科技提升传统乐器，共奏和谐乐章
新型古筝合奏著名古筝曲《战台风》
新材料复合蛇皮制成的环保胡琴演奏出美妙乐章；在复原乐器沛筑的伴奏下，再现汉高祖刘邦衣锦还乡、吟唱《大风歌》的豪情壮志；低音乐器攻克了民乐的低音瓶颈，乐曲《鸿雁》为观众带来了绝妙享受……12月16日，《潮涌东方》发明音乐会在京举办，这些匠心独具的创新乐器，为观众带来美妙视听享受的同时，演绎了科技创新与中国传统民族器乐和谐共奏的乐章。
战国时期，高渐离击筑为荆轲易水送别；汉高祖刘邦衣锦还乡，与乡邻击筑高歌《大风歌》……筑是中国古代最重要的传统乐器之一，也称为“沛筑”，后在宋代逐渐失传，我们只能从模糊的古籍记载和零碎的考古发现中，寻找沛筑的影子。
然而，来自刘邦故里——江苏沛县的郝敬春，花费数年查阅古籍和考古资料，经过反复试制，终于在2009年12月使沛筑重见天日。据了解，沛筑形似琴，长约1米，演奏时左手紧按琴弦，右手执竹尺击弦，声音古朴悠扬，颇具韵味。沛筑的成功复原引起社会各界的广泛关注，2014年，彭丽媛出访比利时，还将一把沛筑赠予比利时王后。
现今，郝敬春仍在不断研发改进沛筑的制作工艺，在他手中，沛筑已由古代的5弦、13弦，演变出21弦、26弦，最多达到了42弦。“沛筑既要保留古代的‘原汁原味’，让现代人能够领略古人的智慧与风采，也要追随当代民乐发展的脚步，使其满足现代民乐音量大、音色优美、适于合奏等特点。”郝敬春说。
据介绍，郝敬春通过增加弦数、调整内部构造，让沛筑在当代民乐家族中焕发生机。“通过从小提琴的设计中汲取的灵感，我将沛筑的上下面板改为弧度板，增加了沛筑的共鸣；增设了天地两个音柱，使发音更加浑厚饱满。”他告诉记者，沛筑已经能够和任何民族乐器以及西方的小提琴等乐器合奏。
复合蛇皮让艺术与环保并行
发明音乐会上，京剧《沙家浜》选段使现场观众如痴如醉，但许多观众没有意识到，这耳熟能详的旋律已悄悄融入了最新的科技成果：蒙在京胡和京二胡筒上的蛇皮，已经变成了一种印有蛇皮鳞纹、更加坚韧环保的新材料复合蛇皮。
“胡琴筒上蒙的蛇皮关系到胡琴的音质效果，因此很有讲究：一定要用野生的乌鞘蛇蛇皮，因为人工养殖的蛇皮质疏松；惊蛰后的蛇皮可用，夏天蜕皮后的蛇皮不可用；只能选取尾部和腹部的部分优质蛇皮等。因此一条野生大蛇的皮只能蒙4把胡琴。据保守估计，每年大约有10多万条国家一级保护动物蟒蛇遭到捕杀，将蛇皮制作成乐器。”复合蛇皮的研发者、中国民族器乐学会副会长刘正辉告诉记者，除环保考虑外，蛇皮乐器在出国演出时常被海关扣留，蛇皮也会受阴雨天气影响不能发声或出现断裂。
面对京剧传承和野生动物保护的双重使命，刘正辉在前人的研发基础上，决定寻找一种新材料替代野生蛇皮。通过10余年的不断尝试，他终于找到一系列拉伸强度和耐磨性都与野生蛇皮类似的超高分子量聚乙烯纤维材料作为蛇皮替代品，同时，为了具有“白如线、黑如缎”的蛇皮鳞纹效果，他通过滚压、熏蒸、烘干等技术，终于制成了形色质量都类似蛇皮的仿生皮京胡，不仅具备不逊于传统胡琴的优质音色，还丝毫未减少乐器的古色古香。
此外，刘正辉告诉记者，中国传统民族乐器的体系中缺少低音乐器，因此往往依靠大提琴、大贝司弥补民乐合奏的低音部分。当下，一些乐器制造者尝试将大提琴进行改良，制造低音民族乐器，但是采取木板振动的方式发出的声音一直不理想。“新材料复合蛇皮能够突破尺寸限制，在此基础上，制成了依靠膜振动发声、音色优美又独具中国乐器美感的‘环保低音琴’。”他告诉记者，环保低音琴突破了传统民乐的低音瓶颈，与其他采用膜振动的乐器音色统一、频率和谐，对我国民族音乐的发展具有重要意义。
传统乐器在科技创新中迈向现代
此外，双弧双箱的古筝，安装了磁铁吸附式可移动音窗的二胡等创新乐器齐聚发明音乐会，为观众带来了充满科技气息的音乐盛宴。据了解，这些创新乐器主要是北京发明创新大赛10年来的获奖作品，聚集了20多项国家专利。
北京发明协会秘书长钟之绚告诉记者，北京发明创新大赛是社会性的公益创新赛事，自2006年举办以来，汇集了一批优秀发明成果，走出了一批发明创新人才。“参赛选手有8岁的小学生，也有80多岁的耄耋老人；既包括中科院、清华大学等科研团队，也包括普通的工人、农民。虽然选手的年龄、受教育程度等有很大差异，但是我们注重创意的科学性和巧妙性，鼓励大家用简单的方法解决问题，因此涌现出一大批来自各阶层的创意成果。”她告诉记者，近年来，随着国家和社会对文化创新的日益关注，北京发明创新大赛也将继续支持和推动文化创新的发展。
钟之绚告诉记者，民乐演奏环境由古代封闭的小环境，向当下大舞台大环境转变，因此中国传统乐器面临着不断创新的迫切要求，许多参赛作品展现出演奏声音更大，音质更加动听，更加符合当下环保、智能等要求的创新趋势。刘正辉告诉记者：“乐器本身离不开科学技术，例如物理学、材料材质、制作工艺、结构等，都影响着乐器的音质音效。运用新材料的乐器不仅更加强韧轻便，而且传导振动都优于普通材质，更容易实现余音绕梁的音乐体验。此外，运用现代材料和工艺能够实现乐器的量化生产，有助于推进民族音乐的普及。”