纳米世界的科学与艺术

    在自然界中，从1纳米到1微米这个极小的空间里，蕴藏着一个极其丰富的色彩斑斓的神秘世界。6月24日，第二届复旦大学纳米艺术展开展，将微纳世界的美妙呈现在观众面前。这是国内首个在高校校园进行的纳米艺术展，也是继2010年苏州国际纳米艺术展之后，国内第二个以纳米艺术为主题的展览。

“看不见的艺术”

    一张明媚的笑脸，一只可爱的小狗，几丝风中凌乱的柳条，一池碧绿的荷叶……当40多幅奇妙的照片呈现在眼前时，人们惊讶，赞叹。这些作品由来自复旦大学、东华大学等多所大学的教师、学生参与完成，涉及物理、化学、生物、信息学、医学、材料科学等各个学科。“很难想象，微纳空间里竟然隐藏着大千世界。”一位观众感慨。每一幅画前，都有不少观众驻足，想象着作者和那些神奇瞬间的相遇。

    “采用纳米加工技术制备纳米尺度的菲涅耳波带片，应用于同步辐射X射线显微成像的透镜。在纳米制备工艺的研究中，要对试验波带片做切割检测，于是，形成了图示的结果。”在一幅题为《麦田怪圈》的纳米摄影作品下方，写着这样的标签。《凯撒大帝》《一步一步向上爬》……被赋予了名字之后，一幅幅奇妙的画面显得更加立体、丰满。而更神奇的是，这些瞬间是无法复制的，是一种艺术的创造。

    “这其实是一个科学与艺术结合的过程。”复旦大学信息学院教授陈宜方说。纳米艺术，科学家称之为“看不见的”艺术，是电子非物质艺术的新形式。纳米尺度是十亿分之一米的尺度，只有在高倍显微镜里方能看到。在他看来，连续两届在复旦大学举办这一展览，就是希望引起更多科研人员的创作共鸣，激起不同专业学生的好奇心。“一方面让科研人员能够去展示科学中的美，实现一种自我表达，增强对科学和美的热爱。另一方面，则让其他专业的学生能够有机会看到这个肉眼看不到的微纳世界，去亲身体验观察微纳世界的美。”

“小即是美”

    纳米技术同纳米艺术紧紧相连。纳米技术的诞生，不亚于电子的发现，给人类的生活和活动，带来了翻天覆地的变化。电脑、数码相机、手机、卫星导航系统、通讯技术、遥感技术、生物仿生、医疗保健、环境监测与保护、新能源开发利用……无处不在。

    纳米科技的发展，给人类带来一个全新的文化——纳米艺术。用艺术家的眼睛，在纳米世界里重新发现。在陈宜方看来，无论纳米技术还是纳米艺术，一个最突出的特点是：“小即是美”。“纳米结构的实现，需要经验和智慧的投入，甚至于艺术般的思维方式。”

    陈宜方介绍，当前纳米技术在艺术加工方面最成功的应用是，在平整的表面上制备出周期性的或者准周期性的纳米尺度结构，通过纳米科学和技术，利用纳米领域发生的自然现象（光的现象），来构筑人工设计的纳米结构，实现由纳米结构作为基本单元的具有艺术效果的工艺品。这当中，充分利用了人眼的视觉差，起到以假乱真的效果。比如，通过仿生学，采用化学合成等手段，来制备出纳米尺度的具有一定规律排列的颗粒层，通过表面这层颗粒同光的相互作用，来实现艺术效果。

    此外，还可以通过纳米加工上的一些特殊手段，来表现纳米加工的艺术性，这种方法更为常见。比如，实验中的一些偶然现象：一些失败的结构，样品表面的一些纳米灰尘或者残留水迹，自然结晶体的纳米结构……一粒样品表面的灰尘，在充分发挥想象力下，也许就变成了一辆纳米电瓶车。

“纳米技术就是一门艺术”

    不管手段如何，一件纳米艺术品的最终完成，离不开作者和观众想象力的共同驰骋。

    陈宜方告诉记者，纳米艺术并不一定要求做出非常精细的纳米结构，也无需采用先进昂贵的实验室仪器和设备，需要的只是作者丰富的想象力，来捕捉、展现其艺术的一个侧面。在这些作品面前，观众也尽可以有自己的解读。

    比如，一个硅片表面的一个小水滴蒸发后留下的痕迹，在纳米镜头下，就犹如星球表面被飞来的陨石所击中。近年来，一些重大的年度纳米技术国际会议，都专门设有微纳显微照片比赛。在这样的比赛中，反映精美的纳米结构可以得奖，而一些反映失败结构的照片，配合以奇思妙想，照样可以获得殊荣。

    “纳米技术要构筑的世界是一个丰富多彩的介观世界。在这个介观世界里所发生的一切自然现象，正在被人们广泛地应用于日常生活的每一个角落。它的成功，将大大地提高我们的生活质量，保护人类的生活环境，解决地球的资源问题。可以说，纳米技术本身，就是一门艺术。”陈宜方说。

    19世纪法国作家福楼拜有句名言：“艺术越来越科学化，科学越来越艺术化，两者在山麓分手，有朝一日，将在山顶重逢。”纳米技术与纳米艺术的结合与发现，就是这样一个美好的相遇。（本报上海6月25日电 本报记者 曹继军 颜维琦）