郝俊
中國納米藝術(shù)第一人、中國昆蟲動力飛機(jī)第一人、中國三維打印飛機(jī)成功設(shè)計與試飛第一人,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響亮的“第一人”身份。
如今,前往沈海軍實驗室參觀的訪客絡(luò)繹不絕。然而在熱鬧的場景之外,他有時也會反思,是不是應(yīng)該收收心,花更多的精力去做“所謂的科研”?
“想來想去,我還是覺得應(yīng)該去做自己認(rèn)為對的、真正感興趣和喜歡的事情?!鄙蚝\娬f,他深信自己的事業(yè)充滿了正能量,因為在那里,有看得見的想象力。
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,沈海軍走過了一段再平常不過的學(xué)術(shù)成長之路,寒窗苦讀十幾年后開始忙著上講臺、搞科研、寫論文,在激烈的競爭中尋求立足之地。
直到2005年的一天,這位從小就喜歡畫畫的工科男,在放棄興趣愛好多年之后,忽然意識到自己所從事的科學(xué)研究中其實同樣蘊(yùn)藏著藝術(shù)之美。
新千年之際,納米研究開始在全球科技界迅速躥紅。沈海軍有一個研究方向,是用量子化學(xué)的分子設(shè)計軟件進(jìn)行納米碳管的理論模擬。在對分子運(yùn)動過程進(jìn)行模擬運(yùn)算的過程中,沈海軍面前的電腦屏幕上布滿難以計數(shù)、方向各異、長短不一的箭頭,以此形象表示原子的能量梯度,這些箭頭變幻莫測。
“很神奇的是,某個時刻讓運(yùn)算過程暫停,你會看到屏幕上呈現(xiàn)出非常漂亮的畫面,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科學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)了美的存在?”
他嘗試在搜索引擎中鍵入“納米藝術(shù)”,幾乎沒有獲得任何有效信息,再用英文nano art搜索,他發(fā)現(xiàn)國外網(wǎng)站的確有一些相關(guān)資料,但仍極為有限。
“這說明,納米藝術(shù)在當(dāng)時還沒有發(fā)展起來。”沈海軍看到了科學(xué)與藝術(shù)相遇時擦出的耀眼火花。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)帶來的美感和快樂,他創(chuàng)辦了國內(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,這個網(wǎng)站已苦苦支撐了近十年。
如同進(jìn)行一項全新的課題研究,沈海軍將極大的熱情傾注于對納米藝術(shù)的關(guān)注。在學(xué)術(shù)論文數(shù)據(jù)庫中搜索“納米藝術(shù)”相關(guān)文章,人們會發(fā)現(xiàn)大都出自沈海軍之手。經(jīng)過5年時間的積累,他與人合作在2009年完成編著的《納米藝術(shù)概論》成為國內(nèi)首部納米藝術(shù)專著。
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)作的作品其實并不多,他更愿意通過各種途徑,拉近公眾與納米科技的距離。2010年,來到同濟(jì)大學(xué)任教后不久,他參與發(fā)起首屆國際納米藝術(shù)展,征集到來自全球科學(xué)家、藝術(shù)家和設(shè)計師的數(shù)百件攝影、繪畫、裝置、雕塑等作品。這是國內(nèi)首次利用藝術(shù)的想象力,對納米尺度下的微觀世界進(jìn)行展示,受到國內(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。
“當(dāng)了教授,就應(yīng)該做些實實在在的、有用的工作?!被貧w老本行,沈海軍覺得做飛機(jī)就很實在。于是,他的博客里多了不少旁人看來奇形怪狀、形形色色的飛機(jī)模型——汽車飛機(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、在天空中能夠看見的那些樣子?!痹陲w行器的世界里,沈海軍說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驗室。走進(jìn)實驗室,參觀者除了驚嘆于一屋子形態(tài)各異的飛機(jī),更會為墻上數(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,會以為走進(jìn)了一間生物學(xué)實驗室。
原來,這些蟬均源自沈海軍開設(shè)的《微小飛機(jī)設(shè)計與制作》課程中一個名為“蟬動力遙控飛機(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叢,尋找蟬的蹤影,仿似回到了童年的快樂時光?!暗谜业锦r活的、精力充沛的那些蟬才行?!?/p>
晚上收獲的這些“戰(zhàn)利品”,第二天就成為他們的手術(shù)對象,用激光切割機(jī)實施“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)動的肌肉神經(jīng),然后在肌肉上施加電脈沖,看蟬會做出何種反應(yīng)。“這有點像騎馬,揮動馬鞭讓它左右拐彎?!鄙蚝\娊忉屨f。
了解清楚蟬的飛行機(jī)理,接下來就要加裝遙控和接收設(shè)備,對蟬實施行為遙控實驗,讓它按照操控者的意志飛行。按部就班完成一系列工程,蟬動力遙控飛機(jī)順利實現(xiàn),并且很快成功申請專利。
這只不過是沈海軍實驗室里誕生的奇特微小飛機(jī)之一,他帶領(lǐng)學(xué)生們揮動想象的翅膀,創(chuàng)造性的發(fā)明接踵而來。
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。這是沈海軍實驗室設(shè)計制作完成的一架3D打印微型飛機(jī),并首次在國內(nèi)成功試飛。此后,他們又成功研制出3D打印的飛魚仿生微型電動滑翔機(jī)。
除了豐富的研究成果,沈海軍的課堂也別開生面,有時甚至?xí)涎莜偪褚荒?。他曾組織學(xué)生抓來一籠子活蒼蠅,課間給每位同學(xué)發(fā)一只,讓他們在蒼蠅屁股后面貼一張小紙片,然后讓大家同時放飛,看哪些蒼蠅還能順利起飛。
“那個景象非常壯觀?!鄙蚝\娦ρ?,若是這一幕讓教學(xué)督導(dǎo)看見,定會批評他課堂秩序很差。事實上,他這么做的目的就是要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
不會照本宣科的沈海軍在嘗試以自己的方式破解“錢學(xué)森之問”,在他看來,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。