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与数字6有关,与碳有关:她如何与诺贝尔物理学奖得主展开合作

Oct 09, 2018   艺术新闻/中文版

增强现实、虚拟现实、区块链……新兴技术正在改变我们的社会生活,也为艺术家提供了新的表达工具。艺术家正在与科学家、软件开发者等职业产生新的对话和联结,科技是推动社会演变的重要力量,也在不断给艺术创作带来冲击与影响,新的技术提供了新的艺术表现形式。

这不仅改变了人们所理解的“艺术”的传统观念,同时也对艺术行业的各种角色提出挑战。被社交媒体重塑的艺术家与收藏家、公众之间的关系,互联网时代艺术的所面临的作品版权争议、策展方式的多元化,算法及区块链为艺术市场带来的新机遇……曾经主宰着传统艺术行业的收藏家、画廊主、博物馆馆长、艺术评论家、策展人等,都将在此背景下重新思考职业角色。

在艺术与科技的联结不断深入和演变过程中,《艺术新闻/中文版》特别策划“Art & Tech”栏目,在此关注艺术前沿正在发生技术与人、艺术与技术等议题的讨论与实验。此前,我们曾就此做过相关报道,现在我们再次重启相关议题,在全球范畴内展开搜索,探讨具有创新能力的典型案例。

继前三期为大家呈现了2018年“Seven on Seven”项目、试图用火箭将作品送往外太空的美国艺术家特雷弗·帕格伦(Trevor Paglen)以及美国媒体与科技艺术先驱林恩·赫舍曼·利森(Lynn Hershman Leeson)后。“Art & Tech”第四期将为大家带来因为2010年诺贝尔奖物理学奖而被戏称为“石墨烯之城”的曼彻斯特,一项艺术家与诺奖得主的新近创作。

640“英格兰北部的伟大展览”正在播放的视频《图景平面》 © 艺术家本人

8月一个周五的晚上,来自曼彻斯特大学惠特沃思美术馆(Whitworth Art Gallery)的高级策展人、艺术家玛丽·格里菲斯(Mary Griffiths)在“英格兰北部的伟大展览”(Great Exhibition of the North)上展示了她与诺贝尔奖得主康斯坦丁·诺沃肖洛夫(Konstantin Novoselov)基于石墨烯的研究而最新合作创作的视频《图景平面》(Prospect Planes)。

640-1玛丽·格里菲斯(左二)在“英格兰北部的伟大展览”上 © 艺术家本人

“英格兰北部的伟大展览”是格兰北部的夏季文化、科技盛事。作为其重要的一部分,这个名为“六边形实验3号:平面国的冒险”(The Hexagon Experiment #3: Adventures in Flatland)视频的背景上,首先出现了一个被纵向等分为六份的长方形,其左上角和右下角被对角线连接,紧接着,长方形逐渐从二维几何平面图样变成了三维透视图,稍作停留之后,经过旋转和拉扯又变成了另一种样子的二维平面图。不同样式的二维平面图和三维透视图之间交替、变幻。视频的背景音乐则来自2015年作曲家萨拉·洛斯(Sara Lowes)受曼彻斯特当地音乐慈善团体 Brighter Sound 委托创作的《石墨烯组曲》(Graphene Suite)第二乐章。

《图景平面》视频 © 曼彻斯特大学

艺术与科学合作的先例并不少见,而对于曼彻斯特大学来说,围绕着“明星材料”石墨烯开展一系列创作和活动似乎顺理成章,毕竟某种意义上石墨烯就诞生于曼彻斯特大学。2004年,来自曼彻斯特大学物理系的康斯坦丁·诺沃肖洛夫、安德烈·海姆(Andre Geim)和多位参与实验的研究员在《科学》期刊上发表了名为《原子薄膜中的电场效应》(Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films)的论文,阐述他们成功通过实验从石墨中分离出石墨烯——这种只有一个碳原子厚度的二维材料,并首次证明石墨烯能以稳定结构和单独形态存在。2010年,安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫两位科学家因此被授予诺贝尔物理学奖,曼彻斯特也被戏称为“石墨烯之城”。

640-2康斯坦丁·诺沃肖洛夫在实验室中 © 曼彻斯特大学

曼彻斯特对石墨烯的狂热和兴趣在持续高涨。2013年起,欧盟委员会特别设立了欧洲有史以来规模最大的科研项目The Graphene Flagship,包含来自23个国家超过150个学术和科研小组,每年在曼彻斯特举办“石墨烯周”来探讨最新的研究成果。与此同时,全新的石墨烯工程创新中心(Graphene Engineering Innovation Centre)也计划于12月开放。而随着诸多研究所在曼彻斯特大学及其城市中成立,石墨烯的研究已经从纯粹的科研转向实际应用方面的研究。当地现在甚至还开了一家名字取自石墨烯英文“Graphene”谐音的餐厅。

640-3刻在国家石墨烯研究所墙壁上的六边形二维网状结构 © 曼彻斯特大学

“对于此次合作,克斯特亚(Kostya,康斯坦丁·诺沃肖洛夫的昵称)已经和我讨论了很久,”格里菲斯在接受《艺术新闻/中文版》专访时说,“作为艺术家,我使用石墨进行绘画已经超过10年了,而克斯特亚也一直对石墨这种材料非常感兴趣。”早在2015年,格里菲斯就曾参与过两个与之相关的项目。一个是她以艺术家的身份在曼彻斯特大学旗下的国家石墨烯研究所(National Graphene Institute)创作的永久装置《从西斯怀特来》(From Seathwaite,2015),在研究所建筑内壁的一面,她用大量石墨将其涂黑至泛光,然后再刻下石墨烯的六边形二维网状结构;而另一个则是她以惠特沃思美术馆高级策展人的身份,为英国艺术家科妮莉亚·帕克(Cornelia Parker)在2015年美术馆重启之际举办的展览,开馆当晚,帕克呈现了一件与石墨烯相关的委托烟花作品,这也开启了格里菲斯与诺沃肖洛夫延续至今的合作。

640-4威廉姆·布莱克,《永恒之神》© ArtStack

据格里菲斯回忆,帕克在进行委托作品创作时,曾对诺沃肖洛夫问道:“如果我给你一块提取自19世纪或者更早期绘画上的石墨,你是否能够从中提炼出石墨烯?”在得到肯定回答后,作为策展人的格里菲斯便开始在惠特沃思美术馆的馆藏中寻找可以被提取的石墨。1892年惠特沃思美术馆获得了来自《曼彻斯特卫报》创办者约翰·爱德华·泰勒(John Edward Taylor)捐赠的大量纸上作品,其中就包括威廉姆·布莱克(William Blake)最为著名的《永恒之神》(The Ancient of Days,约1827)。艺术家和科学家最终将目光锁定在《永恒之神》上。

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通过石墨烯触发的烟花 © Youtube

在经过修复部门的评估后,格里菲斯成功从《永恒之神》上为帕克和诺沃肖洛夫提取出了石墨颜料。在取得布莱克画作上的石墨后,诺沃肖洛夫从这片石墨中提炼出了石墨烯,并依据石墨烯对于湿度变化的敏感性,将其制成了触发帕克烟花作品的机关。格里菲斯回忆道,当时诺沃肖洛夫对着含有石墨烯的特制传感器轻轻吹了一口气,水蒸气改变了空气中的湿度,从而触发了烟花。随着烟花绽放在曼彻斯特的夜空,19世纪的威廉·布莱克跨越了将近一个半世纪,与世界最前沿的科学研究融为了一体。

烟花虽然转瞬即逝,但这一项目为格里菲斯与诺沃肖洛夫在《图景平面》中的合作奠定了基础。“我们大约在四、五年的时间里针对绘画进行了多次讨论,最后决定以绘画交换的形式进行这个项目。我先绘制了一个图样,诺沃肖洛夫再用石墨烯‘打印’这一图样。这个图样的结构一定要简单。”格里菲斯解释道。

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格里菲斯绘制的原始图样 © 曼彻斯特大学

视频片头呈现的长方形就是格里菲斯的原始图样,然而其设计也并非一蹴而就。她提到图样的演变过程与自我艺术创作之间的联系,“我的绘画虽然是抽象的,但它们总是基于某种现实,比如建筑空间或者机械结构。因此,当我最初将一幅绘画发给克斯特亚时,他说,‘这确实是一幅很好的作品,但是我只需要这其中的2%’。一幅作品的2%是什么意思?我要怎样将一幅作品缩减至它的2%?后来我突然明白了,克斯特亚的意思是我需要减少画面里的线条,如果线条太多,当他使用石墨烯进行绘画时,线条之间的交叉点会让线条本身变得模糊。于是我创作了这个六等分长方形加对角线的图样。这一原始图样代表了石墨和碳——因为,当然了,石墨是碳的一种形式。我先用铅笔在纸上完成这个图样,然后克斯特亚在显微镜下用石墨烯复制了我的图样。因此你可以看到,现在这幅绘画虽然看着简单,但它是有意被创作成这样的。”

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诺沃肖洛夫拍摄并打印的显微镜下原始铅笔素描的微观石墨烯图像 © 曼彻斯特大学

格里菲斯在采访中还展示了盛有该幅石墨烯绘画的硅片,“(硅片)上就是石墨烯绘画。当然,我们通过肉眼是看不到的,因为它是在显微镜下绘制出来的。我的原始绘画在原子结构层面被复制了出来。”那么,视频中二维和三维之间的转换又是什么?格里菲斯在采访中对这部分的做了进一步解释,“当克斯特亚绘制出图样后,他提出利用拉曼光谱(Raman Spectroscopy)对图样进行物理性质的研究。”

 

640-7利用拉曼光谱技术对石墨烯的分子指纹图谱进行的研究 © 曼彻斯特大学

在拉曼光谱实验中,激光被投射在研究对象的表面,通过物体表面与光所发生的折射、反射和吸收等关系,从而研究其物理特性。通过这种方式,诺沃肖洛夫得到了利用石墨烯绘制原始图样的分子指纹,同时还有一组彩色的三维立体图表。“这个过程就像测绘学一样。你所看到的彩色三维立体图表就是我们所获得的整幅石墨烯绘画在回应激光时的振幅。此时,我的工作就是在这个图表中再次进行筛选。我、克斯特亚和曼彻斯特大学物理系将拉曼光谱中生成的图表导入Origins这一电脑程序。在Origins的协助下,挑选出图表中的最高点和最低点,再去除雷曼光谱生成的图表。出于美观的考虑,我们又对挑选出的图样进行了镜像复制,最终获得了视频中不同的三维图样。”格里菲斯补充道。

“此时此刻,我们已经从最原始在三维世界的纸上绘画,发展到了克斯特亚用石墨烯绘制的显微镜下的二维绘画,然后又在拉曼光谱中获得了抽象概念的3D图表,最后通过Origins的协助获得可以用来随意扭动的三维图像。”在经历这些步骤之后,克斯特亚又撰写了生成动画的程序,而玛丽·格里菲斯对挑选出的图像进行了进一步排序,最终实现了在“六边形实验3号:平面国的冒险”部分中展示的视频作品。

640-8埃德温·A·艾勃特,《平面国:一个关于多维度的浪漫故事》 © 亚马逊

此外不得不提的是,该视频的名字取自英国教育家、作家埃德温·A·艾勃特(Edwin Abbott Abbott)于1884年创作的科幻小说《平面国:一个关于多维度的浪漫故事》(Flatland: A Romance of Many Dimensions)。《平面国》是诺沃肖洛夫极力推崇的小说,“他认为每个人都应该读一读”,玛丽·格里菲斯在采访中透露。这本小说的主角是一个生活在二维平面国里的正方形。在平面国中,不同的几何形状因不同的身份和社会地位而具有不同数目的边和角,它们在平面国的社会契约里发展出沟通和辨别对方的方式,但从未想过其他维度存在的可能——直到“正方形A”在半梦本醒中遇到了三维世界的使者。

“在克斯特亚看来,虽然这本书出版于1884年,但在现在仍然能让我们对三维世界的运作方式获得深刻的理解。”格里菲斯认为,“这本书与绘画关联最大的地方在于,当‘正方形A’了解到三维世界的存在之后,它无法在一时之间接受、理解、消化这一概念。我和克斯特亚创作的视频虽然很简单,里面只是几何结构。但当我们看到二维和三维图像交替、变幻时,仍然会感到惊讶,即便我们自以为已经了解、习惯了我们赖以生存的三维世界。”

640-7利用拉曼光谱学捕捉到的分子形状被用来绘制从2D到3D的视频图像,促进了关于石墨烯独特性质和潜力的讨论 © 曼彻斯特大学

1884年《平面国》最初发表时,一度被认为是批判维多利亚时期英国等级制度的讽刺小说。对于小说激进的一面,在格里菲斯看来,正促成了作为艺术家的自己和科学家、诺贝尔物理学奖得主诺沃肖洛夫之间“真正的合作”。“克斯特亚是一位诺贝尔奖得主,甚至被授予骑士爵位,而我绝不是一位科学家。但在完成这件作品的过程中,我们相互之间是完全平等的。我们只专注于创作——克斯特亚为其注入科学,而当我问到一些即便是非常简单的问题时,克斯特亚也会去思考其中的可能。所以在我看来,这是我们的合作与《平面国》中的社会批判最相关的地方;这种平等也是埃德温·A·艾勃特身处当时的社会所极力渴求的。”

格里菲斯最后还指出,在曼彻斯特大学的两位教授收获诺贝尔奖之后,曼彻斯特大学更加注重科学与艺术之间的合作和沟通。自惠特沃思美术馆在2015年重启以来,她已经带领团队先后与包括物理系、机械工程系、天体物理学、材料科学等学系进行了合作。同时,格里菲斯透露道就在采访前一周,她还在与克斯特亚讨论如何在现有图样的基础上进行类似过程的操作,来获得层叠、递进的效果。她希望能够在原始绘画的基础上进行更多发展,在未来再创作五个类似的视频作品。“毕竟,一切都与数字6有关。一切与碳有关。”

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采访、撰文 | Laura Xue
编辑 | 陈璐

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