既是科学家又是艺术家的父子

□ 武夷山

（发表于2018年10月19日《科普时报》）

这是父子两人的折叠纸雕作品《绿色平衡》。

黄衣服是埃里克，红衣服是马丁。

    科文交汇

    埃里克·德曼（Erik Demaine）生于加拿大，现为美国麻省理工学院的著名计算机科学教授，他父亲马丁·德曼是麻省理工学院的驻场艺术家。对于这对父子，科学与艺术不是对立的。科学给艺术创作带来灵感，艺术给科学选题带来灵感。

    埃里克说，“我们认为，艺术和科学都是创造性的活动。我们父子俩经常一起做一个项目，事先也不知道这个项目最终会产生科学成果还是艺术成果。也许，项目在数学上很有趣，那么我们就写一篇科学论文。也许，项目在艺术上很有趣，那么我们就做一个雕塑”。

    生于1982年的埃里克已经成了科学家背景的艺术家，他的科学专长是计算几何，尤其是计算折纸（computational origami），即对弯曲与折叠的数学研究。生于1942年的父亲马丁已经成了艺术家背景的计算科学家，他曾被尊称为“加拿大玻璃之父”，是玻璃吹制术大师。后来，他儿子上计算机课时，他坐在后面旁听，也逐渐成为计算机科学的专家。

    2013年初，他俩的三件折叠纸雕作品参加了在美国史密森学会下属的伦威克画廊陈列的一个特展，特展名为“40 under 40”，意思是年龄在40岁以下的艺术家所创作的40件作品。埃里克不到40岁，他父亲算是合作者，不属于“40岁以下的艺术家”。埃里克说，“我父亲觉得能参展是太棒了，他一直开玩笑说这说明他变年轻了”。他俩的作品探讨的是曲线折痕的概念，而传统折纸一般只涉及直线折痕，按照曲线折痕来折纸是个不小的挑战。

    父子的“合作”，早在埃里克6岁时就开始了，两人成立了“埃里克和爹地益智玩具公司”，他们设计可拆解、拼接的益智玩具，在加拿大全国各地的玩具店出售。埃里克在加拿大哈利法克斯市长大，小时候没上中小学，爸爸在家里教他。他12岁进入加拿大戴尔豪西大学，14岁大学毕业，20岁拿到博士学位，然后就成为麻省理工学院的助理教授，据说是该校有史以来获得此教职的最年轻者。

    若干年前，马丁对理论性计算机科学发生了兴趣，就开始自学。埃里克说，“他对我的计算机科学很着迷，而我对他的艺术很着迷。于是，我俩一起做计算机折纸，并合著了100多篇该主题的论文”。

    15年前，当埃里克探讨与折纸有关的有趣数学问题时，父子俩开始研究如何将折纸科学转化为折叠纸雕。埃里克说，“在父亲逐渐成为计算机科学家的过程中，我逐渐成为艺术家。现在，我俩都比过去要平衡得多。我俩越做下去，就越倾向于将艺术和科学视为一体”。

    他承认，父子有时有不同意见，但并非争吵。“当思考某事物的工作方式时，我俩有不同的视角和路径，我们通过将两条路径都试一试来解决分歧”。

    埃里克通过算法来开展折叠研究，有时在计算机上运行程序，有时在脑子里想象。他经常用绘图软件画出线条和圆圈，找到其交叉点，然后打印出来进行折叠。他这项研究还是有重要应用价值的，尤其是有助于找到将大物体放入小空间的方法。“能改变形状的物体有很多科学工程应用，从交通运输到人的血管。我们需要将某物体弄得很小，到了目的地后再将其恢复原状”。

    美国国家科学基金会从2004年起就持续支持埃里克的计算折纸研究，迄今已十多年。他申请的几何折叠算法项目获得了“大学教师早期职业发展奖”的支持，奖金40万美元。该奖的得主应该在科研和教学上都突出，确实，埃里克不仅科研水平高，而且在麻省理工学院开设了著名的开放课程“几何折叠算法”，很受欢迎。在获得这个奖项之前的2003年，他获得了“麦克阿瑟天才奖”50万美元的支持，颁奖方对经费使用无任何限制。他的最终目标是开发出自动设计折纸的计算工具，能够设计出按照曲线折痕折叠出任何立体形状的折纸方案。比如，你给计算机输入空间站的图形，计算折纸程序就告诉你应有的曲线折痕在什么位置，然后，根据折痕一步一步折叠下去，立体的空间站就会名副其实地“跃然纸上”。

    埃里克还说，“我们的折叠纸雕是向公众传播科学的一种不同方式。对于科学家而言，他们可以通过折叠纸雕这种新媒介告诉大家，在科学和数学中，有着既有趣又美丽的东西”。