜測(cè)，達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)這輛車的原因是為了給某些人留下深刻的印象，比如到意大利訪問的外國(guó)國(guó)王等。

他夢(mèng)想像鳥兒一樣飛翔

眾所周知，飛機(jī)是萊特兄弟在1903年發(fā)明的。在萊特兄弟之前，有許多試圖像鳥兒一樣在天上翱翔的先驅(qū)者，就曾嘗試著制造各種各樣的飛行器。而怪才達(dá)·芬奇也不例外，清華大學(xué)藝術(shù)博物館展出的60幅手稿中，就有多張達(dá)·芬奇關(guān)于飛行器的設(shè)計(jì)圖。

一張名為“機(jī)械飛行器的研究”的手稿，是達(dá)·芬奇在1483年至1486年之間繪制的。根據(jù)達(dá)·芬奇的設(shè)計(jì)，飛行員呈俯臥狀態(tài)，機(jī)翼如同有力振動(dòng)的手臂一樣在活動(dòng)。飛行器上有兩個(gè)環(huán)，一個(gè)位于頸部，另一個(gè)在腰部，它確保了機(jī)器的有效空間和機(jī)翼的運(yùn)動(dòng)，并通過手腳并用的操縱來實(shí)現(xiàn)機(jī)翼活動(dòng)；飛行員的手上持有兩個(gè)手柄，通過它們可以舉起雙翅，而用雙腳夾住一個(gè)繩子時(shí)，飛行器就可以下降。達(dá)·芬奇設(shè)想，在飛行的過程中，能否解放一只手？他提醒說，兩個(gè)手柄可以由一只手來緊握，這樣有可能僅憑一只手來操縱飛行。

達(dá)·芬奇甚至設(shè)計(jì)了飛機(jī)螺旋槳模型，根據(jù)美國(guó)紀(jì)念飛行百年委員會(huì)有關(guān)早期直升機(jī)技術(shù)的報(bào)告，他的這一設(shè)計(jì)誕生于1493年，采用螺旋形旋轉(zhuǎn)面，由鐵絲和亞麻布制成，使用淀粉密封，由人力驅(qū)動(dòng)。這種螺旋槳也被稱之為“氣動(dòng)陀螺”，是世界上第一個(gè)旋翼飛機(jī)設(shè)計(jì)。然而，這一設(shè)計(jì)最終成為一只不會(huì)飛的鳥。美國(guó)紀(jì)念飛行百年委員會(huì)表示，單靠肌肉的力量很難操縱直升機(jī)，無法應(yīng)對(duì)螺旋推進(jìn)器產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)力。

很多時(shí)候，達(dá)·芬奇的研究和創(chuàng)作多是興之所至，誠(chéng)如南尼所說，有可能是他隨手涂鴉。但是，他對(duì)飛行器，或者說飛翔現(xiàn)象的研究卻系統(tǒng)而長(zhǎng)遠(yuǎn)。與后世發(fā)明的固定翼飛機(jī)相比，達(dá)·芬奇的思路完全不同。他認(rèn)為真正的飛行應(yīng)該是像鳥類一樣，通過撲扇翅膀，在空中自如地活動(dòng)。他試圖以機(jī)械裝置模擬鳥類飛行動(dòng)作，為人類添加一對(duì)可操控的翅膀。

達(dá)·芬奇對(duì)機(jī)械飛行的研究可以被劃分為兩個(gè)階段：第一階段涵蓋了他在米蘭時(shí)期的研究，主要是人體需要多大的力量才能通過拍打翅膀來操作飛行器；第二階段大約在公元1500年，他返回佛羅倫薩，并開始重點(diǎn)研究鳥類的飛行，希望能從形式和功能上對(duì)鳥類進(jìn)行模擬并制造出飛行器。