【摺紙專欄】摺紙─── 童玩、藝術、科技
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撰文｜中央研究院數學研究所兼任研究員 李國偉
因為日本的摺紙歷史悠久，對於推廣這項技藝到國際上的影響最深，所以現在「摺紙」通行的名稱是日語「折り紙」的發音origami。就目前所知，最古老的娛樂性摺紙書是1797年日本刊行的《秘傳千羽鶴折形》，今日小朋友初學摺紙，紙鶴仍然是普遍學習的造型。在相當長的歲月裡，摺紙只能算是一種童玩。20世紀30年代日本吉澤章（Akira Yoshizawa, 1911-2005）大幅提昇了摺紙的技法與藝術層次，他發展出一套記錄摺紙過程的符號，能有效促進摺紙的推廣，已經成為國際的標準。
摺紙的基本規範是使用一張正方形的紙，在摺疊的過程中不允許破壞紙張的完整性，因此剪裁、切割、黏貼等手段都被排除。雖然只是這麼一張方寸的空間，但是在摺紙藝術家精心設計與巧手製作下，踵繼吉澤章之後高手倍出。日本當代最傑出的摺紙藝術家應屬年輕的神谷哲史（Satoshi Kamiya, 1981-），他曾在電視冠軍摺紙王大賽中獲得五連冠。他耗時一月所摺的中國龍[參1]，細緻表現出鬚毛、獸角、鱗爪，複雜程度實在令人瞠目結舌。
西方自1960年代後，逐漸引入日本摺紙藝術，並且創造出具有自己風格的作品。法國吉瓦塞（Éric Joisel, 1956-2010）發揚光大吉澤章的濕摺法，摺出造型誇張又討喜的整個爵士樂團[參2]。羅伯蘭（Robert Lang, 1961-）原本是美國國家航空暨太空總署（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）的物理學家，但自2001年改行為全職的摺紙藝術家。他不僅引入許多摺紙的數學研究，也開發出設計摺紙的電腦軟體。在美國由科學家轉型為摺紙專家的還有生態學家出身的派騰（Bernie Peyton, 1950-）與數學家出身的賀爾（Tom Hull）等。
我們在台灣也有一位摺紙大師賴禎祥，雖然他的創作在技巧與藝術兩方面，都絕對不亞於世界級的摺紙大師，但是仍然需要文化部門協助他在國際上爭取更大的可見度。賴先生1945年出生在台中，自商業職校畢業後，就在家中油漆行幫忙。自12歲開始接觸摺紙，便浸淫其中近60年，以其優秀的藝術天賦再加上勤奮練習，終於能出神入化。
摺紙不僅從童玩發展到藝術的層次，近年來摺紙的概念啟發了種種在科技上的應用。工程師可以用來設計能動的材料與智慧型的結構，從而克服一些傳統設計的侷限。例如有些汽車製造公司就是使用摺紙的技巧，把安全氣囊摺疊塞入狹小腔室，在遭遇碰撞時得以瞬間充氣彈出[參3]。
日本航太專家三浦公亮曾經發明一種摺疊地圖的方法，可以把摺成小方塊的地圖，一拉就整個展開。這種摺疊法剛好應用到航太載具上，迅速展開太陽傘或通訊天線[參4]。美國通用電氣公司與楊百翰大學最近改良三浦的方法，在手術室內X光機的移動臂上加上消毒保護套，使得機器臂伸縮時一直不脫離無菌狀態[參5]。摺紙在醫療上的應用還包括一些手術工具，可以通過細小的孔洞，伸進體內再張開操作，手術完畢則可縮回原型，從小孔中抽出。
摺紙也能應用到衣物的設計，例如日籍時裝設計大師三宅一生曾與野島武敏合作以「纏卷模型」設計「摺疊連衣裙」，野島教授是從牽牛花蓓蕾呈螺旋狀開花的機制中獲得靈感而發明這種模型[參6]。另外，楊百翰大學的學生使用三角形的網格摺線，設計一種更能貼近袋內物品的背包，結合起時尚、人體舒適及工程巧思。
除了實用上的發展，摺紙的學術研究也日新月異。在國際上，最引人注目的是已經舉行過六屆的「科學、數學與教育裡的摺紙」（Origami in Science, Mathematics, and Education）系列研討會。第一屆由日裔義大利人Humiaki Huzita（藤田文章）發起，於1989年在義大利費拉拉舉行。最近一次於2014年8月在東京召開，吸引了世界30個國家近300人參加。以後希望能每四年一次，在世界各地舉行。研討會後出版的論文集一律稱為OrigamiN，特別是自第三屆之後，該系列論文集成為摺紙學術研究成果的重要發表場所，而研究涵蓋的範圍與深度也都讓人大開眼界。
因為紙張的成本低廉，是在弱勢偏鄉也負擔得起的教學材料，所以摺紙最能在教育上發揮小兵立大功的效果。通過自己動手摺紙，有助於把數學概念生動具體化，引發學生對數學的興趣，並且能夠提升學生美感素養。國內如林口國中李政憲老師及師大附中彭良禎老師，都是把摺紙與數學教學連結的好手。有鑑於國內愛好摺紙人口顯著增加，寄望有心之士能集結力量，加大力度推廣這種既有益於教育與學術研究，又可提升藝術品味及促進文創與產業的領域。
參考資料：
