簡介

上篇 形形色色的大腦

第1章 人文型大腦 阿爾伯蒂、維特魯威斯和列奧納多

第2章 啟蒙型大腦 佩羅、勞吉埃和勒羅伊

第3章 感知型大腦 柏克、普賴斯和奈特

第4章 先驗型大腦 康德和叔本華

第5章 活躍型大腦 申克爾、波提奇爾和森佩爾

第6章 移情型大腦 費舍爾、沃爾夫林和柯勒

第7章 格式塔型大腦 感知領域的動態變化

第8章 神經型大腦 哈耶克、赫博和諾伊特拉

第9章 現像型大腦 梅洛-龐蒂、拉斯穆森和帕拉斯瑪

下篇 神經科學與建築學

第10章 解剖學 大腦結構

第11章 模糊性 視覺結構

第12章 隱喻性 體現結構

第13章 觸覺 感覺結構

尾聲 建築師的大腦

尾注

參考文獻

索引

前言

我寫這本書的目的有兩方面：首先我要關注在神經科學領域近所取得的顯著進步，其次我要開始用很長的篇幅深入分析這項新知識可能帶給建築師和其他設計領域從業者的方方面面。

在層面，讀者不必失望。我們隻是浮光掠影地看看在過去10年裡科學實驗室中都發生了什麼，從神經生物學前沿領域知識的躍變到記錄大腦運轉活動的復雜意像方法，這些都揭示了我們正生活在一個裡程碑式的發現時代。因為，為了不斷獲得對人腦詳盡的了解，我們不僅要深入了解什麼是被人們一直以來稱作“思維”的本質，還要探索一些令人興奮的主題，如記憶力、意識、感覺、思維和創造力。從生物學角度來說，對這些事物的理解正在徹底重塑我們是誰和我們從哪裡來的意像，並且同時使我們次深思一些問題的答案，這些問題是關於經過數千年不斷提出的形而上學的思辨方法。

當然，當今更加重要的深入觀察之一——也是和我們的信息時代極為相關的——是我們並非機器，或者更確切地說，我們的大腦並非電腦。事實上，大腦收集並積極構建信息的非線性方式和電腦的產出性邏輯有些相似。從更圖形化的角度來說，大腦是一個鮮活的搏動的器官（其對機體能量的消耗不斷增加），數千年來從限度上保護我們的必要存在和我們這個物種的繁衍。如果考慮其完整性，從蜿蜒覆蓋在內顱腦的薄薄的灰質層到我們腳上的神經細胞，大腦就是一個完整的包容體。大腦是一個生理整體，但同時整體上比它的電子和化學實體要大得多。

這樣的理解不僅重新構建了我們自己的意像，而且還明顯地將身體和思維長期存在的差異籠罩上了一層古老的氛圍。大腦配備有大約1,000億，有30,000基因組，這些基因組到2006年纔全部排序完成。然而，奇怪的是，出生時的大腦隻有成熟期大腦一半的神經細胞（）連接在一起，這是一個極其重要的事實。如果確實是我們人類通過後天培養和經歷作用連線產生了這種驚人的大腦整體，那麼我們就應該承擔開發大腦的同樣職責。事實上，直到我們死亡那天，我們都有能力改變大部分線路（當然是或多或少地，或一定程度上地）。對於建築師來說，這就意味著一件事：通過添加突觸圖譜的復雜性，我們能夠成為更棒的設計師，從而創建一個人類能夠繁衍生息的更優美、更有意思的環境。

然而除了以上的概括性表述，有關神經科學的發展對建築師的意義這一問題變得更困難了。問題之一是，從歷史角度看，大概直到過去10年，幾乎沒有科學儀器受訓於健康的大腦。今天，這個問題正呈相反的態勢，隨著新的想像方法在20世紀80年代不斷湧現，我們現在有日積月累的、數量驚人的實驗文獻——這些文獻如此之多，以至於我們很難從這些文獻中提煉出普遍規律。隨著研究步伐的加速，我們已將看到了該項研究所應用的廣泛領域。例如，在1999年，30多年致力於描繪大腦視覺處理過程的倫敦微神經科學家澤米爾·澤基，將其研究方向轉向了探索大腦和藝術的相互作用①——一種倡導“神經美學”的領域。和他的研究努力同時進行的是藝術歷史學家約翰·奧尼恩斯，他長期致力於研究藝術感知的生物學基礎，在其導師恩斯特·高姆布裡奇②的帶領下，提出了“神經藝術史”這一概念。倫敦大學學院的另一位研究者雨果·施皮爾斯近和一位建築師合作在倫敦的建築協會③創建了工作室。2008年春天，藝術家奧拉弗爾·埃裡阿松和其他藝術家齊聚柏林，共同組建了神經美學協會，該協會承諾作為藝術和神經科學的服務平臺④。同時，在聖地亞哥，一個藝術家和科學家的團隊，在建築師約翰·P·艾伯哈德的帶領下，創建了建築神經科學學院（ANFA）。這個學院的明顯任務就是促進和提高與“研究加強理解人類對建築環境的反應相關的知識”。⑤這種跨學科的聯合無疑將會繼續在接下來的幾十年裡極大增加和擴展這些研究者的興趣範圍。

接下來的問題是這些合作會向何處發展。澤基、奧尼恩斯和埃裡阿松的興趣在於美學，因此會對於以神經科學為基礎來體驗藝術這類問題進行思考。而建築神經科學學院提倡可以直接應用於設計的實驗性研究。在這個方面，引起人們關注的是一些20世紀60年代行為科學的承諾，當時人類學家、社會學家和心理學家的研究提出了可以改善人類狀況的工作模型前景。然而，在20世紀的這些活動中，發現的一個主要不同點是我們現在有完全不同的工具，以及我們掌握的生物知識有不斷增長的收益。這些新工具正在給予我們一個更加深入的，或在某種程度上，一個非常確切的圖景——是我們如何參與到這個世界中的圖景。

說到此，我想強調的是我的方法有些不同之處。我的研究興趣主要在於創造過程本身，即模糊性和隱喻性思維中難以把握的問題似乎存在於我們的本質核心之中。簡單地說，我認為當今神經科學向設計者所提供的是我們已有的極其精密的智商和情感草圖。我這麼說是不帶任何惴惴不安之情的，即使這還意味著該研究不能給我們提供任何簡易的答案。而且事實上，該研究很快被其自身的進度所超越。我們今天如果次將工作中的大腦意像置於其所有的復雜性中，我們距離構築該過程中後的基因和後生性遺傳模型還要有好幾年時間。為此，這個新拓展的研究領域對於年輕設計者應該是特別重要的。在神經科學這項知識的不斷發展中，年輕的設計者們必將大展宏圖。

然而，現在所呈現的是一個這樣的圖景，即人類的存在似乎存在著無盡的變化性以及多樣性，這已不是一個全新的狀況了。有史以來，各路科學家、心理學家、宗教領袖、哲學家以及藝術家一直都在告訴我們和上述情況相同的事情。如果我從澤基那裡借用來一種比喻的話，建築師一直都是神經科學家。從這個角度上講，人類大腦是每個創造性努力的源泉，每個優秀設計的結果就是這名建築師是否豐富了或削弱了某個個體對世界的自我經歷。

為了對此提供一些歷史背景，我在研究的部分（上篇）附加了一些短文。這些短文大部分和一些建築師有關，這些建築師早先就開始考慮我們該如何面對建築物世界，並對其進行深刻思考。即使從現今的角度看，這些建築師們所表達的真知灼見在他們的時代也是卓爾不群的。一些文章有意識地設計得零碎並且不完整，而且一些觀點諸如“人文型大腦”或“如畫型的大腦”會使一些讀者感到很奇特。我采用這種方法的出發點並不是要以嚴肅的態度認同這篇文章——盡管隨著我們對可塑性的全新理解，不斷增加的證據表明事實確實如此——而是表明一些當今較新穎的觀點是古已有之的。我並不是有意降低建築設計或發明的門檻，我提供這些智者的年代——從萊昂·巴蒂斯塔·阿爾伯蒂到尤哈尼·帕拉斯瑪——是因為這些智者的思想確實能在當今研究中找到密切關聯之處，甚至可以驗證。

相似的是，本研究中第二部分（下篇）的神經科學章節，即可以和這些短文分開閱讀的那部分，無非是嘗試性的舉措，因為接下來幾年中的工作無疑會使這項研究大放異彩。今天已經明白無疑的是已有人腦模型不是機械的和簡化的。這個蜿蜒曲折的器官迷宮一樣的特性不僅在其代謝機理方面比我們以前想像的更深刻復雜，而且其未來具有無限的可能性，或許人類和人類文化將會終緊隨其後。因此我們對大腦運轉的認識絕不僅僅意味著建築學的理論程序或作為一種時尚來抓住的新主義。我這麼說是縱觀了過去40年建築理論的進程——短命的後現代和後結構運動有如拋物線般的發展軌跡，就進化到了數碼和綠色設計時代。

如果神經科學不能提供一種理論就會提供別的內容，即理論渠道或重新表述一些有關建築師為誰而設計的基本問題。早在20世紀50年代，建築師理查德·諾伊特拉就提出了不成熟的提議，提議設計師轉變為生物學家。從這個意義上講，建築師不應將他或她的關注點放在形式的抽像上，而應該放在那些生活在建築世界中的人們的身體和心理需要上。當今的人們可能會發出相似的感慨，提出“生態”這一概念可以在更廣泛的生物術語中進行重新定義，如“人類生態學”領域，其中可持續性的概念擴展了理論範圍，包括了人類有機組織及其群落。可以說，該方法的神經科學框架正在成型，甚至當要面對諸如設計者的創意這樣撲朔迷離的問題時，該方法的前景也是有吸引力的。我們更全面地意識到人類生物復雜構造的範圍，認識到其基礎深入到我們每天賴以生存的思維感官世界，這樣我們在該領域纔邁出了步。

在此，我要感謝幾個幫助過我的朋友，首先是約翰·奧尼恩斯，他率先以相當令人信服的方式提出神經科學在藝術方面的重要性。我曾受英國哥倫比亞大學之邀參加名為“科學、藝術和文化中的不同移情”的工作室。這增加了我的研究興趣，因為這樣的活動使我不僅能夠參與到以前研究過的課題中，還能觀察到這些既有的課題在當今的心理和生理領域獲得的全新研究價值，這很大程度上是通過神經科學推動的。伊利諾伊技術學院的研究生論壇擁有極其有活力和纔干的學生團隊，他們繼續推動了我的想法。我要對下列同學的努力致以我的謝意：馬修·布勒維特，托馬斯·鮑爾曼，琳達·克利芒，傑裡米阿·考勒茲，阿赫邁德·法克拉，弗裡德裡希·格萊爾，科勒特·霍普金斯，亨利·扎伯寇斯基，麥克·吉維登，亞歷山大·克納蒂，克利斯丁·馬裡奧特，布萊恩·梅，勞琳·姆拉瑞，洛尼·舒勒，吉蒂昂·希爾勒，埃爾賓·斯龐革勒，本·斯派瑟爾，珍妮佛·斯丹諾維奇。

下列人員誠懇地閱讀了該書部分手稿，我要向他們提出的建設性意見致以謝意，他們是：馬爾科·法拉薩利，大衛·古德曼，西恩·科勒特，凱文·哈靈頓，提姆·布朗，埃裡克·艾玲森，彼得·萊寇斯。我要特別感謝阿姆捷特·阿爾庫德為該書的插圖所做的工作。我還要感謝其他在伊利諾伊技術學院工作的幫助過我的人們，他們是：羅米納·莰納，彼得·奧斯勒，魯道佛·巴拉甘，斯蒂夫·布魯貝克，提姆·布朗，凱希·納戈勒，馬特·庫克，納澤爾·米爾扎，托馬斯·格裡森，利奇·哈金，斯圖爾特·馬克雷。在所有人中，我要感謝的是我可愛的妻子蘇珊，她不僅給我提供了專業化的編輯和建議，而且在很多方面一直不遺餘力地支持我不斷深入的工作。

因此我不是維特魯威斯人，被封閉在一個單一的完美的圈子裡，以我個人角度坐標觀看著外面的世界，同時，提供了測量世界萬物的尺度。我也不像建築現像學家所說的那樣，是一個獨立自主的、自給自足的、生物學意義上所體現出來的主體，遇到我的周圍環境，並把我的周圍環境客觀化，然後接受它。我在一個相互遞歸的過程中構建，同時我也被構建，這一過程不斷地攻擊我流動的透水邊界和我無盡的錯綜交叉的網絡。我是一個空間上無限延伸的機器生物。18

毫無疑問，米切爾是反對上文中德雷福斯的評論的。德雷福斯論述的目的在於評論創造人工智能的計算機模型的各種努力。後者的這一目的先出現在20世紀50年代，當時與蘭德公司和卡耐基梅隆大學有關聯的一批科學家發起了一個項目，意在創建一個能夠與人的思維相匹敵的計算機。在不到十年的時間裡，這一想法如雨後春筍般在幾十個博士班和政府設立的科研實驗室裡發展起來，那些研究項目到今天為止經常以失敗告終。計算機及其軟件卻證明在解決復雜的量化問題方面有超凡的能力——任何量化問題，從飛行器的設計和天氣預報到非線性分析——但是計算機在模仿人類的聯想思維能力方面，被證明在根本的水平上是完全不夠的。

早期在人工智能研究方面的努力之所以普遍失敗原因非常簡單。人類大腦的神經回路不是以正式規則的二進制體繫發揮作用的，類似於加二加二；因此找不到比電腦摹擬人腦更錯誤的事情了。大腦在它的回路布線過程中是非線性的（非因果關繫的），它潛在的傳導途徑是有冗餘的，在它的體繫組織中的復雜性遠遠高於現在人們所能想像的任何軟件的算法規則繫統。它是一個有機的繫統，已經經歷了數百萬年的磨練，其中包括各種補充物質的層層覆蓋或生物提煉加工，經歷了神經效率的幾何過程，當然這一過程導致達西·湯普森（DarcyThompson）露出驚訝的神情。比起十年前有過之而無不及的是，當今世界上有成就的神經學家越來越驚嘆人類大腦聯想能力的復雜程度。正如一位科學家所言，“如果大腦簡單到我們可以搞明白它，那麼就是我們太簡單了——竟能夠搞明白大腦”。19

我們需要再一次強調，軟件應用現在已經成為設計專業的一個重要部分，因此掌握軟件應用應該成為建築教育中一個重要的目標。但是不是對於學習設計的學生所進行的培訓僅僅局限於通過使用計算機呢？迄今為止還沒有人討論這個問題，但是我們的建築課程的方向恰恰相反。現在很有可能的是，在很多學校裡進入設計領域的研究生，他們在大學裡學習的是其他專業——這些學生除了受過計算機的設計培訓外沒有受過其他方面的設計培訓。與此同時，非專業課的數目，比如說可能提供的人文社科方面的課程，這麼多年來卻越來越少。因此，我關注的焦點在下面三個方面：

計算機作為設計的首要工具，往往在展示技巧上具有拉平效應，而在設計上別具一格，具有原創性。

計算機往往非物質化設計思想，從而導致與人類能夠感知到的經驗世界相去甚遠的抽像性。

計算機設計往往並未充分利用人類大腦本身所具有的創造性思維能力。

我認為年長一些的建築設計師，由於受過傳統設計方法的培訓，具有相關的經驗，因此能夠克服這些問題。而對於年輕一些的建築設計師來說，由於他們從來沒有接受過這些方面的培訓，不大可能克服上述問題。

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