折紙無極限

一張紙，無切割，以最簡單的形式，化腐朽為神奇，這就是折紙術。1797年，日本出版了世界上已知最早的折紙手冊——《千紙鶴》。“千紙鶴”的降臨，讓世界上無數的櫥窗中“飛翔”著這種特殊的鳥類，也成為人們對美好愿望和情感的寄托和表達。

如今，折紙術獲得了飛速發展，從鳥獸魚蟲到醫學用具，從簡單的紙飛機到精密的太空望遠鏡鏡頭，折紙不僅是欣賞的藝術，而且能發揮獨到的實際用途，而其中的秘訣就是數學。

折紙工藝師們已不滿足于折紙帶來的欣賞價值，開始研究將其應用到各個領域。通過數學方法和計算機模擬，工藝師們將紙張的折疊跨越到金屬和塑料的折疊，將折疊技術的應用不斷擴展。現在，折疊制品已在太空翱翔;未來，折疊工具還可能植入人的動脈。

對于大多數人來說僅是興趣愛好的折紙，在少數人眼里則不同。他們不僅熱愛它，而且將其作為推動科技發展的契機。物理學家羅伯特·J·朗就是這樣的人。8年前，他辭去了在硅谷的工作，從此每天在家折紙，折出各種不同的事物，包括渾身是腿的蜈蚣和長著1000塊鱗片的蛇。他說:“從數學上可以證明，任何事物都可以折疊出來。我們已基本上解決了如何構造任意動物肢體和形狀的問題。”

20世紀90年代，折紙工藝師發現，在折疊動物時，每個肢體都源于一個折起的紙翼，每個紙翼都始于方紙的一個圓形部分，或者半圓，或者四分之一圓。這個發現很重要，因為它能讓折紙時面臨的基本困難——如何規劃一張紙的折痕以獲得想要的形狀，與一道古老的世紀數學難題——如何將球體添入方盒中或如何將圓圈嵌入方框中聯系起來。對理論的探索使得工藝師們要對大量的動物肢體進行復雜的規劃，同時也要探索其科技應用。當負責設計汽車氣囊的工程師請教羅伯特，請其幫助解決儀表盤上顯示氣囊指示燈的最好方式時，羅伯特發現他用以折疊紙動物的運算法則竟然派上了用場。這真是一個意想不到的收獲!

當然，這并非折紙工藝的第一次實際應用。1995年，日本工程師發射了一枚帶有太陽能電池陣的衛星。該太陽能電池陣起初被折疊成地圖般的褶皺狀，以放進一個火箭內，到太空后，它會自動展開朝向太陽。這一奇特而實用的辦法是由日本數學家高麗三浦發明的。物理學家羅伯特在太空望遠鏡方面也成功運用了折紙技巧，他幫助科學家將原本一個足球場大小的太空望遠鏡鏡頭折疊縮減成僅雨傘大小，以裝進太空船的有效載重艙。

鉆研無止境，折紙工藝所能達到的極限也遠非于此。運用折紙技術的支架可以撐開動脈。在牛津大學開展的最新一項支架移植研究中，科學家沿螺旋線折疊導管，以便插入腹部動脈，然后將其擴展，來支撐已損壞的動脈。折疊DNA納米容器，比米粒小10億倍，能夠將藥物送達患處。日本科學家希望能從國際太空站發射由甘蔗纖維制成的折紙飛機。如果這種飛機的緩落特點和保護性外層能防止其在大氣中燃燒，那么，它們將啟發人們研發新型的太空船。

與當代的折紙藝術家們交談，你會發現折紙的天地是如此廣闊，變化無窮。正如麻省理工學院的埃里克·德邁納所暢想的:也許有一天，我們能構造出可重組機器人，它自身能夠從一個事物折疊成另一個事物，就像變形金剛一樣。羅伯特也展開他豐富的設想:所有組成建筑物的龐雜組件也許只需相同材質的薄薄一張就夠了，因為它們能折成無數的形狀。人類還沒有達到折紙工藝的極限，甚至還未曾看到這種極限。

當我們在感慨小小折紙如此神奇的時候，折紙工藝師們已經在研究下一個驚嘆。也許某一天，人們不用再買玩具、器具或日用百貨，只要隨手一折，就可以擁有一切了。 [譯自美國《國家地理》]