解开达·芬奇的科技密码 正在上海科技馆举办的《追求大师的梦想——列奥纳多·达·芬奇机械发明与机器人展》，以《蒙娜丽莎的微笑》等经典作品为后人熟知的达·芬奇，曾设计出包括机关炮、排管枪、莱昂纳多坦克在内的上千件令人匪夷所思的机械设备

    你知道吗？第一个设计机器人的人是达·芬奇。他不仅仅是艺术家，也是伟大的科学家和工程师。昨日，达·芬奇机械发明与机器人展在上海科技(600608,股吧)馆开幕，将持续到12月25日。此次展览展示了80件机械模型和机器人模型、14件解剖学模型、16件达·芬奇名画复制品、4件手稿副本，是目前世界上较完整呈现达·芬奇科技成就的展览。

    该展览展示的模型由意大利传统手工坊通过解密手稿，利用达·芬奇时代的工艺和相似材料，还原出500多年前达·芬奇的创意构想，充分保留了展品的历史文化意蕴。在展览现场，众多根据达·芬奇手稿图纸制作的木制模型，如飞行器、潜水器、类似坦克的重型机车，这些超越时代的机械设计都令人叹为观止。根据其残缺不全的手稿，达·芬奇还被认为设计了第一个机器人；第一个提出了潜水艇的设想；发明了复杂的暗箱，已具备照相机的功能。记者现场看到，根据达·芬奇设计稿制作出来的机器人身穿武士盔甲，其内部构造符合解剖学的原理，可以实现坐立、动手和摇头。

    展厅工作人员介绍，从塔楼的建筑设计、鸟类的飞行原理、肾脏的结构功能，到月面火山口的观察，在达·芬奇现存的14000份手稿中，他发明的天赋与科学的先知显露无遗。但他大胆创新的设计，在当时的技术条件下难以实现，而大部分设计在五百年后，经由现代科学的分析，竟然都是准确可行的。

    1482年，在意大利的政治和军事要塞米兰，显赫一时的卢多维科公爵慧眼识珠，一眼相中了从佛罗伦萨初来乍到的列奥纳多·达·芬奇，请他担任军事工程师。这个任命，令公爵身边所有的权贵感到惊讶。虽然之后在卢多维科公爵的资助下，达·芬奇凭借《蒙娜丽莎的微笑》、《最后的晚餐》等经典作品成为流芳百世的艺术大师，但彼时，这位因为私生子身份从小就被剥夺受教育机会的中年人，并没有受过任何军事和机械方面的专业训练。

    当然，这位旷世奇才并不会让他的资助人感到失望。以画师和工程师双重身份在卢多维科麾下效力的达·芬奇，设计出包括机关炮、排管枪、莱昂纳多坦克在内的上千件令人匪夷所思的机械设备。不仅如此，事实上，在那个年代，他甚至开始筹谋创造机器人了。

    “更让人无法置信的是，包括机器人在内，达·芬奇大部分大胆前卫的设计，经过现代科学分析，竟然都是准确可行的。”意大利佛罗伦萨“泰克诺艺术”公司负责人盖布里尔·尼科莱，多年来一直对达·芬奇的科学手稿进行解密工作，并按图索骥，陆续完成了包括空气螺旋桨、双翼飞船、打鼓机器人、三滚珠轴承自行车等复杂机械。近日，在上海科技馆举办的《追求大师的梦想——列奥纳多·达·芬奇机械发明与机器人展》上，由他带领的手工匠人制作的80件机械模型和机器人模型，引起了观众的好奇。一些观众经过打鼓机器人的身边，不自觉地抓起它的“手”轻轻敲打鼓面，惊叹道：“原来它真的可以动啊！这真的是500年前的发明吗？”

有缺陷的战争机器

    在真实的历史中，达·芬奇创造的科技密码，精彩程度一点也不亚于丹·布朗小说和好莱坞电影。15世纪末至16世纪初，意大利各城邦乃至整个欧洲战事频繁。为了生计，达·芬奇如同中国战国时代的谋士，不断设计开发各类稀奇古怪的战争机械，将图纸或者模型献给当时代表各种政治势力的统治者们。

    人类历史上的第一辆坦克，诞生于第一次世界大战期间，而坦克雏形的出现显然早得多。而且，达·芬奇也预言，在他构思的所有武器中，能够在最短时间内有效改变战场形势的就是一种名为莱昂纳多的坦克。从复刻模型来看，这种原始坦克更像是隐秘战车。它的外壳以金属板加固，特殊的斜面构造能让它迅速躲避敌人的火力进攻。坦克内部能容纳包括指挥官在内的9名战士，其中8名战士通过操纵一系列摇把推动车轮滚动，车壁上的小口则让他们能够隐蔽地狙击敌人。在炮塔部分也有类似的小口，坦克指挥官站在这里能够全面把握战场情况，指挥坦克前进的方向。按照达·芬奇本人在《大西洋古抄本》对莱昂纳多坦克功能的描述，在攻击防守森严的军事要塞时，坦克可以独立突破敌人的火力障碍，它的构造安全得无懈可击。

    为了满足统治者们对抢夺海港的浅海伏击战需要，达·芬奇还发明了潜水器。这种潜水器由两根弹性皮质呼吸管、一个收集多余水汽的袋子、一个开口浮标，以及一个用玻璃做的防水面罩构成。两根吸管中，一根能把新鲜空气吸进来，而另一根负责把剩余空气排出去。经过现代科学家的检测，这套潜水装备能让人在水下两米深的海域内长时间停留。

    根据长期研究达·芬奇手稿的专家阿莱桑德罗·维佐西考证，达·芬奇本人最满意的设计，可能是一只自由漫步的“机器狮”。这是他在机器人之后设计的作品。据说，达·芬奇曾在1515年将一只“机器狮”的模型献给法国国王佛朗索瓦一世。后者对“机器狮”抽上三鞭后，“狮子”的胸部竟然打开，开出了一朵美丽的“鸢尾花”。

    在很多年前，一些科学家就开始通过《大西洋古抄本》等书籍的手稿，破译达·芬奇的科技密码，并且试图复制他的这些发明。结果，他们发现，从这些手稿来看，天才的发明和设计看似完美，但其中很多关键部件要么暗藏缺陷，要么就是那些镜像文字太过奇巧，无法解读。即使被完全复制出来，这些机械也无法如大师所描述的那样正常运转。而之后，又有科学家证明，这是达·芬奇在故意下“套”。有人猜测，这是他预防被抄袭、保护自己知识产权的招数；也有人认为，那些难懂的镜像文字是达·芬奇为了避免鹅毛笔墨迹沾到纸张上，而进行的特别训练。但阿莱桑德罗·维佐西认为，达·芬奇此举很可能在避免这些机械真正被投入使用，造成更大规模的战争和伤亡。

    “毫无疑问，达·芬奇的成功靠的是他的天赋、机智，以及当时最富有、最有权势也最危险的人的资助。”在阿莱桑德罗·维佐西看来，达·芬奇是天生的“通才”，有着触类旁通的天赋。通过对鸟的羽毛的分析和观察，他思考飞行和空气压力之间的关系，从而绘制出飞行器。解剖战死士兵和动物的尸体，他了解构造和比例，从而设计出体态完美的机器人和“机器狮”。在残酷的战争中，他运用自己的战争经验和自学的机械知识，创造出强大的战争机器。“但是，从他的手稿来看，达·芬奇对如何发挥自己的才能有着清醒的认识。”阿莱桑德罗·维佐西举例说，比如，他前半生最重要的资助人之一卢多维科公爵，被当时的人们称为“摩尔人”，是个野心勃勃、好战贪婪的政治人物。“试想，当这样的人物得到了如此先进的战争机械，将会造成什么样的后果。”阿莱桑德罗·维佐西说，而且，达·芬奇的很多战争机械都是有着明显的防御作用，包括打鼓机器人。

十五年的密码还原

    “由于种种原因，一开始，我们也很担心还原工作成功的概率会不会很低。”要复制出天才的设计，其中的辛苦恐怕只有当事人自己知道。盖布里尔·尼科莱在接受《第一财经日报》的采访时表示：“为了复制打鼓机器人，我们从搜集大师手稿开始，经历解密、考证、修改往复，整个进程差不多持续了15年之久。”500年前，达芬奇在佛罗伦萨的军帐中，是否真的按照设计图纸秘密地造出了这些发明，谁也不知道。而让他和自己的助手们下决心复原这些神奇的发明，也完全是出于个人理想和兴趣，几乎没有考虑到金钱收益。

    最初，盖布里尔·尼科莱他们在《大西洋古抄本》中看到的机器人草图，只有绳索、滑轮、齿轮和弹簧这些简单的零件。手工匠人一丝不苟地按照草图做出了这些零件，但负责拼装的工程师却得到了一个沮丧的结果。因为，当打鼓机器人身上的每一个零件都严丝合缝地连接上以后，它根本就是用一堆木头零件堆砌起来的标本。“无论怎样转动机器人背后的那根动力轴，都难以做出流畅的动作。”自信满满的盖布里尔·尼科莱顿时感觉自己被浇了一盆冷水。

    “中途我们已经萌生了放弃的念头。” 盖布里尔·尼科莱说，幸好，一位历史学家提醒他们，除了《大西洋古抄本》这类大部头的达·芬奇手稿合集之外，他平时也有用一些小本记录发明的习惯。“你们是不是去看看大师留下的零散手稿呢？”于是，他和助手们只好继续去搜索各类达·芬奇的手稿，希望从中找到答案。功夫不负有心人，一次，他们意外地在一家私人博物馆中发现了一张达·芬奇手绘的“鼓状圆柱体”设计图。据博物馆的工作人员称，这张手稿很不起眼，甚至被很多专家所忽略，因为它似乎和达·芬奇的任何科学研究都对不上口。然而，盖布里尔·尼科莱手下的一名工程师第一眼看到手稿，几乎叫出了声音：“那不应该是机器人的心脏吗？”

    事实果如这位工程师所料。盖布里尔·尼科莱根据这份手稿，制造出了这个表面凿有凹槽的鼓状圆柱体，把它和打鼓机器人的手臂连接起来。完成之后，他们发现，“鼓状圆柱体”仿佛成了机器人的心脏，当转动机器人身后的动力轴时，这个机器人顿时“活”了起来。“它仿佛拥有了生命，转动动力轴时能流畅协调地完成举手抬腿动作，而且能够自如地挥动手臂，做出貌似连续击鼓的动作。”

    不过，对尼科莱来说，这段解密大师机械密码的日子，更重要的是让他有了很多精神收获。至少，他对大师遗嘱中的那句“一日充实，可以安睡；一生充实，可以无憾”不再一知半解。“想想他周旋于各种政治势力之间，又能保持自我，比起科技发明来，这需要更多的智慧和勇气。”

原文转自网易财经

集锦：人形机器人发展史：http://alsrobot.cn/article-67.html