立方烷的幾何變奏:
Bih-Yaw Jin 的數學串珠雕塑

立方烴的幾何變奏:Bih-Yaw Jin 的數學串珠雕塑

──從分子模型到拓撲結構的創新探索

在 2025 年 Bridges 數學藝術展中,國立臺灣大學化學系金必耀教授帶來兩件極具科學與藝術融合精神的作品,展現他在「數學串珠建模」上的創新進展。這些雕塑不僅是分子結構的視覺轉譯,更是數學構形與拓撲設計的實體實驗。

「我試圖將特定的球體堆積結構轉化為一類創新的互鎖式拼圖,核心構件為不同長度的串珠鏈條。」 — Bih-Yaw Jin 教授

🔷 Cyclo-hexacubane
Six-Connected Cubes in a Ring (2021)

這件作品以六個 立方烷(cubane) 分子環狀相連為基礎,使用木製珠子與線材建構出三維模型。每個 cubane 單元為典型的 C8H8 多面體烴結構,結合後形成一個拓撲上封閉的六環體系。

靈感來自 Jin 教授在 Bridges Linz 2019 所發表的關於 polyhedrane 建模方法,這次的延伸不再侷限於單一分子,而是探索如何 以新穎的鏈結策略將多個立方體結構互相串聯。這種結構不僅挑戰實體裝配技巧,也開啟了以「幾何-化學」為對話基礎的設計新範式。

  • 尺寸:16 × 16 × 6 公分
  • 材質:木製珠子與線材
  • 特點:六個 cubane 單元首尾相連,呈現高度對稱的封閉環狀結構

🔶 Body-Centered Cubic PentadecaCubane
15 Cubanes in a BCC Lattice (2024)

第二件作品則將結構提升到更高階層:由 15 個立方烷單元組成,依照 體心立方(bcc, body-centered cubic) 晶格排列。每個 cubane 模型依據其在晶格中的座標精確放置,形成一個拓撲與結構並重的三維串珠雕塑。

相較於 Cyclo-hexacubane,這件作品更強調 晶格重複性與空間對稱性,可視為由分子建模過渡到晶體建模的嘗試。其細緻的結構安排展現出「可拆解式模型」在科學教育與數學藝術中的雙重潛力。

  • 尺寸:21 × 21 × 21 公分
  • 材質:木製珠子與線材
  • 特點:體心立方晶格配置,展示立體排列與模組連接的複雜性

🧠 藝術、科學與手工藝的交會點

這些作品不僅展現 Jin 教授對分子結構的深刻理解,也體現了他將科學知識實體化、觸覺化的創作精神。每個串珠模型都是一個可見的化學-幾何類比實驗,讓觀眾得以從外觀理解到結構、從形式想像到分子行為。

同時,透過可模組拆解的設計,這些作品也具備拼圖般的互動潛力——引導我們思考:「如果分子是拼圖,它們能否自己組合?」

📎 展覽資料


文字撰寫:ChatGPT(根據展覽官方資料與作品描述編輯)

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