關鍵性設計

混合前沿

超越仿生

第一章 建築混合物

第二章 生態物工程

第三章 實驗性功能

第四章 動態美學

第五章 項目與合作機構彙集

第六章 合作要點

訪談

藝術家簡介

圖片來源

引用

致謝 

設計已今非昔比。無論是在學校、工作室，還是在企業與政治機構中，設計師們都正在用他們的技能來解決以前無法解決的問題。設計範圍從科學可視化到用戶界面，從社會學理論到納米技術的可能應用和結果。這一切得益於與合適的專家合作來進行每一個案例研究，而這些專家也經常通過尋求設計師的幫助將他們的理論與現實中的人和現實世界聯繫起來。20世紀60年代末，埃托裡·索特薩斯（Ettore Sottsass）有著名論斷：“設計是一種討論社會、政治、情色、食物甚至是設計本身的方式。最終，設計是一種建立可能的具像的烏托邦或生活隱喻的方式。”在技術加速發展，政治、環境、人口和經濟問題日益嚴峻之時，設計確實是與生活相關的。設計師的存在保證了人類始終處於話題的中心。

設計師對科學的痴迷如今得到了一代科學家的回應，科學家們也希望在現實世界中大展拳腳。正如2008年在紐約MoMA舉辦的“設計與彈性思維”展覽中首次探討的那樣，這些新的合作往往是快樂且感染性極強的。在這些合作中，科學家們感到從嚴苛的同行評議中解放出來，自由地嘗試直覺的飛躍，哪怕僅僅是一瞬間。事實上，物理學家、數學家、計算機科學家、工程師、化學家和生物倫理學家已經抓住了這個機會，他們的貢獻在一些“創新”中心得到了鼓勵和贊美，比如英國皇家藝術學院（RCA）交互設計項目和實驗室項目，這是一個曾在巴黎、現在位於美國馬薩諸塞州劍橋的靈感孵化器。這些結果（基於目前的研究）既具有藝術的抒情性和示範性，又具有設計的現實可能性。

然而，與生物學家進行的實驗有最猛烈的發展態勢。當新的有機設計形式是生物或活體組織時，每個項目的意義就遠遠超出了形式上/功能上的平衡局面以及任何有關舒適、現代或進步的想法。設計超越了它的傳統界限，直指道德領域的核心，撼動了我們最根深蒂固的信仰。在設計師能夠構建行為的場景和原型的能力中，蘊含著一種他們應該保護和珍惜的力量，而且這種力量在未來會變得更加重要。

自本書首次出版以來，新技術（CRISPR/Cas9，僅舉一例）提供了連接自然和人造世界的強大工具，曾經的大膽假設正不斷成為現實。這種轉變在紐約的年度“生物制造”（Biofabricate）活動中得到了充分展示。在2017年的第四屆“生物制造”活動中，發布了許多有前景的新原型和概念。比如：現代牧場組織（Modern?Meadow）的非動物體制成的液體皮革，以及現代牧場的材料中心Zoa與初創企業“螺栓螺紋”（Bolt Threads）從酵母中 “紡”出的絲質纖維。

威廉·邁爾斯收集了大量令人印像深刻的案例研究，涉及各種規模的生物，從植物、動物到細菌、細胞，它們被用作建築、圖形或室素。建築師正在研究“濕建築”，以適應不斷變化的環境條件和居住水平，仿佛建築是活的有機體一樣；設計師正在考慮利用動物和植物制造出新的診斷和治療工具；工程師們正在設計新型的、可自我修復的建築材料；生物本身成為整個建築繫統的基礎設施。盡管在這一領域已經出現了大量的討論和調研，但是生物設計仍然是一個新興的產業。假如它要在全球範圍內變得真正可行，還需要得到更多的公眾支持和財政資源。這本書使我們產生了用設計的力量從內部來修復被破壞的自然關繫的希望。 

本書介紹了一種新興的或者可以說是激進的設計方法，它借鋻了生命科學的研究，甚至首次將活體材料應用於結構設計、物體設計和過程設計。本書的每一章介紹了不同的主題，從為改善生態環境而設計，到運用思辨設計和藝術作為教學工具。總的來說，這裡介紹的項目反映了從社會常規的優先級順序向可持續建築和制造方法的過渡和轉變。許多項目的共同目的是推動設計師和生物學家之間的合作並提供令人激動的新形式和功能。

??書中彙集了來自世界各地極具啟發性的生物設計實例。自本書第一版出版以來，利用生物進行設計的方法就迅速傳播，成為一些比賽、學校項目、博物館展覽、會議和書籍的焦點。此外，生物設計是許多產品和設計工作室的研究方法，並作為解決問題的方案進入市場，如實驗室生產的皮革、以藻類為材料的餐具或自我修復的混凝土填充物等。

??生物設計比許多受生物啟發的設計和制造方法更進一步。與仿生學、“從搖籃到搖籃”，以及廣受歡迎但又模糊得令人沮喪的“綠色設計”不同，生物設計具體指的是將生物體或生態繫統作為基本組成部分，增強設計作品的功能。它超出了仿生學的範疇，取而代之的是生物整合，消解了自然和建築環境之間的界限，形成了新的混合類型。

??這個標簽也被用來強調那些用生物過程取代工業或機械繫統的實驗，這些生物過程往往更具有可再生性，同時對材料和能源的需求更少。第四章探討了超越功能性或思辨性設計的新興藝術實踐的領域，這些作品也許可以照亮設計前進的道路。

??本書記錄探討了有關生物設計的結構、原型和概念，以及采用新的生物技術的方案，並引發了相關的問題和討論。這些假設的含義和可能的結果是什麼？我們能不能避免把生命僅僅當作另一種材料或工具而不給予它應有的尊重？我們能不能擺脫對生物學方面的恐懼，比如看不見的微生物，並接受利用它們所做的設計？設計師能否學會對其他形式的生命擁有同理心，並將工作的一小部分控制權交給它們？最後，這種新的實踐，包括對自然繫統的擁抱和與生命科學的合作，是否相當於設計實踐中的範式轉變？如果是這樣，那麼在從工業化到計算機發明的技術發展軌跡中，它的轉變與其他領域的變化相比又如何？

??隨著這些問題的答案逐漸揭曉，科學研究推動的跨學科合作和創新的空間會進一步擴大，尤其是在對開發與實施清潔技術的迫切需要及自己動手（DIY）生物學的興起等全球當務之急的推動下。這種領域之間的融合，以及專家與業餘愛好者的融合，對於支持正在進行的減輕工業革命遺留的負面影響的努力來說是必要的。它將引導人們對價值創造、增長和可持續性的主要設計原則進行重新認識。本書通過強調生物設計的實踐與新方法、鼓勵合作以及為這個成長中的領域提供歷史環境，來促進這一努力。 

一種新的緊迫性

它將是柔軟和多毛的。

——薩爾瓦多·達利（Salvador Dalí）論建築的未來，對勒·柯布西耶的回應



設計師們面臨著一種前所未有的緊迫性：設計師需要改變設計方法，重新確定目標，以解決環境加速退化的問題。這種新的壓力，無論是智力上的、道德上的還是監管上的，都要求我們認識到自然的脆弱並肩負起為後代保護自然的責任。在這種不斷變化與強化的約束下，設計師們開始超越模仿而將在生物世界中觀察到的過程運用到設計中。這些自然繫統實現了近乎完美的能源和材料的經濟利用。在此目標下，設計師們正在向生物學家尋求專業知識和指導，通過整合自然繫統來實現強化的生態性能。這與20世紀的設計方法形成了明顯的對比：功能的機械化，通過利用化學和物理學的先進技術來壓倒、隔離和控制自然。本書探討的例子說明了這樣一種新的方法：設計結合生物學，設計師應該如何與生命科學家合作。本書預示著我們在未來可以期待什麼樣的聯合與跨領域的合作。

將生命、生物學融入設計既不是解決這些緊迫問題的靈丹妙藥，也不能完全排除有害的錯誤做法、故意的濫用或爭議。生物設計中充斥著對於未來的反烏托邦式願景，並且可能變得離經叛道。這些可能性都包含在此書中。除了用樹木生長著的結構或海藻生物反應器集成物之外，生物設計還包括合成生物學運用及由此招致的破壞自然生態繫統的危險。這些技術將由人類掌控，而人類正是一個具有偏見的脆弱的物種，把世界設計成一個絕望的混亂世界。但是，潛在的好處遠遠超過了這些風險。改革目前的實踐方法使之更符合生物繫統的需要是非常有必要的。即使我們自負地認為設計師有能力重新設計並超越自然，設計擁抱自然也是勢在必行的，也是最有希望的發展方向。

跨學科合作的重點和落腳點一如既往地取決於社會優先事項及一繫列市場信號。如今，社會中明顯缺乏某種監管或獎懲制度，以引導可以進行環境修補或零碳排放的物品生產或結構類設計和環境創新。雖然德國和挪威等國家已經采取了早期的有效措施，制定了優先考慮生態有效設計的政策，但是大多數工業化國家都落後了，尤其是美國，甚至聯邦機構保護環境的合法性也在政治討論中受到粗暴的挑戰。

然而，碳排放和氣候變化的成本越來越高，如果我們要持續我們所熟知的現代生活方式，就需要解決這些問題。這裡介紹的生物設計的案例預示著這種變化：對經濟學家提出的“環境負排放”進行核算，並最終將排放量降至最低，因為當今排放物所導致的空氣、土壤、水和生命的質量退化並沒有被計入今天制造和建築的最終成本中。隻有在新的、合理的設計限制條件下，比方說對制造業征收碳稅或給予激勵措施，以及對促進生物多樣性的結構進行補貼，項目纔會變得可擴展，規模可調，例如 “樹屋制造” （第58頁）或 “生物混凝土”（第82頁）。