■本报记者 郝俊

在量子力学、纳米力学领域多年的研究积累，让他深知科技与艺术的边界在哪里，也因此对纳米艺术有着更深的感悟。

中国纳米艺术第一人、中国昆虫动力飞机第一人、中国三维打印飞机成功设计与试飞第一人，同济大学航空航天力学学院教授沈海军有着三个响亮的“第一人”身份。

如今，前往沈海军实验室参观的访客络绎不绝。然而在热热闹闹的场景之外，他有时也会反思，是不是应该收收心，花更多的精力去做“所谓的科研”？

“想来想去，我还是觉得应该去做自己认为对的、真正感兴趣和喜欢的事情。”沈海军说，他深信自己的事业充满了正能量，因为在那里，有看得见的想象力。

科学中发现艺术之美

在西北工业大学一路从学士读到博士，又从南京航空航天大学博士后出站留校任教，沈海军走过了一段再平常不过的学术成长之路，寒窗苦读十几年后开始忙着上讲台、搞科研、写论文，在激烈的竞争中寻求立足之地。

直到2005年的一天，这位从小就喜欢画画的工科男，在放弃兴趣爱好多年之后，忽然意识到自己所从事的科学研究中其实同样蕴藏着艺术之美。

新千年之际，纳米研究开始在全球科技界迅速蹿红。沈海军有一个研究方向，是用量子化学的分子设计软件进行纳米碳管的理论模拟。在对分子运动过程进行模拟运算的过程中，沈海军面前的电脑屏幕上布满难以计数、方向各异、长短不一的箭头，以此形象表示原子的能量梯度，这些箭头变幻莫测。

“很神奇的是，某一个时刻让运算过程暂停，你会看到屏幕上呈现出非常漂亮的画面，就像一幅艺术作品。”沈海军陶醉其间，转而又想，“别人是不是也在这个科学过程中发现了美的存在？”

他尝试在搜索引擎中键入“纳米艺术”，几乎没有获得任何有效信息，再用英文nano art搜索，他发现国外网站确有一些相关资料，但仍极为有限。

“这说明，纳米艺术在当时还没有发展起来。”沈海军看到了科学与艺术相遇时擦出的耀眼火花。仔细查阅资料、收集纳米艺术作品、跟踪最新进展，为了让更多人分享纳米艺术带来的美感和快乐，他创办了国内第一家，也是迄今唯一的纳米艺术网。几乎凭借一己之力，这个网站已苦苦支撑了近十年。

如同进行一项全新的课题研究，沈海军将极大的热情倾注于对纳米艺术的关注。在学术论文数据库中搜索“纳米艺术”相关文章，人们会发现大都出自沈海军之手。经过5年时间的积累，他与人合作在2009年完成编著的《纳米艺术概论》成为国内首部纳米艺术专著。

与一些艺术家跨界从事纳米艺术创作不同，科学家沈海军始终秉持着严谨的专业态度。

“我有个艺术家朋友，用电脑做了一些怪模怪样的画，自称是纳米艺术。实际上，那些作品属于分形艺术，他只知道二者比较相似。”沈海军告诉《中国科学报》记者，在量子力学、纳米力学领域多年的研究积累，让他深知科技与艺术的边界在哪里，也因此对纳米艺术有着更深的感悟。

尽管在纳米艺术界很快变得小有名气，但沈海军自己创作的作品其实并不太多，他更愿意通过各种途径，拉近公众与纳米科技的距离。2010年，来到同济大学任教后不久，他参与发起首届国际纳米艺术展，征集到来自全球科学家、艺术家和设计师的数百件摄影、绘画、装置、雕塑等作品。这是国内首次利用艺术的想象力，对纳米尺度下的微观世界进行展示，受到国内外纳米科技界高度关注。

挥动想象的翅膀

纳米艺术做得风生水起，但沈海军始终认为，那只是调剂科研教学生活的副业：“我还是想做科学家，而不是科学艺术家。”2010年，沈海军受聘同济大学航空航天力学学院教授，他在博客中宣布“别了，纳米”，全身心回归到自己的老本行——飞机设计。

一度痴迷于纳米，沈海军坦陈那多少有些“跟风”。除了自己感兴趣的纳米艺术，他还作了很多理论研究，也发表过不少论文，但总觉得有些不踏实。

“通过分子模拟，的确能够发现一些机理，但说实话，我自己也不明白那些机理能用在哪里。”沈海军总是在想，“这辈子不能老是发文章吧。当了教授，应该做些实实在在的、有用的工作。”

回归老本行，沈海军觉得做飞机就很实在。于是，他的博客里越来越少谈及纳米，而是多了不少旁人看来奇形怪状、形形色色的飞机模型——汽车飞机、苍蝇飞机、巨型人形飞机、肖像飞机，甚至樱桃和杏子也能变身为水果飞机。

“不要以为，飞机只有我们习以为常、在天空中能够看见的那些样子。”在飞行器的世界里，沈海军说一定要有最丰富的想象力。

在同济大学，沈海军成立了微小飞行器实验室。走进实验室，参观者除了惊叹于一屋子形态各异的飞机，更会为墙上数十只蝉标本勾勒出的一架飞机轮廓感到好奇，不知情者，会以为走进了一间生物学实验室。

原来，这些蝉均源自沈海军开设的《微小飞机设计与制作》这门课程中一个名为“蝉动力遥控飞机”的研究课题。为了捉蝉，沈海军在酷热的夏夜带领同学们打着手电摸黑深入树丛中，寻找蝉的踪影，仿似回到了童年的快乐时光。“得找到鲜活的、精力充沛的那些蝉才行。”

晚上收获的这些“战利品”，第二天就成为他们的手术对象，用激光切割机实施“切片手术”以了解蝉的机体构造，准确找到控制蝉左右翅膀运动的肌肉神经，然后在肌肉上施加电脉冲，看蝉会做出何种反应。“这有点像骑马，抽鞭子让它左右拐弯。”沈海军解释说。

了解清楚蝉的飞行机理，接下来就要加装遥控和接收设备，对蝉实施行为遥控实验，让它按照操控者的意志飞行。按部就班完成一系列工程，蝉动力遥控飞机顺利实现，并且很快成功申请专利。

这只不过是沈海军实验室里诞生的奇特微小飞机之一，他带领学生们挥动想象的翅膀，创造性的发明接踵而来。

轻轻一甩手，一架乒乓球拍大小的微型飞机随即从指尖飞出，仔细观察，整架飞机的机翼和尾翼浑然一体。这是沈海军实验室设计、制作完成的一架3D打印微型飞机，并且首次在国内成功试飞。此后，他们又成功研制出3D打印的飞鱼仿生微型电动滑翔机。

激发创新思维

外行看热闹，内行看门道。沈海军“折腾”出的这些飞机其实并非玩具，每一架巴掌大小的飞机都要遵循严格的设计制作程序，计算各项气动指标、进行风洞试验、完成技术报告……

“我们只是简化了一些流程，把设计主线搭出来，还要充分结合飞机设计过程中所涉及的各项科学和技术原理。”沈海军说，如果只是简单地拼接出飞机，并不符合航空专业的学生培养要求。他希望在教学中真正做到理论和实践相结合。

沈海军的课堂也的确别开生面，有时甚至会上演疯狂一幕。他曾组织学生抓来一笼子活苍蝇，课间给每位同学发一只，让他们在苍蝇屁股后面贴一张小纸片，然后让大家同时放飞，看哪些苍蝇还能顺利起飞。

“那个景象非常壮观。”沈海军笑言，若是这一幕让教学督导看见，定会批评他课堂秩序很差。事实上，沈海军这么做的目的只有一个——激发同学们的创新思维。

不会照本宣科的沈海军在尝试以自己的方式破解“钱学森之问”，在他看来，所谓创新能力不足，根源在于想象力的缺失，而兴趣才是真正的老师。

沈海军很高兴看到自己人才培养的想法和理念能够得到扎扎实实地推进，他在研制微小飞机的事业中获得了与发表学术论文全然不同的成就感。

同济大学的黄蜂飞机

同济大学师生用昆虫标本做的logo

沈海军成功放飞世界最大电动纸飞机