萊奧納多·達(dá)·芬奇在五百年前發(fā)明了潛艇，滑翔機(jī)和坦克。然后……一六二零年制造出第一艘潛艇；一八九一年第一具載人滑翔機(jī)飛上天空：一九一零年代，第一批坦克投入使用。

確實(shí)如此。達(dá)·芬奇的發(fā)明大多已經(jīng)遺失，而不得不在幾百年以后從頭再來(lái)，這是因?yàn)檫_(dá)·芬奇是一個(gè)文藝復(fù)興人。在文藝復(fù)興時(shí)期，充滿奇妙創(chuàng)意的古希臘手稿都被帶到意大利，所有人都興奮不已，一夜之間，他們都投身于各種藝術(shù)，以及有點(diǎn)古怪的科學(xué)之中。要成為一位文藝復(fù)興人，你得涉足所有學(xué)科——因此，在理想的情況下，人們并不特別精通于科學(xué)，寫作或者花式游泳——他們得精通所有一切。

精通一切是個(gè)很不錯(cuò)的計(jì)劃，就是難度太大，’但是達(dá)芬奇還是能設(shè)法搞定。實(shí)際上幾乎可以說(shuō)他就是一個(gè)文藝復(fù)興人：他是至今為止最偉大的畫家之一——他能夠繪制地圖；他會(huì)雕刻；他觀察天象；他用自己發(fā)明并制造的樂(lè)器譜曲演奏：他研究巖石：他設(shè)計(jì)建筑——甚至規(guī)劃城鎮(zhèn)；他描繪植物和化石；他剖開人體而沒(méi)有讓他滴出一滴血……(沒(méi)關(guān)系，只不過(guò)是尸體。但也很了不起，因?yàn)樗谑w的心臟和大腦注入蠟液，因此能夠制作出好看的人體標(biāo)本)。

達(dá)·芬奇還相當(dāng)英俊、好動(dòng)、視力極佳，而且身強(qiáng)力壯——據(jù)說(shuō)他會(huì)單手將馬蹄鐵折斷。他心地也十分善良，是個(gè)素食者，會(huì)買下籠中的鳥兒然后將它放生。

當(dāng)然，他還是一位發(fā)明家。作為一位文藝復(fù)興人，這意味著達(dá)·芬奇十分忙碌。他做了大量的筆記，全是些令人嘖嘖稱奇的創(chuàng)意和伶俐巧妙的圖解，但他從來(lái)沒(méi)有時(shí)間將它們整理出來(lái)發(fā)表。而且，他有點(diǎn)擔(dān)心人們會(huì)竊取他的創(chuàng)意，或者利用它們來(lái)互相殘殺。另外，他總是不斷地在旅行，所以在他活著的時(shí)候，他的很多發(fā)明只有他自個(gè)兒知道。在他死后，他的檔案也就散落在世界各個(gè)角落，大多數(shù)落在藝術(shù)家們手里，于是他更具科學(xué)性的作品就沒(méi)能受到重視。至今這種情況仍在繼續(xù)有關(guān)達(dá)·芬奇的書籍都傾向于只介紹他的藝術(shù)才華。

傳奇開始

公元一四五二年，達(dá)·芬奇誕生于托斯卡納區(qū)的文西村附近。我們不太了解他的早期生活，但我們知道他在一個(gè)激動(dòng)人心而又動(dòng)蕩不安的年代長(zhǎng)大。當(dāng)時(shí)意大利被分為五個(gè)地區(qū)，每一個(gè)地區(qū)有一個(gè)大城市管轄：羅馬、佛洛倫薩、米蘭、威尼斯和那不勒斯。這些地區(qū)大都是由殘忍的家族統(tǒng)治——達(dá)·芬奇為其中兩個(gè)家族工作，分別是柏格斯以及梅迪西斯。盡管他們基本上都很可怕，但卻喜歡藝術(shù)。另外，每個(gè)家族之間總是頻頻爭(zhēng)斗，與土耳其、法國(guó)也是彼此戰(zhàn)斗頻繁，因此他們喜歡藝術(shù)家，也喜歡制造武器的人。達(dá)·芬奇兩樣都行，所以他們更是十分喜歡他。

在一開始，達(dá)·芬奇在藝術(shù)方面要比在科學(xué)方面更為投入。一四六九年，他被帶到著名藝術(shù)家維洛奇歐的工作室。據(jù)說(shuō)達(dá)·芬奇幫助這位大師畫了一幅肖像畫的頭部，令維洛奇歐慚愧得幾乎想退休。還有一次，他畫了一只怪物，掛在一個(gè)黑漆漆的房間里，并用一束光照著它，結(jié)果把他的父親嚇了個(gè)半死。

達(dá)·芬奇是名同性戀者，在當(dāng)時(shí)那個(gè)時(shí)代，同性戀還被視作是一種罪惡，甚至?xí)?zhí)行火刑處死。他在一四七六年被匿名控告為同性戀者，盡管后來(lái)罪名沒(méi)有成立，這也成為不久之后他離開佛洛倫薩前往米蘭的原因之一。(后來(lái)被證明是同性戀者的還有米開朗基羅·博那羅蒂和拉斐爾·桑齊奧，他們被后世尊為文藝復(fù)興時(shí)期的藝術(shù)三杰。)

這個(gè)時(shí)期，他已經(jīng)對(duì)科學(xué)和工程產(chǎn)生了與藝術(shù)同等的興趣，于是他寫了一封信給米蘭的統(tǒng)治者魯?shù)戮S克斯·佛查，列舉自己能做出來(lái)的所有奇跡似的發(fā)明，那些發(fā)明能夠幫助他打贏所有將開始的戰(zhàn)爭(zhēng)——譬如固若金湯的橋梁和投擲石塊的機(jī)器，他提到了他還會(huì)一點(diǎn)畫畫，所以毫無(wú)疑問(wèn)他被接受了。在一四八二年，路德維克雇用他來(lái)……彈豎琴。幸運(yùn)的是，他豎琴?gòu)椀猛瑯雍?/p>

成為一名豎琴家并不妨礙達(dá)·芬奇從事發(fā)明，他平靜的生活也沒(méi)能阻止他構(gòu)思眾多戰(zhàn)爭(zhēng)武器。這些發(fā)明并沒(méi)有制造出來(lái)，即便是有，也極少，更別說(shuō)是被使用了——有些過(guò)于昂貴，有些過(guò)于先進(jìn)，還有些則過(guò)于古怪。坦克就實(shí)在有點(diǎn)古怪——他的輪子朝反方向轉(zhuǎn)動(dòng)?？赡苓_(dá)·芬奇想給偷竊他構(gòu)想的人制造一個(gè)陷阱，可能它只不過(guò)是一個(gè)錯(cuò)誤，或者它根本就是一個(gè)玩笑。

值得一提的是：在達(dá)·芬奇所有的筆記中，字母都是反過(guò)來(lái)寫的(別人要借助鏡子才能讀出他寫的東西)。一些人說(shuō)這是他保護(hù)自己創(chuàng)意的一種手段，還有人說(shuō)這是因?yàn)樗莻€(gè)左撇子。

征服天空

在一開始，達(dá)·芬奇的發(fā)明只不過(guò)是腦袋中的構(gòu)想，他并沒(méi)有考慮許多細(xì)節(jié)——他還沒(méi)費(fèi)什么心思想過(guò)這背后的科學(xué)問(wèn)題。但從一四八零年開始，他以解剖尸體(特別是動(dòng)物的尸體)來(lái)探索物體表面之下的道理。另一個(gè)讓他癡迷的構(gòu)想征服天空也就是在此時(shí)誕生的。

達(dá)·芬奇的降落傘和他的很多發(fā)明一樣，是個(gè)偉大的構(gòu)想，而且它被真正展示過(guò)如何運(yùn)作。(盡管它需要一點(diǎn)改善，才能正確運(yùn)作——降落傘需要在頂部開一個(gè)洞，否則它會(huì)在降落的時(shí)候劇烈晃動(dòng)。

達(dá)·芬奇的直升機(jī)設(shè)計(jì)是他為數(shù)不多的真正有影響力的發(fā)明之一：盡管被遺忘了好幾個(gè)世紀(jì)，但它的確激發(fā)了伊果西科斯基的靈感，后者在一九四零年代制造了第一架成功的直升機(jī)。但它并不是第一個(gè)直升機(jī)設(shè)計(jì)——早在一三二五年，就存在一些類似的小玩具了，盡管它們的設(shè)計(jì)是基于風(fēng)車原理。這些小玩具并不像達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的那樣自身具備動(dòng)力，這就意味著，如果達(dá)·芬奇制造出一個(gè)能運(yùn)作的模型——他似乎的確制造了一個(gè)——那么，它就會(huì)成為世界上第一架有動(dòng)力的飛行器。但是，和降落傘一樣，用它來(lái)飛行并不是什么好玩的事；基座會(huì)朝著螺旋槳相反的方向旋轉(zhuǎn)。(現(xiàn)代直升機(jī)如果尾部沒(méi)有一個(gè)輔助推進(jìn)器的話，也會(huì)發(fā)生相同的情況。)

達(dá)·芬奇只畫了一個(gè)直升飛機(jī)草圖和一個(gè)降落傘草圖，但他卻畫了很多其他飛行器的草圖——大多數(shù)都和他研究的鳥一樣有著能拍打的翅膀。在達(dá)·芬奇進(jìn)行發(fā)明的大多數(shù)時(shí)間里，他還是比較科學(xué)的，但當(dāng)他在思考飛行的時(shí)候，他總是會(huì)有那么一點(diǎn)天馬行空，因此他的一些發(fā)明并不怎么符合現(xiàn)實(shí)：比如說(shuō)用翅膀替代劃槳的飛行器。這個(gè)飛行器需要的所有零件，重量加起來(lái)估計(jì)有三百公斤，而這都得靠一個(gè)人力轉(zhuǎn)動(dòng)手輪和踏動(dòng)腳板來(lái)離開地面，看來(lái)速度得非常非?？觳判?。

遺憾的是，達(dá)·芬奇的飛行器沒(méi)有什么機(jī)會(huì)運(yùn)作，尤其是因?yàn)樗芫鸬枚际切┍恐氐牟牧?。達(dá)·芬奇的主要問(wèn)題是(這個(gè)問(wèn)題同樣影響著他其他很多的發(fā)明)當(dāng)時(shí)沒(méi)有任何輕巧的動(dòng)力來(lái)源一沒(méi)有發(fā)電機(jī)，沒(méi)有汽油引擎，沒(méi)有燃料電池。他所能擁有的只有人類的肌肉，馬的力量，以及非常原始的蒸汽動(dòng)力。他曾在其他一些發(fā)明中使用過(guò)河水的動(dòng)力，可是河水不太適合于飛行，馬匹也不太合適(它老是吃掉放在艙室里的雜志)。

達(dá)·芬奇還是想出了一個(gè)驅(qū)動(dòng)飛行器的方法一盡管有點(diǎn)古怪。這個(gè)方法是飛行員轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)手輪——把很有力量的弓彎曲，就像一把十字弩那樣。當(dāng)松開弓的時(shí)候它就會(huì)帶動(dòng)翅膀，使它們進(jìn)行短暫的拍打。然后機(jī)器就會(huì)墜落，除非飛行員能夠迅速地再一次拉進(jìn)那把弓(而且不斷重復(fù))。

達(dá)·芬奇飛行器的另一個(gè)問(wèn)題是，盡管他做過(guò)很多對(duì)于鳥的研究，他還是誤解了它們飛行的基本原理——他以為鳥是因?yàn)樯舷屡膭?dòng)翅膀才能夠飛行，就好像一個(gè)人在做擴(kuò)胸運(yùn)動(dòng)那樣。但實(shí)際上并非如此。因此，即使他能夠獲得很好的動(dòng)力來(lái)源，他的翅膀拍打式飛行器也無(wú)法飛上天空。

出走

達(dá)·芬奇可能在米蘭待了好幾年，很開心地設(shè)計(jì)武器和飛行器，直到一四九九年法國(guó)入侵。于是他逃到威尼斯，但那兒的情況也好不到哪兒去——他們正準(zhǔn)備對(duì)付土耳其的一次進(jìn)攻。

這些海軍計(jì)劃對(duì)達(dá)·芬奇來(lái)說(shuō)有著與飛行器相同的吸引力，因?yàn)樗詰偎粊営诿詰亠w行。盡管這些發(fā)明沒(méi)有一個(gè)付諸實(shí)施，但達(dá)·芬奇不久就被威尼斯的老大——?jiǎng)P撒雇用為一名全職的工程師，隨他到處旅行。盡管那些年代里不乏殘酷的統(tǒng)治者，凱撒仍然是其中特別殘酷的一個(gè)。達(dá)·芬奇在一段時(shí)間里故意視而不見，但有一次，凱撒假裝原諒了一些試圖謀害他的人，并邀請(qǐng)他們共進(jìn)午餐，結(jié)果卻將他們處以絞刑。對(duì)這種情況，達(dá)·芬奇實(shí)在是忍受不下去了。他回到佛洛倫薩，并幫助佛洛倫薩軍隊(duì)攻擊比薩，他計(jì)劃用一條運(yùn)河截流亞諾河以斷掉比薩的水源·對(duì)比薩來(lái)說(shuō)很幸運(yùn)的是，運(yùn)河堤壩破裂，河水又回到了原來(lái)的路線。

文藝復(fù)興還有那么一點(diǎn)現(xiàn)代化

大約在一五０三年，達(dá)·芬奇完成了至今最著名的一幅油畫——《蒙娜麗莎》。

四年之后，他再一次動(dòng)身啟程，這一次是回到米蘭。他受到法國(guó)國(guó)王路易十二的邀請(qǐng)，當(dāng)時(shí)米蘭在路易十二的統(tǒng)治之下。但他仍癡迷于分析和發(fā)明東西，正如他所說(shuō)：

盡管人類才華創(chuàng)造了無(wú)數(shù)發(fā)明，并制造出各種機(jī)器，但沒(méi)有一種發(fā)明能比自然的創(chuàng)造更加美麗，更加合理或者更加直接。因?yàn)樵谒淖髌分?。沒(méi)有一絲缺憾，沒(méi)有一點(diǎn)多余。

于是他開始解剖人體，研究人類與機(jī)器之間類似的特性。心臟是一個(gè)特別討厭的問(wèn)題：一旦從人體取出，它就會(huì)萎縮成一灘糊狀。于是達(dá)·芬奇將蠟液注入尸體的心臟，并用模具做成石膏模型。他畫了一些令人贊嘆的關(guān)于心臟的圖，但是始終沒(méi)有弄清楚它究竟是什么東西——一個(gè)保持血液循環(huán)的水泵。

和往常一樣，戰(zhàn)爭(zhēng)中斷了達(dá)·芬奇的工作，而且當(dāng)一五一二年法國(guó)人被趕出米蘭時(shí)，他意識(shí)到他又得搬家了。這一次是前往羅馬，他在那里為新的主教梅第西工作，后來(lái)主教還給他一間工作室和一些助手。但他與他們相處得并不好——他認(rèn)為他們?cè)谕等∷膭?chuàng)意。他們還殺死小鳥，這一點(diǎn)鐵定會(huì)惹他不高興。但是在那段時(shí)間，他還是發(fā)明出了一些東西：a并不是武器b可以實(shí)際使用。其中一個(gè)構(gòu)思巧妙的螺紋切削機(jī)，在接下來(lái)的四百年中一直有人使用。他還建造了一個(gè)自動(dòng)稱重機(jī)，一支新型水鐘，以及一個(gè)測(cè)量溫度的儀器都很前衛(wèi)。和所有的發(fā)明一樣，如果當(dāng)時(shí)人們并不特別需要它們，它們都無(wú)法獲得成功。等到一個(gè)的確需要它們的年代，它們卻早已被遺忘，于是只能從頭再發(fā)明一次。但是如果事情有那么一點(diǎn)不一樣，十六世紀(jì)就可能變得更為現(xiàn)代化，而且誰(shuí)知道二十一世紀(jì)會(huì)變成什么樣!

還好，達(dá)·芬奇并不過(guò)于看重這些事情——實(shí)際上，他還有點(diǎn)喜歡惡作劇。當(dāng)他被雇來(lái)發(fā)明殺人機(jī)器的時(shí)候，他沒(méi)什么機(jī)會(huì)自?shī)首詷?lè)。但當(dāng)環(huán)境變得和平多了的時(shí)候，他就可以做點(diǎn)有意思的事情：譬如邀請(qǐng)朋友來(lái)玩，然后用風(fēng)箱給公牛的腸子充氣，直到充氣的腸子沾滿整個(gè)房間。

還有一套能夠自己站起和坐下的鎧甲(這被認(rèn)為是現(xiàn)代機(jī)器人的雛形)，這肯定在當(dāng)時(shí)嚇倒了不少人。

在他生命的最后階段，他在飛行方面取得了真正的突破：發(fā)明懸睦式滑翔機(jī)，它是可以真正運(yùn)作的，因?yàn)樗恍枰獎(jiǎng)恿Α５藭r(shí)他已經(jīng)太老了，沒(méi)有精力去制作這種滑翔機(jī)。他死于一五一九年，享年六十七歲。他的創(chuàng)意和發(fā)明原本可以改變整個(gè)世界，但在科學(xué)界。他幾乎所有的作品都整整失落了二百年，目前，有三分之二仍然下落不明。

萊奧納多·達(dá)·芬奇的天才造詣

在文藝復(fù)興早期，人們還沉迷于人類過(guò)去創(chuàng)造的藝術(shù)以及尊崇的價(jià)值觀，而達(dá)·芬奇率先反對(duì)經(jīng)院哲學(xué)家們把死板的教義當(dāng)成解釋一切的法典。他鼓勵(lì)人們向大自然學(xué)習(xí)，到自然界中尋求知識(shí)和真理，并提出知識(shí)起源于生活。這個(gè)認(rèn)識(shí)后來(lái)得到了伽利略的發(fā)展，并由英國(guó)哲學(xué)家弗蘭西斯·培根從理論上加以總結(jié)，成為近代自然科學(xué)的最基本方法。達(dá)·芬奇的實(shí)驗(yàn)工作方法更為后來(lái)哥白尼、伽利略、開普勒、牛頓等人的發(fā)明創(chuàng)造開辟了道路。以下便是迭·芬奇的天才造詣：

天文：這·芬奇對(duì)傳統(tǒng)的“地球中心說(shuō)”持否定的觀點(diǎn)。他認(rèn)為地球不是太陽(yáng)系的中心，更不是宇宙的中心，而只是一顆繞太陽(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的行星，太陽(yáng)本身是不運(yùn)動(dòng)的。達(dá)·芬奇還認(rèn)為月亮自身并不發(fā)光，他只是反射太陽(yáng)的光輝。他的這些觀點(diǎn)的提出早于哥白尼“太陽(yáng)中心說(shuō)”，甚至在當(dāng)時(shí)，迭·芬奇就幻想利用太陽(yáng)能了。

物理：迭·芬奇重新發(fā)現(xiàn)了液體壓力的概念，提出了連通器原理。他指出：在連通器內(nèi)，同一液體的波面高度是相同的，不同液體的液面高度不同，液體的高度與密度成反比。他發(fā)現(xiàn)了慣性原理，后來(lái)為伽利略的實(shí)驗(yàn)所證明。他認(rèn)為一個(gè)拋射體最初是沿傾斜的直線上升，在引力和沖力的混合作用下作曲線位移，最后沖力耗盡，在引力的作用下作垂直下落運(yùn)動(dòng)。他的這一發(fā)現(xiàn)使亞里士多德的落體學(xué)說(shuō)產(chǎn)生了動(dòng)搖。他發(fā)展了杠桿原理，除推導(dǎo)出作用力與臂長(zhǎng)關(guān)系外，還算出了速度與臂長(zhǎng)的關(guān)系。他指出了“永動(dòng)機(jī)”作為能源的不可能性。迭·芬奇還預(yù)示了物質(zhì)的原子原理，形象生動(dòng)地描述了原子能的威力：“那東西將從地底下爆起，……使人在無(wú)聲的氣息中突然死去，城堡也遭到徹底毀壞，看起來(lái)在空中似乎有破壞力?！?/p>

醫(yī)學(xué)：迭·芬奇在解剖學(xué)和生理學(xué)上也取得了巨大的成就，被認(rèn)為是近代生理解剖學(xué)的始祖。他是設(shè)想用玻璃和陶瓷制作心臟和眼睛的第一人。他發(fā)現(xiàn)了血液的功能，認(rèn)為血液對(duì)人體起著新陳代謝的作用。他說(shuō)血液不斷地改造全身，把養(yǎng)料帶到身體需要的各個(gè)部分，再把體內(nèi)廢物帶走。達(dá)·芬奇研究過(guò)心臟。他發(fā)現(xiàn)心臟有四個(gè)腔，并畫出了心臟瓣膜。2005年，一名英國(guó)外科醫(yī)生還利用達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)的方法做心臟修復(fù)手術(shù)。不過(guò)，解剖學(xué)的研究在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有給達(dá)·芬奇帶來(lái)聲譽(yù)，而是遭到了無(wú)數(shù)的誹謗。達(dá)·芬奇還提出老年人的死因之一是動(dòng)脈硬化，而產(chǎn)生動(dòng)脈硬化的原因是缺乏運(yùn)動(dòng)。

建筑：達(dá)·芬奇設(shè)計(jì)過(guò)橋梁、教堂、圓屋頂建筑和城市下水道。在城市街道設(shè)計(jì)中，他將車馬道和人行道分開；設(shè)計(jì)城市建筑時(shí)，具體規(guī)定了房屋的高度和街道的寬度。米蘭的護(hù)城河就是他設(shè)計(jì)和建造的。

水利工程：達(dá)·芬奇對(duì)水利學(xué)的研究比意大利的學(xué)者克斯鐵列早一個(gè)世紀(jì)。為了排除泥沙，他作了疏通亞諾河的施工計(jì)劃。他設(shè)計(jì)并親自主持修建了米蘭至帕維亞的運(yùn)河灌溉工程。其中包括水庫(kù)、水閘、攔水壩，有些設(shè)施至今仍在使用。

軍事：達(dá)·芬奇的研究和發(fā)明還涉及到機(jī)關(guān)槍、手榴彈、坦克車、潛水艇、雙層船殼戰(zhàn)艦、起重機(jī)等等。

地質(zhì)學(xué)：達(dá)·芬奇根據(jù)高山上有海中動(dòng)物化石的事實(shí)推斷出地殼有過(guò)變動(dòng)，指出地球上洪水的痕跡是海陸變遷的證明，這個(gè)思想與300年后赫頓在地質(zhì)學(xué)方面的發(fā)現(xiàn)頗為近似。并且在麥哲倫環(huán)球航行之前，他就計(jì)算出地球的直徑為7000余英里。

機(jī)械：達(dá)·芬奇早就對(duì)當(dāng)時(shí)的四輪馬車不滿。事實(shí)上，點(diǎn)燃現(xiàn)代汽車發(fā)明靈感之火的正是這輛“達(dá)·芬奇汽車”。既然是汽車就要考慮動(dòng)力問(wèn)題。達(dá)·芬奇在汽車中部安裝了兩根彈簧以解決這個(gè)問(wèn)題。人力轉(zhuǎn)動(dòng)車的后輪使得各個(gè)齒輪相互咬舍，彈簧繃緊就產(chǎn)生了力，再通過(guò)杠桿作用將力傳遞到輪子上。那么怎么控制車速呢?迭-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)輪子連接的鐵桿另一端與圓盤相接，這就是用于控制車速的裝置。圓盤扇放置的木塊數(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(guò)，這輛汽車不能栽人，因?yàn)閮H靠彈簧的動(dòng)力根本無(wú)法行駛很長(zhǎng)的距離。

其他小玩意：鐘表、剪刀、溫度計(jì)、水下呼吸機(jī)、加熱機(jī)……

選自《科學(xué)家和他們的巧思妙想》