日本折纸艺术家布施知子折纸作品 | 图源：网络
任何一个三维造型都可以由一张纸折叠出？这是千百年来折纸艺术的追求，也是折纸艺术家的信仰。但这是一个数学问题，只有数学才能回答这类具有普遍性的设问。
麻省理工学院的艾瑞克•德曼（Erik Demaine ）教授和东京大学的馆知宏助教授经过多年合作研究，给出一种算法，任何三维形象都对应于一张纸面上的二维图案。这张图相当于折纸的折痕图，只要按照纸面上图案和步骤折叠这张纸，就可以做出所期待的三维立体造型。不过，科学家给出的是理论答案，是“一定会实现”的理论基础，但如何实现，还需要有一双灵巧的双手以及不断的实践。
选自NHK专题片「“折り紙”大進化！ 宇宙から医療まで」，2016年 | 图源：网络
这个折纸数学问题之所以引起关注，是因为折纸这门古老的艺术正在引发一场静静的技术革命。
奇妙的大自然是几何学家，更是折纸艺术家，而且折纸过程更有成长意味。折纸是把一张纸折叠成一个体积较小的立体，再一步步生成所需要的立体形象；而且，纸张经过折叠后会改变纸的物理性质，强度大大提高。
东京大学助教授馆知宏的演示 | 图源：网络
为此， 美国Nova拍摄了专题片《折纸革命》（The Origami Revolution ，2017），日本NHK制作了《“折纸”大进化！从宇宙到医疗》（「“折り紙”大進化！宇宙から医療まで」，2016）等数部相关内容的专题片，都在展示这场正在起航的技术革命。
这是一场世界范围的技术革命，许多国家的科研人员都在不同领域展开研究。但美国专题片的“折纸”一词却是日语“折り紙”的罗马字拼音origami，而且专题片一开始展示的是日本折纸艺术家布施知子与她的作品。
日本折纸艺术大师布施知子 | 图源：知乎
2018年米兰设计周，布施知子折纸枯山水 | 图源：设计时代
为什么谈折纸，首先要从日本说起呢？
中国是纸的发祥地，最早的折纸发生在中国。世界上许多民族或独自或受其他民族影响，都有自己的折纸历史。在德语里“折纸”是papierfalten，英语是paper folding，西班牙语是pajarita，最终“折纸”的国际通用语是origami。
周作人说：“在日本文化上有一种特色，便是‘简单’，在一样东西上精益求精的干下来”。但他没有解释形成这种文化特色的机制。而折纸也不是宏大的事业，为什么要注入完全的精力，力求精益求精的制作呢？
我想，这与日本在细节上追求臻美，以及折纸文化本身赋予“祝愿”功能相关，通过折纸进而传递吉祥与祝福。
在中国隋朝时期，造纸术经韩国传到日本，因为纸的珍贵，折纸最初出现在佛教礼仪中，后来成为宫廷贵族风雅的游戏。到武士崛起后，武士之间流行交换自己的刀和用纸折出的纸花来证明友谊。随着造纸技术的提高和纸张的普及，折纸被用于日常庆典以及各种传统节日中，表达祝愿。
日本千纸鹤 | 图源：网络
日本折纸文化中最具象征意义的是千纸鹤。长円寺僧人义道一円在1797年出版了世界第一部折纸专业书籍《秘传千羽鹤折形》。
义道一円《秘传千羽鹤折形》内页 | 图源：肉丁网
在日本，“鹤”的文化象征意义源自于中国，是对美好以及长寿的向往。而千纸鹤又增添思念以及祈愿的意义。在明治维新初期，日本人把千纸鹤带到欧洲，优雅的纸鹤誉为“振翅之鸟”，美好的意义逐渐被岛国以外国家所接受，成为了日本文化的一个象征。
日本寺庙中人们用来祈福的千纸鹤 | 图源：堆糖网
赋予千纸鹤更加深层现代意义的，是发生在名为佐佐木贞子小女孩身上的真实经历。小女孩在两岁时不幸遭遇广岛原子爆炸，十一岁时患白血病，在病痛煎熬中，小女孩通过折叠千纸鹤来祈求健康、祈愿和平。一只只承载女孩愿望的纸鹤打动了每一位成年人的心，纸鹤与女孩成为和平的象征。
广岛和平公园佐佐木贞子铜像
至今，在日本折纸教学中，几乎都是从学习折叠千纸鹤开始。这奠定了日本折纸的美的品格。当然，折纸不止只有千纸鹤，还有丰富多彩的创作。而折纸随着发展也衍生出成千上百种折法，成为每一位孩子身边最便捷的创作方式。
日本折纸继承着日本的传统折叠方式，也与西方折纸艺术进行不断的交流。其中幼稚园和小学引进融合德国折纸教学法，折纸成为开设的固定课程。从小的手工技能培养，锻炼孩子们手眼脑结合，同时也培养了审美艺术情趣。
日本幼儿园折纸活动 | 图源：网络
于是，在其他国家折纸艺术随科技发展日益衰落之时，日本折纸艺术却异军突起。以吉泽章为代表的折纸艺术家活跃于日本与西方，创作出大量富有魅力和创意的作品，改变了人们对折纸的看法。
日本折纸巨匠吉泽章 | 图源：知乎
吉泽章创作了大量立体动物折纸作品，从昆虫到熊猫、猩猩等都在展现折纸的无限可能性。
吉泽章折纸作品 | 图源：狗窝视频
1954年吉泽章出版《折纸艺术》一书，并成立国际折纸研究会。他与美国合作者共同制定出通用的折纸图术语，使折纸可以通过图解在世界范围交流与传播。
有泽悠河，1997年生，被誉为“折纸王子”，中学开始发表作品，上图为代表作《龙》 | 图源：网络
另一位推动日本折纸艺术发展、拓宽折纸创作边界与外延的，是茶谷正洋教授。他把折纸艺术传承发展到建筑领域。
茶谷正洋 折纸作品 | 图源：知乎
这位建筑师从1981年起创作了两千多件折纸建筑作品，用折纸之美表现世界遗产、著名建筑、交通工具、乃至地球、宇宙，在国际上引发纸建筑风潮。他的初衷是：以小小的纸卡构建出童话世界。也许构建美好的童话世界，构成了日本现代折纸艺术的一个主要特点。
茶谷正洋作品：城墙环绕的希巴姆古城（也门）。1982年 | 图源：网络
一张纸的折叠在日本人精益求精的创作中，成为引起国际关注的文化艺术，最终引发世界范围的科技革命。
折纸对科技的影响是从西方开始的。明治大学萩原一郎教授介绍，英国工程师从折纸七夕装饰品中得到启发，开发出了蜂窝结构芯材。这是将六角形筒整面排列呈蜂窝形而成的。这种构造具有减小震动损伤优良的缓冲的功能。目前广泛应用于航空航天、新干线机车以及制造业等领域。
左图为七夕折纸装饰，右图为瓦楞纸制蜂窝结构纸板 | 图源：萩原一郎
折纸在科技上运用最广泛同时最有趣的，应该是“三浦折叠”原理。这一原理是东京大学宇宙航空研究所三浦公亮在1970年提出的。
三浦折叠法 | 图源：鲁班园
日本的太空飞行器单元的太阳能阵列采用了三浦折叠 | 图源：NASA
在研究卫星太阳能板的构造时，他想到了折纸方法，并运用折纸原理设计出新的卫星太阳能板。三浦折叠是平面材料折叠后形成特殊的褶皱，只需沿单一轴线方向拉伸，整个结构便可展开；要收拢时反向一推即可。这项发明已经是折纸工程学的一个基本方法，并被日本政府列为日本百大发明之一。
2014年，美国哈佛大学科学家从日本折纸艺术中获得灵感，研究出一款可变形的折纸机器人。这种机器人可被用于进入灾区倒塌建筑中执行搜救任务。| 来源：搜狐科技
模块化的折纸机器人Mori | 来源：搜狐科技
折纸原理不止运用于工学和艺术领域，甚至从DNA和蛋白质是折叠结构开始，到动植物的演化论，到宇宙物质分布；从机器人、飞行器，到医疗血管支架、人造肌肉，很多领域都运用了折纸原理。
这种人造肌肉受折纸结构启发，能仅凭水和空气让柔性机器举起高达自身重量1000倍的物体。| 图片来源：哈佛大学李曙光/Wyss研究所日常折纸蕴含着无限的创想，折纸文化引发科技的改变。一张张纸成为一只只美丽的纸鹤，更像是一粒粒小小的艺术种子。
,
