儿童科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》创作谈

薛 进 吴 楠

科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》是我与插画师吴楠的二度合作，从探究“量子卫星”取名“墨子号”的缘由入手，通过图文并茂的绘本，向读者形象地展示了墨子对古代科学技术的杰出贡献及对现代科技的巨大影响。之前二位曾联手创作《4D科学绘本：神奇的纳米王国》，获2016年中国科学院优秀科普图书奖和科技部全国优秀科普图书奖。《量子精灵探秘科圣墨子》由中国科学技术大学出版社于2018年6月出版，是“十三五”国家重点图书出版规划项目（量子科学出版工程）其中的一册低幼科学绘本。适读范围为学前阶段及小学低年级阶段的孩子。为了更方便读者了解该书的精华，创作者还特别制作了与该书同名的《量子精灵探秘科圣墨子》手绘微视频。

下面主要从《量子精灵探秘科圣墨子》的选题、人物、内容、叙事、插画等方面，就如何大胆尝试古今传承、今古切入的科普创作新思路做些经验分享。

选题切入：在古今传承中贯通现代科技前沿和古代科技亮点

随着“墨子号”量子卫星的成功发射及其科学实验的高效完成，人们在关注中国领跑世界的量子通信科技飞速发展的同时，对这位墨家学派创始人墨子的大名也是越来越熟悉了。但究竟是什么原因将古代墨子与现代量子联系在一起呢？原来是古代墨子的科技创新启发了现代量子通信，这也成为量子卫星命名为“墨子号”的原因所在。古代墨子的圆规理论还在实践中助力现代“天眼”FAST完成了宏伟的建设工程。

墨子是我国古代伟大的思想家、科学家、教育家、军事家和社会活动家，作为墨家学派的创始人，他创立的墨学与孔子创立的儒学在先秦时期并称为“显学”。墨子的科技成就在中国乃至世界古代科技史上都代表了那个历史时代的发展高度。墨子在光学、力学、数学、几何、声学等领域都有极其辉煌的成就，尤其是小孔成像的发明和应用，奠定了摄影光学的基础。他也因此被尊称为“光学摄影之父”。如果把墨子放到世界古代科技史中进行研究，即使与被誉为“科学之父”的亚里士多德相比，墨子在各方面的成就也毫不逊色。当代著名墨学专家杨向奎先生认为：“一部《墨经》无论在自然科学的哪个方面，都超过整个希腊，至少等于整个希腊。”

随着现代高科技的飞速发展，中华儿女的民族自信心与自豪感日益增强，潜心钻研传统科技文化，寻求中国科技自信，不再言必称希腊。鉴于《墨子》原著的艰涩难懂，且不说广大的社会公众，即便是科技界同仁对这位古代科技先哲的科技贡献又有几人能记得呢？而科学普及还须从娃娃抓起，于是我们便大胆尝试创编了这本图文并茂的科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》。书中遴选内容涉及墨子与同时期的希腊科学家，量子通信与“天眼”FAST等现代前沿科技和社会热点，旨在以点带面地引导孩子从小多了解中外传统文化和世界前沿科技，从小培养立足现在、扎根传统、放眼未来的眼界和胸怀。

人物形象：在虚实结合中将古今科技真人与科幻虚拟形象有机融合

围绕书名《量子精灵探秘科圣墨子》，自然就产生了两个原创人物形象:一个是虚拟的量子精灵，另一个是历史上曾真实存在的墨子本人。如果通过带有几分科幻色彩的时空穿越，引领读者回到墨子生活的年代去揭秘墨子其人其事，让墨子本人亲口讲述他在科学技术方面的诸多贡献，难免会有自吹自擂之嫌。于是就尝试虚构了一位墨子百事通——虚拟墨子，他集成了古今中外、宇宙天地中所有与墨子相关的信息。一方面，既方便对墨子真人的科学贡献由虚拟墨子这个第三方做出客观公正的信息输出；另一方面，又方便与同样虚拟的量子精灵进行交流和对话，增强故事情节的趣味性和互动性。于是本书的三个人物就这样应运而生了。

量子精灵：构成宇宙万物的最小精灵，古灵精怪、变幻莫测，有量子神秘诡异的特性。

虚拟墨子：宇宙中所有墨子信息的集大成者——墨子百事通，对墨子的身前身后事了如指掌。

科圣墨子：先秦墨家学派创始人，一位百科全书式的人物。墨子对墨家学说在当时和后世的影响非常自信，曾经慷慨疾呼，“天下无人，则墨子之言犹在”。

三位人物采用先虚后实、以虚引实、虚实结合的方式依次出场：主人公量子精灵采用自我介绍这种直截了当、开门见山的方式，在第一页就闪亮登场。为揭开“墨子号”的命名缘由，利用现代高科技、大数据集成了一个墨子百事通——虚拟墨子。于是，虚构的量子精灵和虚拟墨子采用穿越时空的科幻方式，一起回到墨子曾经生活的时空里，与中国古代历史上真实存在的墨子真人进行跨时空的对话交流、探秘答疑。这样一来，墨子真人也就顺理成章地出现在了读者面前。

内容选取：以点带面紧扣古今一脉相承的科技发展

假如为百科全书式的墨子其人立传，可写、该写、能写的方面和内容那真是精彩纷呈、难以取舍，绝非一本文字容量和图画篇幅都非常有限的绘本所能容纳与承载。既然绘本有所侧重，只想摘取墨子在科技方面独树一帜的伟大成就，我们就只能忍痛割爱，以点带面地紧紧围绕墨子在科技方面的贡献切入主题、选取内容。

该绘本在技艺方面只精心选取了墨子木工出身的木工技艺代表——木工五准则；光学方面只选取了《墨经》光学方面最有代表性的小孔成像；力学方面只选取了杠杆平衡原理及其在生活生产中的广泛应用；数学几何方面也只选取了对现代大工程“天眼”FAST建设有着重大启发与突出贡献的圆规理论。

例如，《墨经》有8项讲述光学的内容，其中讨论了：阴影问题，针（小）孔成像问题，光的直线传播问题，平面镜、凹面镜和凸面镜反射成像问题等。寥寥数百字，形成了相当完整的成体系的光学著作。

其中，小孔成像的光学实验，是在一个黑暗的小屋墙上开一个小孔，一个人站在屋外，在阳光照射下，暗屋内便在相对的墙上出现一个倒立的人影。这是由于光线穿过小孔像射箭一样是沿直线传播的。人的头部遮住上面射来的光，影子却在下面，人的足部遮住下面来的光，成影却在上面，遮掩构成了倒影。通过小孔成像的实验说明，光是沿着直线传播的，光线通过小孔不仅可以成像，还可以形成倒立的影像，但必须具备合适的条件，才能在影幕上形成倒影。小孔成像的关键之一是孔要小（如果孔大就成不了像）。小孔所成影像的大小，取决于发光物体、反光物体、孔幕与影幕之间的距离。

叙事技巧：先抑后扬，双线交织，横向中西对比，纵向古今关联

叙事技法方面，绘本采用了先抑后扬的手法创设悬念。书里用一张“连通天地的量子卫星发射”的大跨页引出疑问：“‘量子卫星’为什么会起名‘墨子号’？这‘墨子’又是何方神圣，竟然能和高大上的‘量子卫星’联系在一起？”这个问题的答案直到该书最后一个大跨页才给出，原来是后世科学家为纪念墨子在早期物理光学等科技方面的突出成就，才将“量子卫星”取名为“墨子号”的。在书中间的二十几页里，讲述了墨子在科学技术方面的哪些具体成就呢？读者只有一页页细看，才能一步步接近真相、揭开谜底。这种先抑后扬、设置悬念的整体设计，不仅能吊足读者的阅读好奇心，还能在带着问题探寻答案的阅读过程中，让读者品尝到不时发现宝藏的意外惊喜。

该绘本还运用了双线纵横交织，横向中西对比，纵向古今关联的技法。开篇处由“量子卫星”命名“墨子号”的缘由，将中国现代量子科技和古代墨子其人纵向关联在一起；结尾处又将古代墨子圆规理论与现代“天眼”FAST宏伟建设的实际应用纵向紧密关联在一起。如此一来，古今科技纵向关联，有始有终、首尾呼应，便自然而然地将中国古代科技所创造的世界巅峰与现代中国领跑世界的科技创新纵向紧密连接在了一起。为客观表现墨子对当时中国乃至世界科技的重大贡献，绘本中间篇幅特别把墨子与古希腊相关的科学大家进行了横向对比。

在光学方面，正如钱临照先生所说：“《墨经》所说的‘世界光学知识最早的记录’要比欧几里得来得早，并且来得好，就是这一点，《墨经》在世界科学史上应有崇高的位置。”墨子是世界光学历史上当之无愧的“光学摄影之父”。

在宇宙时空观方面，与妇孺皆知的大科学家牛顿进行了横向比较。《墨经》里最早提出空间最前“端”——不可再分的最小单元，同古希腊的原子论相类似。这不仅跟量子领域中不能再分的光量子息息相关，还比牛顿的宇宙时空观早了一千多年。

在力学方面，与古希腊“力学之父”阿基米德进行了横向比较。正如李约瑟在研究了《墨经》里的杠杆平衡等科学原理的论述后指出：“墨家已有如阿基米德所说的全部平衡理论。”

在数学方面，与古希腊的“几何之父”欧几里得的成果几乎不谋而合。类似的横向比较还有陈列在美国华盛顿宇航博物馆里的风筝，展品前明确写着:世界上最早的飞行器是中国的风筝。事实胜于雄辩，通过中西对比，客观公正地告诉世人：墨子制作、放飞风筝，他当之无愧地成为世界上最早提出并实践飞天梦的古代科学家。

科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》所选内容在纵横双线的交织串联中有条不紊地展开，大大延伸、丰富了小小科学绘本的内涵和知识外延。

插画创新：对页设计，便于呈现中西对比、古今贯通的选题内容

《量子精灵探秘科圣墨子》封面延续内页对页构图结构，量子卫星载着墨子与量子精灵一起探秘宇宙，在画面下方的地球上，运用墨子关于圆规的理论构建的“天眼”正在向宇宙捕捉信号，信号线画面直穿封底，造成视觉和空间的延伸。点题之余，“天眼”作为亮点元素吸引读者阅读兴趣。

图1 《量子精灵探秘科圣墨子》封面设计

故事串联科普与对页构图创新共同打造了科学文艺新形式。《量子精灵探秘科圣墨子》是以讲故事的形式，随着剧情的发展巧妙切入引介科普知识。采用这种方式导入科普知识使阅读变得流畅自然，容易被读者接受。结合该科学绘本的文学特色，插画设计在封面和内页的构图上都遵循大对页处理的方式，这也成为本书创作的一大亮点。大对页构图处理，一方面插画在视觉上的冲击力和张力加强，另一方面将左右两页的内容相关联，更好表达故事，营造舒适“氛围”，使得读者在阅读文字和图画时都能酣畅淋漓，不被打断。同时，大对页的创新设计，便于呈现中西对比、古今贯通的选题内容切入。甚至就在一个大对页中，巧妙创意、精心设计将中西对比与古今贯通融为一体，在一张对页里既有中西对比表现墨子与欧几里得在几何方面不谋而合的科技成就，又精巧融入了古代墨子圆规理论助力现代“天眼”FAST建设，现代“天眼”FAST探寻古代科技文明的发现之光又将古今科技文明再度连同。

总体来说，科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》插画创作无论是从角色设计，开本尺寸，标准色、标准风格的设定，还是从内页到封面的设计，留白处理与文字的编排，都是通过精心设计，构成一个有机的整体。这个构建过程是复杂和漫长的，但它也是有规律可循的，掌握一些创作方法往往会令我们事半功倍。科学绘本创作始终遵循其自身的特点，以知识为中心，强调有理有据，融入文学色彩，采用大对页构图方式，将单个的页面、不同的主题串联成一个完整的画面。与此同时，大对页构图的插画创意，更加方便呈现中西对比、古今贯通的选题内容切入需求。

图2 纵向古今贯通：墨子小孔成像的科技之光点亮连接中国古今科技的发展历程

墨子在科学技术方面的诸多成就，绝非一本科学绘本的小小容量所能全面阐述。其在科技方面除了光学、力学、数学之外，对于声学、机械、土木等方面的贡献也很大。比如具有起重作用的桔槔、发射巨箭的连弩车、投掷武器和炭火的转射机、监听敌人动静的罂听，都是当时的重要发明。鉴于文体和篇幅所限，本书只能选取几个有代表性、趣味性较强、容易通过插画这种艺术形式表达的科技亮点，以期抛砖引玉，引起并激励看到这本书的读者，能够更多地关注、了解中国历史上这位独树一帜的墨家学派创始人，了解其对中国乃至世界科技所做的杰出贡献；能静下心来，潜心发掘那些被淹没在晦涩难懂的浩瀚文言里的高科技“夜明珠”。

科学绘本《量子精灵探秘科圣墨子》的选题创作，是将现代前沿科技发展与传统科技文化传承紧密关联，在传统文化中寻找科普创作新思路，在现代科技创新中挖掘古代科技闪光点。本书既开拓了古今传承、继往开来的科学文艺创作思路，又在探索科普创作新途径、繁荣科普创作新思维方面做了大胆有益的新尝试。