达芬奇的木材烧焦方法早于日本实践

Yakisugi是一种日本建筑技术，用于烧焦木材表面。由于碳化层可以保护木材免受水、火、昆虫和真菌的侵害，从而延长木材的使用寿命，这项技术在生物建筑领域变得相当流行。Yakisugi技术首次以书面形式编纂于17世纪和18世纪。但根据发表在欧盟资助研究开放存储库Zenodo上的一篇论文，意大利文艺复兴时期的博学者列奥纳多·达·芬奇似乎在此100多年前就写到了烧焦木材表面的保护性益处。

查阅笔记

正如先前报道，列奥纳多的笔记本（后来汇编成手抄本）共有超过13000页，其中只有不到三分之一保存下来。这些笔记本包含各种预示未来技术的发明：飞行器、自行车、起重机、导弹、机关枪、“不沉”的双体船、用于清理港口和运河的挖泥机，以及类似雪鞋的浮力鞋，使人能够在水上行走。列奥纳多在其《大西洋古抄本》（1490年）中预见了建造望远镜的可能性——他在该仪器发明前一个世纪就写下了“制作镜片以放大观看月亮”。

2003年，意大利理想博物馆馆长亚历山德罗·韦佐西在翻阅列奥纳多的笔记时发现了一些关于神秘混合物的配方。韦佐西对这些配方进行了实验，结果得到一种混合物，硬化后会变成一种与20世纪初广泛使用的合成塑料“贝克莱特”惊人相似的材料。因此，列奥纳多很可能发明了第一种人造塑料。

这些笔记本还包含列奥纳多对其广泛解剖学研究的详细笔记。最引人注目的是，他对人类心脏的绘图和描述捕捉了心脏瓣膜如何控制血液流动，这比威廉·哈维搞清人体循环系统基础知识早了150年。（2005年，一位名叫弗朗西斯·威尔斯的英国心脏外科医生根据列奥纳多的心脏瓣膜草图开创了一种修复受损心脏的新手术，随后撰写了《列奥纳多之心》一书。）

2023年，加州理工学院的研究人员有了另一项发现：在列奥纳多的《阿伦德尔手稿》页边空白处，有几幅三角形的小草图，其几何形状似乎是由罐子倒出的沙粒决定的。这些小三角形是他试图在重力和加速度之间建立联系——远在艾萨克·牛顿提出运动定律之前。通过现代计算，列奥纳多的模型得出的重力常数（G）值精度约为97%。列奥纳多在没有精确计时手段、也没有微积分学优势的情况下完成了这一切。加州理工学院团队甚至能够复现该实验的现代版本。

“烧焦的日本雪松”

联合国教科文组织佛罗伦萨俱乐部的列奥纳多专家安娜丽莎·迪·马里亚与分子生物学家兼雕塑家安德烈亚·达·蒙泰费尔特罗以及艺术史学家卢西卡·比安奇合作进行了这项最新研究，涉及《马德里手稿II》。他们特别注意到手稿第87页上关于木材保存的一个几乎难以察觉的短语：“如果剥去树皮并在表面烧焦，它们将比其他任何方式保存得更好，”列奥纳多写道。

“这不是民间传说，”作者们指出。“这是一种先于文化编纂的技术直觉。”列奥纳多作为一名艺术家和工程师，对木材、石头和金属等材料的结构特性很感兴趣，并且会从直接经验中注意到，树皮完好的原木保留了水分，腐烂得更快。此外，列奥纳多的观察与作者们描述的欧洲物质文化“关键时刻”相吻合，当时“木工在艺术工作室和土木工程研究中重新受到关注”。

列奥纳多对木材的观察并不局限于那一行字。《手稿》还讨论了不同树种如何赋予不同的有用特性：橡木和栗木用于强度，白蜡木和椴木用于柔韧性，桤木和柳木用于水下施工。列奥纳多还指出，栗木和山毛榉木是理想的结构加固材料，而枫木和椴木因其良好的声学特性，适合制作乐器。他甚至记录了一种干燥原木的自然方法：将它们“留在树根上方”以便更好地排出树液。

《马德里手稿II》的年代可追溯到1503-1505年，比已知最早的yakisugi文字记载早了一个多世纪，尽管该方法很可能在那之前就已经使用了一段时间。根据迪·马里亚等人的说法，没有证据表明文艺复兴时期的欧洲文化与日本建筑实践有任何直接接触，因此这似乎是一个“趋同发明”的案例。

这种木材保存方法的益处此后已被科学充分证明，尽管其效果取决于多种因素，包括木材树种和环境条件。火焰的热量会封闭木材的孔隙，使其吸水更少——这是一种天然的防水方法。烧焦的表面可作为天然的隔热层，起到防火作用。而剥去树皮则移除了吸引昆虫和真菌的营养物质，这是一种天然的生物保护形式。

迪·马里亚等人总结道，列奥纳多将木材视为“不仅仅是建筑材料，而是一种生命有机体——一个与其环境保持平衡的系统。”“他的兴趣不仅限于机械效用，还延伸到物质与环境、自然过程与人类干预之间的关系。这种观点将这位佛罗伦萨天才定位为我们现在所称的生物建筑实践的先驱：对材料的干预必须基于对其生物和物理特性的理解。”

DOI: Zenodo, 2025. 10.5281/zenodo.17506250 (关于DOI)。