“从我的角度来看，达·芬奇是一位不可思议的大师，但他只有20%是艺术家，80%则是科学家。”马里奥·塔戴在接管本刊采访时说。
/陈璐
马里奥·塔戴试乘他重修的“机器鹰”
供图/Leonardo3 - www.leonardo3.net
在今年纪念达·芬奇逝世500周年的一系列活动中，来自意大利米兰Leonardo3博物馆的“莱昂纳多·达·芬奇的天下”显得尤为特殊：他们数字化展示了完全版的《大泰西手稿》，不雅观众可以看到1119页的画作和作品，主题涵盖从植物学到武器等各种领域；而通过这些手稿来修复、重修的达·芬奇的机器发明，则令我们更为直不雅观地感想熏染到了他在工程和科技上的天赋。
马里奥·塔戴（Mario Taddei）是Leonardo3博物馆和事情室的创始人之一，也担当技能总监和首席研究员。他曾执教于米兰理工大学工业设计和打算机专业，从2004年开始，他从事与达·芬奇机器手稿干系的研究和重修事情，并出版多本相关书本，个中《达·芬奇机器》在2015年曾推出过中文版本。
通过研究达·芬奇的手稿、条记等资料，马里奥·塔戴和他的同事们利用14～15世纪便有的材料，重新制造、复原了大约50台达·芬奇设计的机器装置，并创建了超过1000个达·芬奇的机器三维模型。这些研究成果大部分都展示在位于斯卡拉广场的Leonardo3博物馆中。
“达·芬奇认为自己是一位工程师。”塔戴说，这是有记载的。1481年，年近30岁的达·芬奇希望能够为米兰公爵卢多维科·斯福尔扎（Ludovico Sforza）事情，他为此给斯福尔扎写了一封自荐信，一行一行地罗列了自己作为工程师的独特才能：一、建桥；二、攻城用的桥梁和暗渠；三、摧毁堡垒；四、投石器；五、攻击海上舰船；六、修战壕；七、装甲车；八、造炮；九、投弹器和弩；十、建筑和雕塑。除了末了一项外，别的都是军事工程。
根据“机器鹰”手稿重修的模型
这些信息都记录在达·芬奇《大泰西手稿》的第1082页。里面还有这样几行话：“如果有须要，我将用非常俊秀和实用的设计制造大炮、迫击炮和轻武器，它们的设计非常独特。”只管没有特地提及他的绘画天赋，但他的才能在字里行间一览无余。
《大泰西手稿》共有1119页，400年前由雕塑家蓬佩奥·莱昂尼（Pompeo Leoni）编纂并装订成书，并于1637年由盖里祖·阿考那蒂（Galeazzo Arconati）捐赠给了米兰的安布罗西安纳图书馆。基本上，莱昂纳多作为艺术家和科学家的生平都展现在了这个非凡的收藏中，手稿内容横跨1478年（达·芬奇还在他的家乡托斯卡纳）到1519年（他去世于法国）的大部分期间，涉及哲学沉思和绘画研究，再到数学和力学，以及诸如降落伞、战役机器和液压泵等各种稀奇古怪的发明。
塔戴深深刻神于达·芬奇作为工程师和科学家的这一壁。
马里奥·塔戴在他的事情室
但是，对付大部分人而言，想要打仗到达·芬奇手稿，并不是一件随意马虎的事情。达·芬奇生平留下来了超过6000页的手稿，包括《大泰西手稿》《温莎手稿》《阿伦德尔手稿》《提福兹欧手稿》《佛斯特手稿》《巴黎手稿》《马德里手稿》《艾仕本罕手稿》《鸟类翱翔手稿》《莱斯特手稿》《绘画论》。除了《莱斯特手稿》由比尔·盖茨私人收藏外，别的全部在博物馆机构中。
这些手稿原件非常昂贵并且极为薄弱，哪怕是翻页这样的大略行为，都有可能会造成破坏。以是博物馆每每会将手稿原件进行分外的储存，保存在温度和湿度被仔细监控的保险库中，并且选择让一些页面能够在精心掌握的条件下看到天日。
“我生平都在努力考试测验获取这些文件，对它们进行扫描以便让人们可以访问。”2004年，塔戴成为第一批利用数码技能扫描全部《大泰西手稿》的人，并将其展示在与Leonardo3事情室互助的图书馆中。不过，这只是他统统事情的开始。
源自自然的科学不雅观察
在达·芬奇所有的机器设计中，最为人所熟知的便是翱翔机器。达·芬奇生平中绘制了500多个不同的翱翔器草图，还写下了35000多字的条记。
这些草图都来自于他对大自然的细致不雅观察。他研究了不同的翱翔动物，试图精确理解每一种能够翱翔的动物的翱翔事理。达·芬奇提出了几十种模拟鸟类、蝙蝠和某些昆虫翱翔的运动机制和系统，设计了比如机器飞龙、机器鹰，以及机器蝴蝶或飞鱼等许多装置。所有这些装置都能够在他的《巴黎手稿》B部分中按照逻辑顺序找到。
不过，要真正地重修达·芬奇的草图设计，并不是一件随意马虎的事情。“你须要在所有手稿中去创造线索。”塔戴对本刊强调道，由于达·芬奇对一个问题的思考每每并不连续，他常常会将自己对一个设计的想法切割成对很多不同小问题的思考，然后分散在许多不同手稿的不同页面中，“因此，我的事情是在达·芬奇的所有手稿中按韶光顺序发掘线索，以达·芬奇大脑的网络维度进行思虑”。
在Leonardo3博物馆中，放置着一台由塔戴重修的机器鹰（Mechanical Eagle）。这是达·芬奇设计的最大的翱翔机器，宽约12米。塔戴对照草图进行了一比一的复原。很多其他听说是根据达·芬奇的设计所重修的翱翔机器，每每仅仅具备他所设计的俏丽形状，但并不能够真正运转起来。这是由于他们常日只找到了这台机器的最初线索，隐蔽在达·芬奇的《巴黎手稿》D部分的第47页中。但实际上，这部机器的各个部分被记录在不同的文件上：发动机、翅膀、不同部分的联结机制以及发动机的尾巴，全部画在不同页面，分散保存在世界各地。以是塔戴在开始制作之前，首先要将所有这些文件按照韶光和空间顺序建立关联，以便对全体项目具有一个宏不雅观的意见。
如果仔细不雅观察塔戴以原始草图重修的这台机器，可以在机翼周围找到100多个片羽。这不是一个扁平的翅膀，达·芬奇学习了鹰的羽毛：当羽毛挤压翅膀时，便挤压了空气；当升起翅膀时，这些羽毛就会打开，空气自然流动。他通过机器的办法再现老鹰翱翔的特色，以此模拟它们的事情事理。一个滑轮系统被用来使翅膀折叠、拍打和迁徙改变，以是当羽毛拍打翅膀时，空气能在上升时流利，不才滑时闭合。
“我试图坐进去，我把它等比重修，便是由于我想考试测验一下这个机器。”只管没有任何记载说达·芬奇曾真正地完成这件装置并且进行试验，但塔戴不畏惧去做第一个考试测验的人。他进入机器鹰的内部，创造这台机器能够正常事情，但重点是，人类并不能足够快速地扇动而让翅膀来坚持翱翔状态。塔戴认为这台机器无法成功的缘故原由与它所需的能量有关，而不是它的事情机制。
Leonardo3博物馆内部展厅
达·芬奇的发明，离不开他大量的自然实验。很多关于达·芬奇的文章里都写到他曾发明过直升机。但这并不是真的。事实是，这个装置是一个“空中螺旋”（Aerial Screw）。它本身不能用来翱翔，这是一个实验装置，达·芬奇的想法是用它来理解空气的存在，这有助于他设计翱翔机器。
1481年旁边，达·芬奇利用阿基米德螺旋泵画了一幅详细的吊水装置草图。大概他把稳到了螺杆在流体运动中的浸染，并且知道空气本身表现为一种轻流体，于是在1489年，他设计了“空中螺旋”这种机器。这是一个螺旋形的转子，半径约四米。他建议该当用芦苇做一个螺旋框架，支撑住一个密封的、空气无法流利的浆布覆盖物。在他的条记中，达·芬奇阐明说，这台机器的事情事理就像一个穿透空气的螺丝钉，当它旋转时就会产生升力。这台机器的事情事理靠近如今的直升机。
不完美的天才
“达·芬奇并不完美。”只管达·芬奇一贯以一位完美的天才形象深入民气，但塔戴却对我说，实际上在达·芬奇遗稿的成千上万个奇特构想中，大部分并不能真正实现。
个中最范例的例子便是关于永动机的设想。根据《巴黎手稿》中的记载，达·芬奇曾试图建造一个由俏丽宫殿组成的空想城市，为此他设计了很多大型机器，比如水泵等城市工程。在这些设计图中，塔戴创造个中有一台非常繁芜的机器，外部被添加了很多功能，但却从来没有关于内部事情机制的描述。
经由一步步地发掘线索，塔戴在《大泰西手稿》和《马德里手稿》中创造了与之干系的20多个不同页面。通过比拟剖析，塔戴创造达·芬奇想发明的是一台不需外界输入能源就能够不断运动的永动机。达·芬奇曾设想，如果城市获取能源的唯一路子来自周边的河流，那么如果没有水可以利用的时候，该当如何得到能源呢？
这是一个长得有点像水车的装置。圆形的轮轴表面有很多盛有水银的盒子。当盒子绕着大轮子旋转时，水银就会在盒子里流动。主轮每迁徙改变一整圈，箱子就会迁徙改变半圈。下面的一个机制将逆时针方向旋转的盒子返回到“开始”位置。
如果不是达·芬奇设计的风雅繁芜的联结系统，这个别系将没有什么特殊代价。但事实上，每个盒子的侧面都隐蔽着弹簧和枢轴，许可对盒子的位置进行掌握，使它们在右侧都垂直，在左侧都倾斜，从而使盒子内部的液体能够从右向左流动，这种不平衡将使盒子的重心向左偏移，使得轮子自身沿逆时针方向旋转，从而在这种不平衡中自发运动。达·芬奇希望将这件“韶光机器”与其他装置连接起来为城市供应能量。
在本日，我们知道由于摩擦的存在，永动机只是一个无法实现的俏丽构想。但达·芬奇绘制过许多不同的永动机的草图，直到老去的时候，他才越来越理解到，大概这是不可能的，这台机器永久不会事情。“但这个想法非常主要，对我来说比翱翔机器主要得多，由于它代表了达·芬奇卓越的想象力和创造力。”塔戴见告我，他复原了这件手稿装置，并将其称为“韶光机器”（Time Machine）。
达·芬奇的许多创想都并没有经由实际的考验，只是勾留在图纸的阶段。不过，从不同的文本记载中，可以肯定的是，达·芬奇至少亲低廉甜头造了两台机器：机器狮子和颅骨形竖琴。
1515年，达·芬奇制造了一台“机器狮子”（Mechanical Lion）赠给法国国王，这个机器狮子能够向前行走至国王面前，然后狮子的胸部会打开，为国王献上一束百合花。佛罗伦萨人支付了这笔建造用度。这是天下上第一个机器人。
塔戴在《马德里手稿》中找到了这项发明的记录，然后将它制造了出来。这个被复原的机器狮子，可以走两三米，由于它的内部是靠弹簧驱动的，缺少足够的能量使它走得更远。和当代的机器人比较，除了无法靠电发动，达·芬奇对全体机器装置的力学技能，比如齿轮、滑轮等构造的设计，都和当代的机器装置险些同等。
“颅骨形竖琴”三维重修模型
第二件有记载的设计“颅骨形竖琴”（Silver Lyre）是他在米兰的时候制造的。与达·芬奇同时期的艺术史学家乔治·瓦萨里（Giorgio Vasari）在他著名的《艺苑名人传》里写道，达·芬奇送了一份礼物给米兰公爵，这是一个类似小提琴的乐器，用马的头骨和银器制作而成。
为了重修这个乐器，塔戴找到了一个真正的马的头骨。他用手将这个头骨的每一寸都进行了洗濯，然后放到水里煮，再进行消毒。之后，他又大约花费了两周的韶光，根据资料来把它制造成一个乐器，“这是一种非常古怪的乐器，它的声音不是那么好听。但它就像是一件艺术品。达·芬奇把这个作为礼物送给了米兰公爵，由于从没有人见过这种东西”。
源于学习的创造力
达·芬奇早期的许多武器设计，都来自他对古希腊、古罗马书本的学习。他从中抄袭了不少像降落伞、坦克这样一些设计。但为什么人们只记住了达·芬奇的设计？塔戴认为达·芬奇过于俏丽的绘画是个中的缘故原由之一。
塔戴举例道，在达·芬奇许多武器发明中，有一台多炮枪，可以同时用10门大炮开火。最初，他这个想法也是抄袭了古人的设计，但他不久就创造这个设计存在许多问题：首先它事情起来不是很有效率；其次，它不能瞄准那些能够迅速移动的仇敌。
以是他在此根本上进行了改进，在里面增加了一个球形装置，这样就可以掌握大炮300度旋转，也可以上升和低落。在战斗的时候，士兵将可以调度大炮的方向，迅速瞄准运动中的仇敌。“这是一个非常好的改进机器的例子。而达·芬奇的设计也非常俏丽。”塔戴说。
除此之外，达·芬奇还热衷于通过实验的办法来改进设计。他曾经为了令齿轮能够事情得更加顺畅，试验过许多不同材料，比如木材、金属，看哪种更适宜齿轮的事情机制，并且对齿轮的形状也做出调度，使它更加靠近我们本日所看到的样子。
“不幸的是过去数百年来，只有艺术评论家们在研究达·芬奇，他们只看到他的画作，而并不能理解他的条记、手稿。以是只管他是位伟大的科学家和工程师，很多人还是认为他最巨大的造诣是艺术。”塔戴向我反问道，“为什么《蒙娜丽莎》如此俏丽？是由于他学习了那么多、考试测验了那么多，他理解人物周围的灯光、阴影和反射，他非常善于科学，并懂得如何用绘画呈现。这幅画成功背后的缘故原由首先是由于达·芬奇是个科学家。”
“韶光机器”三维重修模型
直到达·芬奇去世400年后，人们才有机会打仗他这些手稿。“大约80年前，意大利才首次出版了达·芬奇的手稿。很多学者也都是从那时起才第一次真正全方位地认识了达·芬奇。对达·芬奇的真正研究发生在这个世纪。”
1957年，达·芬奇诞辰500年之际，意大利历史学家卡罗·佩德莱蒂（Carlo Pedretti）创造了他1495年旁边为制作机器骑士而绘制的素描，这幅画作被隐蔽在达·芬奇的无数设计中。1974年，拉迪斯劳·雷蒂（LadislaoReti）编辑的《马德里手稿》中再次提到了这个机器骑士。然而，直到1996年才有人试图重修它。
上世纪90年代初，机器人专家马克·罗舍姆（Mark Rosheim）揭橥了一份关于机器骑士的独立研究报告，阐明了这个人物是如何“坐起来，挥舞手臂，通过一个灵巧的脖子移动头部，打开和关闭解剖学上精确的下巴——可能伴随着自动乐器如鼓发生发火声音”。罗舍姆认为，这种“移动机器人的先驱”乃至可能是“历史上第一个可编程仿照打算机的记录”。不过罗舍姆没有找到这个机器人的完全图纸，只是在报告中提到，与达·芬奇关于机器人的想法有关的手稿在《大泰西手稿》中，特殊是第579r页。
2007年，塔戴对达·芬奇的原始手稿进行了新的研究，创造了《大泰西手稿》的第1077r、1021r和1021v三页可能是这个机器骑士设计的来源。通过这些新的信息片段，塔戴建立了一个新的机器模型，精确地与达·芬奇的图纸干系联，得出自己的结论：这个机器骑士的设计仅仅是为了防御目的，而不是为了战役或戏剧，它的运动与用绳子旁边移动的手臂有关。他将这个研究成果揭橥在了《图解达·芬奇的机器人》一书中。
本日，达·芬奇的许多科学设想都在历史长河中由他人实现。然而，像塔戴这样的人为什么还要去重修那些古老的机器装置，不断研究达·芬奇时期的科学成果？塔戴说，这是由于他认为达·芬奇是一个“完美的榜样”。“我们终将会去世，留在世上的将会是那些年轻的孩子……以是我的目标便是勉励年轻人成为新的达·芬奇。”
