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莱昂纳多·达·芬奇:作为机器的身体和作为身体的机器

  • Update:2011-12-05
  • (英)马丁·坎普 , 翻译:李云
  • 来源: 装饰杂志2011年第10期
内容摘要
译者按:马丁·坎普是世界知名的艺术史家,对莱昂纳多·达·芬奇的研究在西方史界首屈一指。本文系统研究了达·芬奇生理学和工程学的成就,及两者之间的关联。他认为,达?芬奇对待身体和机器并没有太大的不同,从机械学的角度来解析人体结构,又从生物机能的原理出发来做设计,背后都是自然的普遍法则。这篇文章是坎普教授有关达?芬奇的专著的一章,即将修订出版。为配合本次的专题,坎普教授专门做了一些改动,以让它能独立成文。
关键词:莱昂纳多?达?芬奇、文艺复兴、解剖、工程

“乌切罗”

        在莱昂纳多的工程作品中,飞行器应获大奖——其名“乌切罗(uccello)”,也称“大鸟”,他也凭此获誉无数。谁征服了天空,谁就能理直气壮地自称为“第二自然”。人类对飞行的渴望可在神话中寻到根源,古代发明家代达罗斯(Daedalus)就因此祭出了他的生命。在16世纪的苏格兰,詹姆士五世朝中的试飞员也是未逃厄运。莱昂纳多,则将他的实验安排在湖面上,飞行员身上还绑着充气酒囊做的安全带。

        代达罗斯的探索深入人心,佛罗伦萨的人文主义大臣卡罗•马苏皮尼(Carlo Marsuppini)才会把菲利波•布鲁内莱斯基(Filippo Brunelleshci)的那些著名机器与古代先贤的作品做比较。在中世纪哲学家中,罗杰•培根(Roger Bacon)追求普世科学,这也是莱昂纳多的灵感来源,培根对人力飞行器的探索也很有名。莱昂纳多知道,如果真能翱翔于天际,身后定会留下不朽的声名:“大鸟的首航安排在大天鹅湖上空(也就是在菲耶索附近,沿着切切里山的斜坡下来),这将会震惊寰宇、青史留名,这块出生地也有了恒久的荣光。”同样的,他也心存忌惮,在众目睽睽之下要是失败了,定会遭来讥讽。因此他觉得应该在旧皇宫(Corte Vecchia)的房顶上测试一下机翼,同时要避开正在建造穹顶的工人的目光,这都写在他的手稿里。无论从哪一点看,他都会严守秘密,直到“乌切罗”顺利上天,才可揭开面纱,公布于世。

        创造的根基总是扎在自然之中,这个例子就非常明显。鸟和蝙蝠告诉我们飞是可行的,也展示了飞的方式。但莱昂纳多没有追随传奇的代达罗斯,把布满羽毛的鸟翼粘在胳膊上,妄想扑打着上天。一开始他就知道动力与重量难以平衡。他精通解剖,足以知道人的胳膊本就不是用来煽动的,力量也不及鸟翼。理所当然,他开始研究鸟的飞行,因为他想知道仅凭人类的力量,依据什么原理才可成功上天。1490年之前,也就在他早年,曾经尝试设计过一个扑翼飞机,翅膀与飞行生物一样,带着骨架,他还想用其他的肌肉组来带动翅膀,尤其是腿部肌肉。(图16)图中的这个脚踏板也许可以弥补胳膊和胸部的肌肉力量,产生足够的升力。翅膀以木作骨、以绳作腱,以皮革作韧带,让它和鸟“手”一样,具备蜿蜒的动势。这看起来很美,但他发现所有的部件真的各就其位,却不能各司其职。

16. 一个飞行机器的机械图,巴黎法兰西学会,编号:MS B 74v。

        为攻克这一难题,他回到佛罗伦萨后开始了第二次探索,这回他变了个方向。一份出自都灵的手稿就是跟鸟类飞行有关,时间是1505年,展示他对托斯卡纳山上方热气流中鸟类滑翔的研究——他对猛禽尤其在意,它们盘旋着搜索地面猎物的时候,并不扇动翅膀。在一些草图中,他画了鸟类翅膀凹处的空气旋转,弄清楚它们是怎样调整重心,怎样用翅膀和尾巴来四两拨千斤的。微微一动,即可俯冲、翻转,控制滑翔的方向。这个时候,他更在意这种积极滑翔的方法,不再把希望放在无助力升空上。翅膀的设计还是一样基于对自然的观察,依照普遍的布局和规律,不求精确的模仿。在飞行时,翅膀挂着尾翼,飞行者用它来平衡和转向,尽力依靠重心的变化来控制航线。他的笔调很乐观:

        鸟是依循数理的工具。人有潜力按其意愿来摆弄工具,但潜力无法发挥完全;只为保持平衡,不完全的这点也够了。因此,可以说这个人造工具已经万事俱备,欠的只是人的灵魂。

        尽管他并不懂现代意义上的机翼设计,对压缩和稀薄空气里压强不同的道理,也只窥得一二,但向自然求教工程学,已让他步上了正轨。在英格兰贝德福德空中运动大赛中,他的一个机翼设计(图17)还原了出来,朱迪•莱登(Judy Leden,世界悬挂式滑翔机冠军)做了试飞,结果胜利凯旋。莱昂纳多简明扼要地画出了其中的设计关键,机翼上层的布料要在迎风端翻裹到下层,牢牢绑住。这个机翼骨架,形状和结构完备,在1900年,这种样式也确保了莱特兄弟的首飞有足够的升力,且能安全升空。我们不知道莱昂纳多自己是不是真正做出了这个机翼,更不用说像2003年萨克塞斯德恩的处女航一样,放飞在托斯卡纳的山边。他的创造力经常太过充沛,选择一多,就会顾此失彼。但他的重新设计确实值得肯定,显示了他对人类如何才能合理地发明创造的洞见,在这里,他入了歪路,却修得了正果——至少他的物理学研究就是这样的。他的“乌切罗”几乎就完成了,最次也可成为一只滑翔的鸟。

17. 一个飞行机器的翅膀及机械分析图,米兰昂布罗休图书馆,编号858r。

         把人体或动物当成机器,又把机器当成某种身体,这种观念由来已久。笛卡尔认为,动物仅仅是自动机械,人和动物的机巧日渐精密,才难以置信地显出了鲜活的样子。18世纪,巴黎的沃康松(Jacques de Vaucanson)[7]发明了一只鸭子,竟然可以用其“化学”肠胃消化谷物。“人是机器”的命题难以避免地会成为哲学与神学争抢的一块大骨头。而认为机械设备可与超人分庭抗礼,也是有年头的想法了——在现今电脑问世,人工智能满城风雨的时代,呼声则更盛。莱昂纳多手稿中还有一些不完整的设计,好像已经在做某种机器人的设想了。无论如何,在他身体-机器的大观念下,莱昂纳多觉得人类的脑力劳动应该使在某些刀口上,这是种正确的直觉。而在其他很多领域中,他也总会有这样的直觉。


注释:
[1] 原文为Papal Rome,直译为教皇的罗马,作者是从历史分期角度做描述,相对于帝国时期的罗马、共和国时期的罗马等等。本文的注释全部为译者注。
[2] 根据古罗马医学家盖伦(Galen)的说法,生命来自于灵气,脑中的“肉体灵气”决定运动、感知和感觉,心的“生命灵气”则控制体内的血液和体温。
[3] 威廉•哈维(William Harvey, 1578-1657),公认的血液循环的发现者,奠定了近代生理科学的基础。
[4] 蒙迪诺•德路西(1270 – 1326),意大利博洛尼亚的医学家和解剖学家,有“解剖的重塑者”的称号,他重新向公众演示了人体解剖,并写成了第一本现代的解剖专论。
[5] Sensus communis 是“常识”(common sense)的拉丁语,在哲学中,这个词最初指的是一种知觉能力,能在感知器官摄取信息之后,转换成清晰易懂的描述。
[6]“必然性”是柏拉图哲学中的一个重要概念,意思类同于自然规律,在其《蒂迈欧篇》中有很多对这个概念的讨论。它与“偶然性”、“自发性”相联系,与“设计”则全然对立,比如,下雨不是为了使谷物生长,而只是由于“必然性”,只有符合“必然性”的事物生存了下来,构筑了这个世界。
[7]沃康松(1709-1782),法国艺术家和发明家,发明了世界上第一台自动织布机。



 

作者简介:马丁•坎普:英国科学院院士、牛津大学艺术史系名誉教授,达•芬奇研究专家。著作包括《图像的背后:意大利文艺复兴中的艺术与寻证》(1997)、《奇妙的人体:从达•芬奇至今的人体艺术与科学》(2000)、《视觉形象:艺术与科学的“自然”之书》(2000)、《莱昂纳多•达•芬奇》(2004)、《西方艺术和科学中的人与动物》(2007)、《看得见的•看不见的》(2009)等。

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