作者：于園媛

近日，聯(lián)合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會第一階段會議在云南昆明舉辦。尊重自然、順應(yīng)自然、保護自然，構(gòu)建人與自然和諧共生的地球家園，正在成為全人類的共識?！跋蜃匀粚W(xué)習(xí)”“運用最具生態(tài)效率的生命智慧”，設(shè)計界進(jìn)行了大膽的探索與實踐。以材料領(lǐng)域為窗口，我們驚喜地看到，除了制造更高效、輕便、美觀的產(chǎn)品，設(shè)計師們通過跨領(lǐng)域的連接與融合，創(chuàng)造出自適應(yīng)、自調(diào)節(jié)、自賦能的“新自然物”。藝術(shù)在前方的探索，激發(fā)出研究者與實踐者更廣泛的興趣與創(chuàng)造力，讓我們有理由期待一個更可持續(xù)的未來。

位于波蘭華沙市中心的“空氣泡泡（AirBubble）”游樂場，是世界上第一個整合微藻空氣凈化生物技術(shù)的游樂場，它由52個大型生物反應(yīng)器圍成一圈，硼硅酸鹽玻璃瓶中裝有綠色小球藻培養(yǎng)物，可以過濾被污染的空氣。倫敦的“生態(tài)邏輯工作室（ecoLogicStudio）”將這個裝置的主體設(shè)計成供兒童玩耍的空間，它同時又是一個獨特的城市實驗室——應(yīng)用生物技術(shù)解決空氣污染問題以及減少對兒童健康的影響。

荷蘭設(shè)計師莉莉安·范·達(dá)爾（LilianvanDaal）模仿植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，通過3D打印創(chuàng)造出一把獨特的椅子，在不使用軟墊或填充物的情況下，通過改變結(jié)構(gòu)的疏密度，來保證椅子的彈性和舒適度，使其重量超輕，便于使用。

太陽能、風(fēng)能、水能、細(xì)菌、纖維素、電磁波……在生態(tài)環(huán)保的理念下，新的創(chuàng)意、材料、技術(shù)應(yīng)用于各種各樣的設(shè)計中。中央美術(shù)學(xué)院和倫敦設(shè)計博物館共同主辦的展覽“萬物生息——后石油時代的材料與設(shè)計”為觀眾展現(xiàn)了材料的進(jìn)化和變遷，種種設(shè)計的創(chuàng)造性和多樣化令人大開眼界。

“事實上，設(shè)計界對于生態(tài)問題和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注早在20世紀(jì)60年代就漸成趨勢，綠色設(shè)計、生態(tài)設(shè)計、可持續(xù)設(shè)計的方法和理念也從那個時候起日臻成熟。而大量的解決方案，如可循環(huán)、再利用、省材料、可降解、高品質(zhì)、易拆解等等，都基于我們對‘人造物’的理解和‘材料’的研究?！敝醒朊佬g(shù)學(xué)院設(shè)計學(xué)院院長宋協(xié)偉說。

人類設(shè)計史，其實也是一部材料更新的歷史。膠合板比實木更堅固、更輕，二戰(zhàn)期間，它被用于制造飛機，后用來設(shè)計舒適、便宜、適合人體的椅子；銅、鋁等金屬的大規(guī)模提煉和應(yīng)用，解決了工業(yè)、交通設(shè)計等領(lǐng)域的諸多難題；納米材料、3D打印等技術(shù)的運用使得高科技屬性的設(shè)計變得更輕松……

無論是土、石、金屬，以及常見的竹木、松針，還是容易被忽略的藻類菌群，這些“微不足道”的材料，構(gòu)成了我們的日常所需之物，也成為設(shè)計的基礎(chǔ)。在化石能源對環(huán)境的壓力越來越大的今天，設(shè)計師們將目光轉(zhuǎn)向傳統(tǒng)，也看向未來，尋求在新科技的加持下，更新對材料的認(rèn)知，創(chuàng)造一種對環(huán)境和人類更友好的設(shè)計之道。

“中國的傳統(tǒng)理念講究道法自然、天人合一，這與可持續(xù)設(shè)計的理念有共通的地方。”中央美術(shù)學(xué)院設(shè)計學(xué)院教師王乃一說。比如廣東地區(qū)的香云紗是一種采用純植物染料薯莨染色的絲綢面料，這提示我們，上千年來采用的材料和工藝，其實很符合今天的現(xiàn)代理念，解決新的問題不一定都用新材料，傳統(tǒng)資源的創(chuàng)新性轉(zhuǎn)化是一個重要的方法和路徑。

生物材料如近年熱門的菌絲體材料，受到設(shè)計師的青睞。菌絲體是真菌物質(zhì)生成的類似血管狀菌絲的集成體，具有超強的粘合力、可降解屬性，可用于包裝、服裝、建材等多個領(lǐng)域。

材料設(shè)計也意味著不斷的突破與創(chuàng)新，航天科技材料及工藝技術(shù)研究所的一項“黑科技”——“凝固的藍(lán)煙”納米氣凝膠，是火星探測器“天問一號”建設(shè)的重要突破，它代表著人類對于宇宙探索的夢想，也代表著中國在材料研發(fā)的未來力量。

中央美術(shù)學(xué)院美術(shù)館設(shè)計部主任紀(jì)玉潔是“萬物生息”展的策展人之一，她認(rèn)為，在材料更加豐富、商業(yè)力量更加強大的今天，設(shè)計師的態(tài)度和立場更加重要，是以“有計劃的廢止”刺激消費，還是進(jìn)行可持續(xù)的低碳設(shè)計，十分考驗設(shè)計師的責(zé)任觀和倫理觀。

材料是構(gòu)成人類社會生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，與我們的生活息息相關(guān)，而材料的力量與價值往往因為其普遍性與基礎(chǔ)性而被低估甚至忽略。通過藝術(shù)家的創(chuàng)作，我們可以看到設(shè)計在解決緊迫的環(huán)境與社會問題方面發(fā)揮的重要作用，以及設(shè)計師們對于可持續(xù)發(fā)展的使命與責(zé)任感。在材料的進(jìn)化與設(shè)計的創(chuàng)新中，我們想象未來，創(chuàng)造未來，也保護未來。

現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展使我們的經(jīng)濟社會受益匪淺，我們被越來越多看似豐富的材料包圍，日益增長的需求改變了我們的生活，同時也給自然環(huán)境帶來了各種不良后果。對于材料的充分利用和合理循環(huán)，已經(jīng)成為人類社會持續(xù)發(fā)展的必然訴求。設(shè)計師們在“可循環(huán)”理念的引領(lǐng)下，對材料生命周期的往復(fù)進(jìn)行著新的思考與闡釋?！翱裳h(huán)”這一關(guān)鍵詞涉及到材料循環(huán)的不同流程，首先就是對于可循環(huán)原生材料的改造利用和可降解材料的發(fā)明。

“超本土化”這一概念，在材料設(shè)計領(lǐng)域中指的是在維持生態(tài)平衡的前提下，深入原生態(tài)本土地區(qū)，依據(jù)當(dāng)?shù)乇就撂匦曰蛭锂a(chǎn)進(jìn)行設(shè)計生產(chǎn)，以提升當(dāng)?shù)氐氖杖氩⒈Ｗo生物的多樣性。例如墨西哥設(shè)計師費爾南多·拉波塞與土著社區(qū)合作，使用當(dāng)?shù)氐挠衩讱ぶ谱魍咂丸偳都?xì)工，這種材料從深紫色到奶油色種類豐富，可以廣泛運用于家居設(shè)計中。新材料的生產(chǎn)為墨西哥本土農(nóng)民提供了額外的收入來源，鼓勵他們保護和種植本土玉米品種，而不是選擇更有利可圖的轉(zhuǎn)基因品種?！俺就粱边@一關(guān)鍵詞所展示的案例對當(dāng)下中國正在進(jìn)行的設(shè)計下鄉(xiāng)具有一定的借鑒意義，也為材料的可持續(xù)性發(fā)展提供了一種新的路徑。

松樹是世界上主要的木材來源，占松樹質(zhì)量20%至30%的松針卻通常會被丟棄。設(shè)計師塔瑪拉·奧喬拉則試圖研究這數(shù)十億未使用的松針的潛在用途，通過粉碎、浸泡和壓制等技術(shù)，將松針轉(zhuǎn)化為紡織品、復(fù)合材料和紙張，還可以在這個過程中提取精油和染料。

我國的設(shè)計師在超本土化方面也有著豐富的設(shè)計創(chuàng)造。如設(shè)計師張雷借鑒余杭紙傘的傳統(tǒng)工藝，用天然膠水把皮宣紙一層層糊在傘骨上，制作了《飄》紙椅，利用宣紙細(xì)膩的質(zhì)感和韌性，使其既具備溫暖的觸摸感，也能提供非常好的支持力。原本給人柔弱感的宣紙，在特定工藝下，竟也可以具備實木一般的牢固度。

設(shè)計師馬琳·惠蘇德來自一個養(yǎng)蜂人家庭，于是蜜蜂就成了她設(shè)計新工藝形式的靈感來源。蜂膠是蜜蜂制造的一種類似玻璃的材料，一個蜂箱每年產(chǎn)出的蜂膠不到100克，使得這種材料極為珍貴。通過將蜂膠制成花瓶等有趣且芳香濃郁的工藝品，惠蘇德希望能夠促使人們對蜜蜂等昆蟲給予更多的關(guān)心和尊重。

材料的有毒物質(zhì)處理也是可循環(huán)過程中不可缺少的一環(huán)。鋁土礦殘渣，也被稱為“紅泥”，是鋁工業(yè)中的危險副產(chǎn)品，每一份鋁的提取都會產(chǎn)生超過兩份以上殘渣。ThusThat工作室與鋁工廠及研究實驗室合作，發(fā)現(xiàn)這種廢料可以被加工成陶瓷體和釉料?！都t泥》這套餐具是他們研究出來的成果之一，展示了有毒廢料如何被轉(zhuǎn)化為安全而美麗的東西。

在對傳統(tǒng)材料進(jìn)行再塑造、再利用的同時，設(shè)計師和科學(xué)家還積極采用尖端科技來研發(fā)更具可持續(xù)性的材料，努力通過新興的科技材料與生物材料等展現(xiàn)材料的未來。在這個過程中，跨學(xué)科實踐成為一種共識，設(shè)計學(xué)與生物學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科緊密結(jié)合，也因此誕生了門類多樣、令人嘆為觀止的前沿設(shè)計作品。

氣凝膠是一種具有納米孔隙結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)材料，被科學(xué)界譽為“改變世界的神奇材料”。在“天問一號”火星探測器中，使用了我國獨立自主研發(fā)的多項“黑科技”，其中，火星車使用的熱控材料是新型隔熱保溫材料——納米氣凝膠，它可以應(yīng)對極熱和極寒兩種嚴(yán)酷環(huán)境，而且其超輕特性極大地減小了火星車的負(fù)擔(dān)，讓它能跑得更快更遠(yuǎn)。

亮片看似小而無害，但卻對海洋生物構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。它們由石油基材料制成，廢棄后通常會流入海洋并被海洋動物誤認(rèn)為是食物。而生物虹彩亮片則是一種由纖維素制成的可生物降解的替代品。纖維素作為一種天然豐富的材料，質(zhì)量輕、強度高且可堆肥，它的閃光顏色為天然形成。

“超級樹”（SuperTree）是由倫敦的生態(tài)邏輯工作室（ecoLogicStudio）設(shè)計的一個藻類養(yǎng)殖農(nóng)場原型。樹木是當(dāng)前城市圈基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，而“超級樹”則重新利用了樹的原始形態(tài)，將其轉(zhuǎn)變?yōu)楦叻直媛?、高生產(chǎn)力的光生物反應(yīng)器，能夠?qū)⑷祟愋玛惔x與微藻生態(tài)循環(huán)聯(lián)系起來。能量流、物質(zhì)流、信息流在整個系統(tǒng)中交匯，使“超級樹”形成了一個自給自足的微型生態(tài)系統(tǒng)。

凱羅爾·克萊特多年來一直探索真菌菌絲體作為可生物降解材料的表面處理潛力，并為污染嚴(yán)重的紡織工業(yè)尋找更可持續(xù)的替代品。菌絲體由密集的細(xì)枝網(wǎng)組成，自然地存在于地下。我們可以利用其消化纖維素并將其轉(zhuǎn)化為天然復(fù)合材料的能力，通過改變溫度和濕度等環(huán)境參數(shù)，來引導(dǎo)菌絲體在織物上的生長。

通過研究和參考自然界的創(chuàng)造模式，可以將生物學(xué)原理融入設(shè)計過程之中。在生物設(shè)計領(lǐng)域，設(shè)計師已經(jīng)不再滿足于對材料形狀進(jìn)行塑造，而是開始創(chuàng)造和發(fā)展新的生物材料。生物蕾絲（Biolace）項目就旨在探索合成生物學(xué)在未來制造中的潛力，設(shè)計師通過生物基因改造方式對植物進(jìn)行處理，使其不僅可以開花結(jié)果，根部還能長出可降解的生物蕾絲花邊。

（張玉梅、許馨儀整理）

《光明日報》（ 2021年10月24日11版）

來源： 光明網(wǎng)-《光明日報》