不玩NASA玩折纸,却又引发了卫星上天一次技术革命

文/航亿苇

来源：人生茶馆（ID：poem1962）

他是斯坦福大学高材生，在这所大学取得博士学位。毕业后，加盟NASA（美国国家航空航天局），成为喷气推进实验室的激光物理学家和研究员。在NASA 工作期间，罗伯特陆续发表了80多篇物理学的论文，又在半导体激光器、光学，以及集成光电子学等领域获得46项专利，并成为了美国数学学会的成员。他是罗伯特·J·朗（robert j lang）。

可是，在NASA工作了13年之后，他却离职了。去干啥了呢？有什么特别的事吸引他吗？他玩儿去了。玩什么？折纸！

现代折纸之父吉泽章

大家印象中，折纸、剪纸是中国传统的民间艺术，然而，超越并突破传统的却是日本人。日本出了个叫吉泽章的人，从1930年代开始创新，让他获得“现代纸艺之父”的美誉。吉泽章创新的现代纸艺，要求用一纸完整的纸折出各类物体，运用的是现代几何学、微积分。

罗伯特出生在美国俄亥俄州的一个普通家庭里。他6岁的时候就迷上了折纸，从此凭着自己的喜欢用纸制作玩具。此爱好一直不变。他先是照书上学，到10岁的时候，他已经把书上已知的模型折了个遍，就开始想办法折书上没有的东西。中学时代，他反而对折纸更加疯狂地爱了，幸好此人太学霸了，完全没有影响到学业。

大学期间，他折纸少了些，但仍然手痒痒的，不时一高兴就折个新东西来。

左：罗伯特折纸的，右：布谷鸟钟实物

到了博士后研究的时候，有一天，他突发奇想要要用纸叠出一个布谷鸟钟来。布谷鸟钟相当复杂，要用一张纸不得剪开或撕裂而完成这事，太难了。为此，他整整花了3个月的时间去构思轮廓和叠法，再进行尝试。一次次失败后，他终于最后一口气花了六个小时将它折了出来。

在NASA干了13年，他实在厌倦了。NASA那里各种技术挑战是蛮有趣的，事实证明他在里面是顶尖的科学家之一，可就是比不上他衷爱的折纸。说实在的，以前不过是为了养家糊口。现在，也算功名成就，该干点自己最喜欢的事了。于是，他从NASA辞职，专门进行专业折纸研究。

NASA喷气推进实验室

在折纸界，如何折叠出逼真的昆虫腿部、翅膀和触角等，一直是高技术难题。罗伯特与吉泽章不愧为天才，各各自独立找到了“圆河包装”法，被视作折纸法一次重大技术革命。此法能让圆角包入方形里而无需经历折叠，可以逼真地模拟出生物的外形。

看图中，需要绘制一些圆和一些条状物，因此叫做圆河包装，故叫用圆河包装折法。此图以蝎子（左）和折法（右）为示例。

罗伯特更厉害的，是开发出TreeMake（用于制作复杂设计的计算机折纸程序），可以帮助计算出每道折痕正确的折叠顺序。

reeMake程序的功能非常强大，又将折纸艺术推到更高的境界，可以帮助人折出更多复杂的花样。罗伯特自己借助此程序，创造了大量新折纸模型，比如海龟、猛禽、响尾蛇和爆米花大小的虱子，等等。

罗伯特折纸作品变成神级艺术作品，被纽约现代艺术博物馆(Museum of Modern Art)、巴黎Carrousel du Louvre、塞勒姆（Salem）PEM博物馆(Peabody Essex Museum),、圣地亚哥Mingei民俗博物馆(Mingei Museum of World Folk Art)、日本加贺折纸博物馆(Nippon Museum Of Origami)展出并收藏。

折纸也给他带来不菲的收益。一件作品能够卖出几百到几千美元不等。他一天能够创作10~20件折纸作品。还有，他的TreeMake程序、折纸教程、折纸讲座也能给他带来收益。

罗伯特的折纸已经不是简单的民间工艺，而成了实实在在的科学折纸了。一种玩乐，美国鬼子就能玩出这种高度。

然而，更奇特的大事又发生了。这小小的折纸，竟与太空难题有关，并由罗伯特带来一个崭新的专业，叫做折纸工业应用研究。科学家突然发现，不仅太空科技，而且汽车安全、建筑学、机器人技术、制造业和医药业等，都可以用到折纸工业应用技术。为此，美国联邦政府大量拨款，40位大学有了折纸专业教授，并招收折纸专业学生。

而这一切，源于罗伯特帮助NASA解决了太阳能板折叠和难题。

原来，NASA 想给卫星配上太阳能板，尽管设计人员想出了一些手风琴结构的设计，却还是体积太大，让太空货运非常头痛。太阳能板全叠合在一起，不占多大地方。但要展开，就特占地方。而要将火箭运输舱造得很大，是不现实的，也疯狂推高发射成本。

难道不可以先将太阳能板折叠起来，等待卫星上天了，再将其打开吗？想法是好的，可是怎么折叠呢？如何保证卫星上天后，那些太阳能板能够顺利打开呢？NASA那样烧脑的科学家们，思来复去不得其法。这时，他们想起了罗伯特。罗伯特啊，别玩你的折纸了，来帮助我们想想办法，可以吗？

罗伯特想了想，眨巴了两下眼睛，忽然间笑了。这不就是折纸吗？

当然，太阳能板折叠与折纸还是有些不同，所以，要考虑到更复杂的技术问题。但没用多久，他的设计就完成了，还给NASA一个特别的惊喜。他的设计相当于太阳能板“缠绕”在卫星上，上天后不需要宇航员的协助就可以自动展开。最小的空间把加装太阳能板的卫星送上太空，到时候获得最大限度的太阳能板展开的面积。这在人类航天史上，也是又一次技术革命事件。

折叠的太阳能板

展开的太阳能板

卫星太阳能板折叠设计获得成功，罗伯特立刻又想到机器人机械手、血管支架、汽车安全气囊也需要同类折叠手段，就顺便做了几款产品设计。这下子，科学界更是被炸了。这便是罗伯特创造出一个折纸工业应用技术的前因后果。

他被请去 TED 演讲，他说，最初他用数学做折纸，只是想做一些更好看好玩的东西，但不经意间居然还能解决现实世界中的难题。

PUFFER机器人

在科学与研究方面，就是要有人第一个点火，照亮他人的智慧。果然，NASA其他科学家受到启发，设计出PUFFER机器人。它可以折成手掌大小，便于运载到外星球。到达外星球后，它又可以伸缩自如，完成狭小或环境恶劣的空间的太空任务。

对多数人来，一定是玩物丧志。但对罗伯特这样的人来说，却是玩物益志、玩物增知和玩物养智。美国人的创造力为什么特别强？从罗伯特的故事中，阁下有没有真正感悟到什么？

    

以下是罗伯特的折纸作品

*航亿苇，如皋人，系广东作协会员、中国诗歌学会会员。曾作企管、电脑部主管、报刊编辑等，现任职馨亿文化传播。已在纸媒体公开发表作品逾280万字，著有《诗神的极乐鸟》、《芳踪漂泊录》、《电脑思想库》（与人合著）、《透视珠江城》（与人合著）、《条条大路》等。曾有作品入选《中国最佳诗歌》、《中国幽默小说双年选》等。获得过凤凰网、博客中国网“十大号召力博主”、“十大思想博客”、“中国博客十年百名博客”等称号。

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