机械
达·芬奇对机械世界痴迷不已，通过大量的奇思妙想，他把水下呼吸装置、拉动装置、发条传动装置、滚珠装置、反向螺旋、差动螺旋、风速计和陀螺仪等发明设计呈现在世人面前。达·芬奇早年在佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂安装穹顶灯塔上的巨型铜球时，亲眼目睹了三速提升机等机械装置的效率，深感其中的神奇。1460年达·芬奇随父亲来到佛罗伦萨，开始了他的学徒生涯，同时开始学画。学画的达·芬奇参与安装佛罗伦萨圣母玛丽亚大教堂穹顶灯塔上的巨型铜球，由此接触并感受到了各式各样机械系统的神奇。
由此，布鲁内莱斯基的机械系统设计理念对达·芬奇产生了很大影响。当时一批锡耶纳工程师对达·芬奇的科学世界也产生了重要影响。工程师们设计了一种外形像船的河道淤泥挖掘机，用来清除浅水口的沙砾和淤泥，还有一种能够提高装载量又加快行驶速度的桨叶船。这些锡耶纳工程师的发明，让达·芬奇对机械的魔力产生了巨大的兴趣。
机器人研究
设计出初级机器人。最为奇妙的是，达·芬奇还设计了一套方法以做心脏修复手术。
为了认识人类自身，达·芬奇亲自解剖了几十具尸体，对人体骨骼、肌肉、关节以及内脏器官进行了精确了解和绘制。令人惊讶的是，当年达·芬奇连人体循环系统工作机理的概念都没有。更为神奇的是，2005年一名英国外科医生还利用达·芬奇设计的方法做心脏修复手术。不过，解剖学的研究在当时并没有给达·芬奇带来声誉，而是遭到了无数的诽谤。
与此同时，基于人体解剖研究也使得达·芬奇设计出史上第一个机器人。达·芬奇赋予了这个机器人木头、皮革和金属的外壳。为了让机器人运作，他想到了用下部的齿轮作为驱动装置，由此通过两个机械杆的齿轮再与胸部的一个圆盘齿轮咬合，机器人的胳膊就可以挥舞，可以坐或者站立。更绝的是，再通过一个传动杆与头部相连，头部就可以转动甚至开合下颌。而一旦配备了自动鼓装置后，这个机器人甚至还可以发出声音。这个被称作达·芬奇机器人（Leonardo's robot）的设计可能是在1495年完成的，但直到1950年代才被发现。不知这个设计是否要作成实体。
机械车研究
达·芬奇长达1万多页的手稿至今仍在影响科学研究，他的手稿被称为15世纪科学技术的百科全书。
很早，达·芬奇就对当时的四轮马车不满。在他的科学世界中，早就有了机动车的影子。事实上，点燃现代机动车发明灵感之火的正是这辆“达·芬奇机械车”。既然是机动车就要考虑动力问题，达·芬奇在机动车中部安装了两根弹簧以解决这个问题。人力转动车的后轮使得各个齿轮相互咬合，弹簧绷紧就产生了力，再通过杠杆作用将力传递到轮子上。为了控制车速，达·芬奇在车身上安装了一个圆盘装置，圆盘表面设置了很多方形的木块，和每个轮子连接的铁杆的另一端与圆盘相接，这就是用于控制车速的装置。圆盘上放置的木块数量越多，与铁杆之间的摩擦就会越大，阻力也越大，轮子的运转速度越慢，行驶的距离越长。当然，达·芬奇也想到了刹车装置。位于齿轮之间有一个木块，拉动绳索将木块卡在齿轮之间，车就可以停止。不过，这辆汽车不能载人，因为仅靠弹簧的动力根本无法行驶很长的距离。同时，达·芬奇还将弹簧巧妙地运用在了钟表设计上。后来大型钟表采用的原理，就是出自达·芬奇的设想。只是在这个设想中，弹簧的弹力被物体的重力所代替，物体向下的重力通过众多齿轮咬合作用被均匀传递，钟表便得以保持匀速运动。
军事机械
由于达·芬奇曾任军事工程师，其笔记中也包含了数种军事机械的设计：簧轮枪、三管大炮、人力或以马拉动的武装坦克车、子母弹、军用降落伞、浮动雪鞋、含呼吸软管以猪皮制成的潜水装，甚至还有潜水艇、双层船壳战舰、滑翔机、扑翼飞机和直升机、旋转浮桥等。[33]不过，后来他却认为战争是人类最糟的活动。其他的发明包括了潜水艇、被诠译为第一个机械计算机的齿轮装置，以及被误解为发条车的第一部可程序化行动机器人。此外，达·芬奇在教廷的那些年里，曾计划应用太阳能而使用凹面镜来煮水。尽管达·芬奇大多数的发明在他的生平并未实现，但在IBM赞助下，实作了许多模型在昂布瓦斯的克洛斯宅达·芬奇博物馆展示。2008年4月26日，在瑞士西部城市帕耶讷，36岁的瑞士人奥利维耶·维耶提-特帕使用由达·芬奇设计的金字塔型降落伞从距地面600米高的直升机上成功跳下。
其他
1502年，达·芬奇曾为奥斯曼帝国苏丹巴耶塞特二世的土木工程专案制作单一跨距达240米（720英尺）的桥梁草图。这个设计打算让桥梁跨越博斯普鲁斯海峡口的金角湾（Golden Horn）。但因巴耶塞特二世认为无法建设而未实作。2001年，奠基于达·芬奇的设计，威卜琼·山得达·芬奇专案（Vebjørn Sand Da Vinci Project）让此桥以小桥的形式在挪威付诸实行。而在2006年5月17日，土耳其政府决定在实地建设达·芬奇桥跨越金角湾让该桥终究成形。
1490年，达·芬奇将无段连续自动变速箱概念绘制成草图。今日，达·芬奇的变速概念以现代化形式实际使用在汽车上。此外，无段连续自动变速箱也已经在拖拉机、雪上摩托车、速克达机车等使用许多年。
由于着迷飞行现象，达·芬奇作了鸟类飞行的详细研究，同时策划了数部飞行机器，包括了直升机设计图（但因机体本身亦会旋转故无法作用）以及轻型滑翔翼。1496年1月3日，他曾测试了一部自制飞行机器但失败。
达·芬奇所绘的菱方八面体（rhombicuboctahedron），1509年出现在卢卡·帕西欧里（Luca Pacioli）的《神圣比例》（Divina Proportione）中。
在达·芬奇所处的时代，人们越来越重视文件的保密工作。因此，他设计了达·芬奇密码筒。
此外，乐器、闹钟、自行车、照相机、温度计、烤肉机、纺织机、起重机、挖掘机等也是达·芬奇的发明设计。
天文
达·芬奇对传统的“地球中心说”持否定的观点。他认为地球不是太阳系的中心，更不是宇宙的中心，而只是一颗绕太阳运转的行星，太阳本身是不运动的。达·芬奇还认为月亮自身并不发光，它只是反射太阳的光辉。他的这些观点的提出早于哥白尼的“日心说”。甚至在当时，达·芬奇就可能在幻想利用太阳能了。
考古
达·芬奇的兴趣之一是化石的研究。在新的期刊论文Palaios，安德烈Baucon表明他是一个有“体化石研究的先驱，”或曾经生物遗骸，与“遗迹化石，如脚印”。
达·芬奇根据高山上有海中动物化石的事实推断出地壳有过变动，指出地球上洪水的痕迹是海陆变迁的证明，这个思想与300年后赫顿在地质学方面的发现颇为近似。并且在麦哲伦环球航行之前，他就计算出地球的直径为7000余英里。
水利
达·芬奇对水利学的研究比意大利的学者克斯铁列早一个世纪。为了排除泥沙，他作了疏通亚诺河的施工计划。他设计并亲自主持修建了米兰至帕维亚的运河灌溉工程。由他经手建造的一些水库、水闸、拦水坝便利了农田灌溉，推动了农业生产的发展。有些水利设施至今仍在发挥作用。
历史评价
达·芬奇于1483年致书米兰大公时曾自荐道：战争时，他可以发明武器，西方美术史话筑垒攻城；和平时,他会兴修水利和建筑宫殿；他又是医学家、音乐家、戏剧家和画家。
与达·芬奇同时代的人还记述他道德高尚，举止文雅，且体格伟健，力量过人，说他一只手即可轻易地折断马蹄铁。
达·芬奇最钟爱的学生弗朗西斯科·梅尔兹（达·芬奇临终前将所有绘画作品和大量手稿都托付给了他）说：“达·芬奇的死，对每一个人都是损失，造物主无力再造出一个像他这样的天才了。”
文艺复兴时期的传记作家瓦萨里对达·芬奇赞美道：“上天有时将美丽、优雅、才能赋予一人之身，令他之所为无不超群绝伦，显出他的天才来自上苍而非人间之力。列昂纳多正是如此。他的优雅与优美无与伦比，他的才智之高可使一切难题迎刃而解。”
德国哲学家弗里德里希·恩格斯称赞达·芬奇是“巨人中的巨人”，他“不仅是伟大的画家，同时也是伟大的数学家、力学家和工程师，他在物理学各种不同的部门中都有重要的发现”
轶事典故
长相
世人熟悉的达·芬奇形象基本上来自于他那幅著名的自画像，所以一提起列昂纳多，人们总是想到一个哲学家般的睿智长者。他的老师韦罗基奥雕塑的那俊美非凡的青铜大卫像据说就是以年轻的达·芬奇为模特。
完成《基督受洗》
达·芬奇的老师韦罗基奥受圣萨尔宾诺教堂的委托绘制《基督受洗》，全画的人物虽已画完，但是还剩下背景没有画，教堂一再催促，限定韦罗基奥必须在复活节前交画。这时离复活节仅七天了，可是韦罗基奥又不愿敷衍了事，他决定带着达·芬奇去希莫尼湖写生，然后再画背景。不料途中遇暴雨，韦罗基奥受寒感冒，高烧不止。
由于任务紧迫，韦罗基奥只好命达·芬奇来画背景。达·芬奇赶回佛罗伦萨，反复琢磨体会老师的创作意图，模仿老师的画风，经过一天的辛勤劳动，终于完成了全画。第二天早晨，当达·芬奇揭开画布时，他惊呆了。原来，老师以达·芬奇作模特儿画的天使形象竟被嫉妒成性的师兄们刮掉了。他感到事态非常严重，时间又紧迫，他下定决心不辜负老师的委托，为了维护老师的荣誉，自己动手来补画这个天使。他找出老师原稿，以自己为模特儿，对着镜子，在画的右下角重新画了一个侧面的天使，神态活泼生动，正喜悦地观看耶稣接受洗礼，衣服的褶襞也勾勒自然。这一崭新的艺术形象，使韦罗基奥所绘部分相形见绌。据说，韦罗基奥康复归来，看到画作时，激动万分，他伸出双手紧紧抱住达·芬奇的肩膀兴奋地说：“它是如此的完美，看来我以后只能去拿雕刻刀了。”[27]从此达·芬奇声名鹊起，成为佛罗伦萨有名的画家了。
睡眠法
画坛泰斗达·芬奇是一位刻苦勤勉、惜时如金的人，他创造的定时短期睡眠延时工作法甚为人们所称道。这一方法是通过对睡与不睡的硬性规律性调节来提高时间利用率，即每工作4小时睡15分钟。这样， 一昼夜花在睡眠上的时间累计只有不足1.5（24/4.25*1/4=1.41）小时，从而争取到更多的时间工作。
前几年，意大利著名生理学家克拉胡迪奥·斯塔皮参照达·芬奇的方法，对一位航海运动员进行了长达两个月的类似睡眠试验。经测试，受试者的逻辑思维和记忆运算等能力均完好无损。这说明达·芬奇睡眠法不仅能满足机体代偿功能的需要，而且还预示着利用人体生理潜力的广阔发展前景。
然而，有趣的是，在20年前，一位画家就这一方法进行了亲身试验，证实了它的有效性。可是不到半年时间，他又回到正常的8小时睡眠上来。谈及各种原因，画家不无幽默地承认自己并非天才，更不知道这些多出来的时间该如何打发。
达·芬奇睡眠法也被称为多相睡眠、Uberman睡眠或多阶段睡眠，是一种将人类习惯的单睡眠过程分散成多个睡眠周期进行，以达成减少睡眠时间的睡眠方式。
多相睡眠的合理性：首先，自然界中几乎所有动物的行为都是多相复杂性的。而且多相睡眠是人类婴儿时期占主导地位的睡眠方式，只有在稍年长后，儿童才逐渐被断绝了午睡的概念。此外，当人们与外界环境隔绝联系后——保证无法从自然因素（如阳光），或人为暗示（如钟表、电视节目）来判断实际时间——将倾向于表现出更多的短暂睡眠行为，而非保持只“夜晚”才发生的单相睡眠。最后一点，小睡打盹——即短时间的睡眠——比起长时间的睡眠来说，在提神醒脑方面更为有效。但是很遗憾，我们似乎都已“忘了”这种符合生理自然天性的睡眠方式，维持着一成不变的9点睡5点起的作息习惯。
几种不同的多项睡眠方法：最有名的也就是达·芬奇使用的睡眠方法叫做Uberman睡眠计划，由此延伸出来的其他不同形式的睡眠计划还有：Everyman睡眠计划，Dymaxion睡眠计划。多相睡眠的调整：这种睡眠方式在开始的一至两周内是很难接受的，测试结果表明受测者并没有受到这种将睡眠分散成若干个小睡眠片断方式的影响，但是，多睡眠方式需要一个计划表，这样才能够协助完成。
写作习惯
双撇子的达·芬奇终其一生均以镜像写字。对左手写作者来说，将羽毛笔由右向左拉过来写比由左向右推过去写容易，而且不会将刚写好的字弄糊。因此，他的日记都是镜像字，其作品只有在对着镜子时才清晰可辨。
主要作品
手稿
达·芬奇给后世留下了宝贵的遗产。除了流传至今的少数绘画珍品、著作《绘画论》外，还有未及整理的近7000页手稿笔记，即《哈默手稿》，其中大半是讨论绘画技巧、自然科学和工程设计的。这些纪录是达·芬奇在欧陆行程中透过观察周遭并不断的创作而来。他的著作中蕴含了大量的早期的科学知识但究其精密复杂程度仍可与现代社会的科学技术相媲美。这本著作囊括了几乎其所有的研究方向，物理工程学，机械动力学，生物工程学，人体解剖学，天文学和建筑学等一系列自然科学并力求用最完美的一系列数学公式将它们表达出来，他称数学为“一门美丽的语言学”。
画作
油画
《蒙娜丽莎》（《Mona Lisa》）
《圣耶若姆》（未完成）
《吉内薇拉·班琪》
《音乐家肖像》（未完成）
《抱银鼠的女子》
《额饰女郎》
《戴珍珠头饰的夫人像》
《拈花圣母》
《哺乳圣母》
《柏诺瓦的圣母》
《加罗法诺的圣母》
《岩间圣母》
《纺车边的圣母》
《圣母子与圣安妮》
《受胎告知》
《博士来拜》（未完成）
《基督受洗》（合作）
《施洗者圣约翰》
《酒神巴卡斯》
《莉妲和天鹅》（原画遗失）
《维特鲁威人》
《世界的救世主》
壁画
《最后的晚餐》
《安吉亚里之战》（未完成）
达·芬奇生前留下大批未经整理的用左手反写的手稿，难于解读。只有到十七世纪中叶，才有学者整理小部分达·芬奇手稿。达·芬奇的主要手稿丢失了二百多年，直到1817年才重见天日，但已被严重毁坏。
手稿分类
《绘画论》1817年，从乌尔宾诺图书馆发现经达·芬奇弟子弗朗西斯科·梅尔兹整理的《绘画论》手稿。
论雕刻
论建筑，包括教堂草图，拱型结构分析
论生理，包括论人的生死、记忆、智力和欲望
论解剖学
论葡萄种植及酿酒技术
论动物学
论天文，包括论地球、太阳和行星
论地理，包括论水流、地质学、意大利运河、法国的道路、论开矿、论哲学
小故事，包括寓言、谜语等。
后世纪念
意大利航空最大的民用机场被命名为列奥那多·达芬奇国际机场。
意大利米兰市政府于1953年达·芬奇诞辰500周年时修建了国立列奥纳多·达·芬奇科技博物馆。达·芬奇诞辰500周年之际，法国、德国、匈牙利还相继发行了以他（或他的代表作）为封面的纪念邮票。
小行星3000，为纪念达芬奇命名为“列奥纳多”；“内窥镜手术器械控制系统”也叫达芬奇手术机器人[15]；第四代达芬奇机器人的机械臂是模拟人的手臂设计的，但它的旋转角度超越了人手臂的旋转角度，达到了惊人的720°。
艺术形象
文学形象
在美国作家丹·布朗的小说《达芬奇密码》中，隐藏在达·芬奇的艺术作品内诸多奇形怪状的符号及密码是推动剧情发展的重要线索。
京公网安备11010502036362号