王鶴

植物仿生學(xué)在公共藝術(shù)設(shè)計(jì)中運(yùn)用的最新趨勢(shì)探究

王鶴

近年來(lái)，運(yùn)用植物仿生學(xué)最新成果，以生態(tài)、低碳為標(biāo)志的歐美公共藝術(shù)建設(shè)案例快速增加。相對(duì)于傳統(tǒng)形式的作品，它們更易融入都市環(huán)境，更方便結(jié)合能源采集與空氣凈化等新型功能。此類公共藝術(shù)的繁榮反映出單晶合金、復(fù)合碳纖維等材料工藝的進(jìn)步和復(fù)興城市社區(qū)的特殊需求，在未來(lái)勢(shì)必有更大的發(fā)展空間。

公共藝術(shù)；植物仿生學(xué)；低碳

近年來(lái)，歐美公共藝術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了一個(gè)引人注目的新趨勢(shì)，即模仿植物外觀和組織結(jié)構(gòu)，具有生態(tài)、低碳特征的公共藝術(shù)大行其道，從英國(guó)墨西河畔的《未來(lái)之花》開(kāi)始為人們熟知，逐漸成為各路藝術(shù)家創(chuàng)作的熱門。最近在澳大利亞墨爾本維多利亞公園的MPilivion 2015更是最新的弄潮兒。作品大量運(yùn)用了應(yīng)用于航天領(lǐng)域的碳纖維材料，以95根纖細(xì)的支柱支撐著13個(gè)大葉片和30個(gè)小葉片，這些僅有5毫米厚的葉片打造出了一片看似輕盈卻十分堅(jiān)固的人工“森林”，并將在活動(dòng)期間舉辦近200場(chǎng)活動(dòng)。這種高度借鑒植物造型甚至組織結(jié)構(gòu)的公共藝術(shù)形式可以被稱為植物仿生型公共藝術(shù)。它集中反映了歐美近年來(lái)在此領(lǐng)域不斷探索并借鑒最新科技的成果，對(duì)其研究可以為中國(guó)公共藝術(shù)的發(fā)展提供有益借鑒。（見(jiàn)圖1）

1.歐美植物仿生型公共藝術(shù)的發(fā)展

1998年由法國(guó)藝術(shù)家皮埃爾·維維安在倫敦完成的《信號(hào)燈樹(shù)》應(yīng)當(dāng)是植物型公共藝術(shù)較早的實(shí)踐案例。75組信號(hào)燈像樹(shù)冠一樣被布置在高8米的燈桿上，為晚間提供了豐富多變的燈光效果。作者的初衷是代替原處一棵因污染死去的法國(guó)泡桐，完工后的作品形態(tài)都與旁邊的樹(shù)木十分相近，視覺(jué)效果統(tǒng)一，同時(shí)帶有人工特征的信號(hào)燈又能與都市的摩天大樓融合到一起。作品落成后成為金融街地標(biāo)，享有很高的知名度。（見(jiàn)圖2、3）

圖1　MPilivion 2015

圖2　《信號(hào)燈樹(shù)》的夜間效果

圖3　《信號(hào)燈樹(shù)》的晝間效果

圖4　《Shadow Play》的晝間效果

圖5　《Shadow Play》以LED營(yíng)造的夜間效果

圖6　《Shadow Play》營(yíng)造出豐富的光影變化

圖7　《Warde》無(wú)人經(jīng)過(guò)時(shí)花瓣合上

圖8　《Warde》有人經(jīng)過(guò)時(shí)花瓣會(huì)打開(kāi)

圖9　《太陽(yáng)花》

相比于技術(shù)簡(jiǎn)單的單體作品《信號(hào)燈樹(shù)》，在美國(guó)亞利桑那州首府菲尼克斯（鳳凰城）的口袋公園，設(shè)計(jì)師打造了更為復(fù)雜的金屬森林《Shadow Play》。作品由三個(gè)獨(dú)立部分組成，鋼板狀的枝干與幾何模塊狀的樹(shù)冠組合在一起，為游人提供了沙漠中難得的蔭涼。這組沙漠中的公共藝術(shù)作品集成了太陽(yáng)能電池板，可以為自身LED夜間照明提供能源。設(shè)計(jì)者對(duì)藝術(shù)性琢磨較多，作品多變的外形在地面上形成了如幾何派繪畫(huà)一樣的陰影，極富視覺(jué)美感。（見(jiàn)圖4、5、6）

以花作為仿生原型的還有耶路撒冷市中心Vallero廣場(chǎng)上出現(xiàn)的《Warde》。為了振興這個(gè)日趨破敗的空間，設(shè)計(jì)師打造了一系列30英尺高的巨大紅色充氣花朵，花朵本身類似罌粟花。有趣的是，花朵集成了探測(cè)感應(yīng)器，當(dāng)人經(jīng)過(guò)時(shí)花瓣就會(huì)打開(kāi)為人們提供蔭涼，反之則會(huì)關(guān)閉。夜間同樣可以提供照明?！禬arde》的落成使人們?cè)敢庠谶@個(gè)廣場(chǎng)駐足停留，向復(fù)興這一近乎荒廢的空間邁進(jìn)了一大步。（見(jiàn)圖7、8）

如果說(shuō)《Warde》致力于通過(guò)互動(dòng)技術(shù)改造所在空間的人文環(huán)境，那么美國(guó)“重塑波士頓”組織選擇法國(guó)藝術(shù)家設(shè)計(jì)的人造樹(shù)項(xiàng)目也著重于對(duì)物理環(huán)境的改造。這一項(xiàng)目通過(guò)大量樹(shù)木形態(tài)的空氣凈化設(shè)備實(shí)現(xiàn)自身效能，在美化空間環(huán)境之外每年可吸收9萬(wàn)噸二氧化碳?？赡苡腥藭?huì)質(zhì)疑為何不種植真正的樹(shù)木？需要看到人造樹(shù)對(duì)二氧化碳的吸收和對(duì)空氣的凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于天然樹(shù)木，更重要的是人造樹(shù)可以安排在都市越來(lái)越多的室內(nèi)空間。

除了藝術(shù)家和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，連基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商也加入到這場(chǎng)熱潮中來(lái)，爭(zhēng)相通過(guò)高水平的工業(yè)設(shè)計(jì)與環(huán)境設(shè)計(jì)，將風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施與植物形態(tài)結(jié)合在一起。比如美國(guó)德克薩斯州首府奧斯汀的一條高速公路旁盛開(kāi)了15朵《太陽(yáng)花》（solar sunflower）。它們首先是向日葵型的太陽(yáng)能電池板，白天可以吸收太陽(yáng)能，除夜間滿足自身照明需求外，還可通過(guò)電網(wǎng)將剩余的15千瓦電能傳輸走，換取自身維護(hù)和運(yùn)營(yíng)的資金。同時(shí)作品也具有非同一般的藝術(shù)美感，無(wú)論是晝間花瓣模數(shù)化的規(guī)整造型，抑或夜間點(diǎn)亮的藍(lán)色LED營(yíng)造出海洋般夢(mèng)幻效果，都獲得極大成功。（見(jiàn)圖9）

同樣由企業(yè)參與創(chuàng)新的還有法國(guó)New Wind集團(tuán)開(kāi)發(fā)的公共藝術(shù)型風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)——風(fēng)樹(shù)。這種風(fēng)力渦輪發(fā)電機(jī)選擇成年大樹(shù)的形態(tài)和相近高度（26英尺），能夠很好地被人們所接受，也彰顯了生態(tài)環(huán)保的主題。更值得關(guān)注的是，這樣的生態(tài)樹(shù)對(duì)植物仿生學(xué)的運(yùn)用已經(jīng)從外在形態(tài)走向內(nèi)在機(jī)制，設(shè)計(jì)者摒棄了效率低下的傳統(tǒng)葉片式風(fēng)力渦輪，選用了酷似豌豆莢的小型風(fēng)力渦輪，其獨(dú)有的凹槽型設(shè)計(jì)能夠更好地捕捉都市中無(wú)處不在且風(fēng)向多變的微弱風(fēng)力。（見(jiàn)圖10）

2.植物仿生型公共藝術(shù)的特征及趨勢(shì)

盡管上述案例以及許多尚未介紹的案例形態(tài)紛繁多樣，但它們的總體特征是非常鮮明：大量運(yùn)用最新的材料及工藝，普遍具有遮蔭、發(fā)電等實(shí)用功能，大多成對(duì)或成組布置等。但最統(tǒng)一的特征無(wú)疑是它們?cè)谛螒B(tài)上高度模仿樹(shù)木、花朵等植物。

植物一直為人類提供著豐富的靈感來(lái)改善與適應(yīng)自然。比如人們觀察牛蒡子將種子掛在動(dòng)物身上，發(fā)明出了尼龍搭扣；樹(shù)葉的光合作用為太陽(yáng)能發(fā)電提供了借鑒等。因此，在仿生學(xué)大幅度進(jìn)步的基礎(chǔ)上，誕生了植物仿生學(xué)?？茖W(xué)家們通過(guò)研究自然界中的植物系統(tǒng)，借鑒其形態(tài)、結(jié)構(gòu)和特征進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而提升工業(yè)領(lǐng)域的科技水平。

雖然在公共藝術(shù)領(lǐng)域借鑒植物仿生學(xué)的成果相對(duì)比較晚，但發(fā)展較快，僅僅十余年間，對(duì)植物的模仿就從形態(tài)仿生向非形態(tài)仿生發(fā)展，由對(duì)外在形態(tài)的借鑒，如早期的《信號(hào)燈樹(shù)》，深入到對(duì)植物系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化與環(huán)境適應(yīng)特性的模仿，如《太陽(yáng)花》借鑒植物光合作用轉(zhuǎn)化能量。植物仿生型公共藝術(shù)的快速發(fā)展不是偶然的，是由其一系列內(nèi)在優(yōu)勢(shì)決定的，對(duì)其加以歸納有助于深入了解這種藝術(shù)形式。

3.植物仿生型公共藝術(shù)在當(dāng)前城市環(huán)境下有何優(yōu)勢(shì)

植物仿生型公共藝術(shù)的崛起必然有其社會(huì)需求，有其相對(duì)于其他傳統(tǒng)類型公共藝術(shù)所獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)案例分析和對(duì)比研究，可以歸納如下：

3.1更容易融入都市環(huán)境

公共藝術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)雕塑來(lái)說(shuō)，對(duì)融入環(huán)境的要求更高，以極少主義為代表的幾何構(gòu)成型公共藝術(shù)就是因?yàn)楦玫仄鹾蠂?guó)際風(fēng)格建筑群而獲得較大成功。在這方面，天然樹(shù)木首先就是都市中不可缺少的固有景觀之一。模仿樹(shù)木造型、尺度的公共藝術(shù)是不會(huì)讓人感到突兀的，《信號(hào)燈樹(shù)》就是這方面較突出的案例之一。另一方面，隨著城市化程度的不斷加深，都市環(huán)境寸土寸金，像紀(jì)念碑時(shí)代那樣為每件作品設(shè)計(jì)獨(dú)立的廣場(chǎng)已是奢侈。公共藝術(shù)的布置方式必須順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，盡可能不阻擋交通流線。大師亨利·摩爾在新加坡華聯(lián)銀行門前的《斜倚像》就為此調(diào)整了沿用多年的經(jīng)典造型，反例如塞拉位于華盛頓聯(lián)邦廣場(chǎng)上的《傾斜之弧》，因阻礙交通流線而被大廈員工告上法庭進(jìn)而拆除。相比之下，植物仿生型公共藝術(shù)可以模仿樹(shù)木的排列方式，如奧斯汀《太陽(yáng)花》那樣沿道路一字排開(kāi)以節(jié)省空間，或者如《Warde》那樣成對(duì)布置于空曠空間中而不顯喧賓奪主?？傮w而言，此類公共藝術(shù)在空間中的排布方式更近似于景觀園林而非雕塑。

3.2更方便采用互動(dòng)技術(shù)

追求與公眾互動(dòng)一直是當(dāng)代公共藝術(shù)設(shè)計(jì)的重要目標(biāo)之一。在這方面，由于植物本身即有生命，相當(dāng)多的種類能夠?qū)ν饨绱碳ぷ龀龇答?，因此植物仿生型公共藝術(shù)采用與人互動(dòng)的技術(shù)更易為公眾所接受。而且與幾何形體或動(dòng)物造型公共藝術(shù)相比，植物型公共藝術(shù)與人的互動(dòng)更不具威脅感，這都對(duì)營(yíng)造社區(qū)空間的積極友好氛圍大有幫助。

3.3更利于結(jié)合實(shí)用功能

由于植物本身就具有遮蔭、通過(guò)光合作用轉(zhuǎn)化能量、吸收二氧化碳并釋放氧氣等功能，因此植物仿生型公共藝術(shù)具有這些功能就變得順理成章。由于新材料、新技術(shù)的采用，植物型公共藝術(shù)的此類功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于同尺度的天然樹(shù)，波士頓的“人造樹(shù)”項(xiàng)目就是典型案例。這在當(dāng)前城市熱島效應(yīng)加劇、空間日漸逼仄、空氣污染狀況愈發(fā)嚴(yán)峻的形勢(shì)下具有積極意義。

4.建設(shè)植物仿生型公共藝術(shù)需要注重的問(wèn)題

圖10　《風(fēng)樹(shù)》

圖11　MPilivion 2015利用航天級(jí)碳纖維營(yíng)造出動(dòng)人效果

圖12　制造《風(fēng)樹(shù)》小尺寸風(fēng)力渦輪的單晶合金

圖13　《太陽(yáng)花》采集的太陽(yáng)能依靠智能電網(wǎng)傳輸

大量形態(tài)、機(jī)制相似的公共藝術(shù)在短時(shí)間內(nèi)大量涌現(xiàn)并非偶然現(xiàn)象，而是在相似的社會(huì)發(fā)展程度上，在相近的文化思潮與科技進(jìn)步層面上衍生出來(lái)的。從目前來(lái)看，要開(kāi)展高水平植物仿生型公共藝術(shù)建設(shè)，觀念、材料和配套技術(shù)的進(jìn)步缺一不可。

4.1觀念需要?jiǎng)?chuàng)新

首先需要看到，作為一種從本質(zhì)上強(qiáng)調(diào)“低碳”“環(huán)保”“環(huán)境友好和可持續(xù)發(fā)展”的藝術(shù)形式，植物仿生型公共藝術(shù)近年來(lái)在歐美的快速發(fā)展與所在社會(huì)對(duì)環(huán)境的重視整體提高直接相關(guān)。［1］“重環(huán)境”已經(jīng)成為美國(guó)公共藝術(shù)的主要特點(diǎn)之一。美國(guó)綠色建筑委員會(huì)推出了“能源及環(huán)境設(shè)計(jì)先導(dǎo)計(jì)劃”LEED，從“選擇可持續(xù)發(fā)展的建筑場(chǎng)地”“就地取材和資源的循環(huán)利用”等五個(gè)方面對(duì)美國(guó)現(xiàn)有建筑進(jìn)行科學(xué)有效的生態(tài)評(píng)估，目前也已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。［2］歐美社會(huì)對(duì)環(huán)境的關(guān)注還上升到理論層面，以卡爾松、瑟帕瑪、柏林特等環(huán)境美學(xué)大師為代表對(duì)歐美環(huán)境美學(xué)理論研究的深化就是一例?！碍h(huán)境美學(xué)思索如何改善人所生存的環(huán)境，在探索環(huán)境倫理、環(huán)境審美之余，還注重結(jié)合建筑、園林、規(guī)劃等應(yīng)用性學(xué)科，直到或親自參與環(huán)境改造、景觀創(chuàng)造活動(dòng)的實(shí)踐。”［3］

這些觀念創(chuàng)新都極大地助推了植物仿生型公共藝術(shù)設(shè)計(jì)活動(dòng)的繁榮，并且為公眾接受奠定了理論基礎(chǔ)并營(yíng)造了必要的社會(huì)輿論氛圍。

4.2材料需要突破

植物仿生型公共藝術(shù)普遍在形態(tài)上借鑒了植物的簡(jiǎn)單構(gòu)型，因此實(shí)現(xiàn)巧妙構(gòu)思和復(fù)雜功能相當(dāng)程度上落在了先進(jìn)材料的使用上。正如MPilivion 2015的設(shè)計(jì)師Amanda Levete所言：“我們?cè)O(shè)計(jì)的MPavilion旨在創(chuàng)造一個(gè)森林樹(shù)冠一般的感覺(jué)，看似脆弱、難以支撐起花瓣的纖細(xì)柱體，在微風(fēng)中輕輕搖擺。樹(shù)冠下光影斑駁，看起來(lái)非常的夢(mèng)幻。我們正在與澳大利亞專業(yè)機(jī)構(gòu)mouldCAM不斷突破技術(shù)屏障、所研制的復(fù)合材料制成的花瓣有著五米直徑，但只有幾毫米厚。”同樣，法國(guó)的風(fēng)樹(shù)能夠利用小尺寸風(fēng)力渦輪發(fā)電，離不開(kāi)對(duì)合金化程度高的單晶高溫合金的利用，有效克服了傳統(tǒng)鑄鍛高溫合金的不足，與同樣代表先進(jìn)科技水平的陶瓷熱障涂層綜合使用，使得葉片在惡劣工作環(huán)境下具有極佳的抗熱疲勞和機(jī)械疲勞性能?？梢哉f(shuō)上述大部分案例的構(gòu)想得以實(shí)現(xiàn)，先進(jìn)材料及其配套加工工藝必不可少。由此可以看出，對(duì)公共藝術(shù)的后起國(guó)家來(lái)說(shuō)，扎實(shí)的材料科學(xué)基礎(chǔ)，以及能夠使最新材料成果運(yùn)用于公共藝術(shù)設(shè)計(jì)制造的順暢合理機(jī)制實(shí)在是必不可少的。（見(jiàn)圖11、12）

4.3配套技術(shù)需要突破

將植物特性運(yùn)用于公共藝術(shù)設(shè)計(jì)既需要材料科學(xué)的進(jìn)步，更需要相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域技術(shù)的突破，比如《太陽(yáng)花》能夠?qū)崿F(xiàn)將太陽(yáng)能采集的電能除自用外輸入電網(wǎng)，就是依賴智能電網(wǎng)技術(shù)的突破。傳統(tǒng)電網(wǎng)無(wú)法適應(yīng)太陽(yáng)能、風(fēng)能等電壓不穩(wěn)定的電流，一度國(guó)內(nèi)相當(dāng)數(shù)量的風(fēng)力發(fā)電機(jī)都處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)就是因?yàn)檫@個(gè)原因。同樣，大多數(shù)植物仿生型公共藝術(shù)在夜景照明中能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗，也離不開(kāi)LED光源的普及。相比之下國(guó)內(nèi)很多大型城市雕塑夜景照明還依賴于高能耗、高維護(hù)成本的大功率射燈。由此可見(jiàn)，植物仿生型公共藝術(shù)的推廣對(duì)整個(gè)社會(huì)的科技水平與基礎(chǔ)設(shè)施的智能化程度都提出了較高要求。（見(jiàn)圖13）

5.技術(shù)哲學(xué)視角下的思考

如同機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)以外領(lǐng)域普及時(shí)，必然會(huì)受到人們從倫理學(xué)角度的審視一樣，作為一種具有技術(shù)和美學(xué)屬性，并深度介入社會(huì)生活的新生事物，植物仿生型公共藝術(shù)有必要經(jīng)受技術(shù)哲學(xué)層面的審視。從積極視角看，原本可能以任何生硬甚至丑陋的機(jī)器形態(tài)出現(xiàn)的功能設(shè)施，現(xiàn)在以更易為人們所接受的生態(tài)形象出現(xiàn)，這應(yīng)該是一種進(jìn)步。但從相反角度說(shuō)，用一棵高科技的人造樹(shù)或人造花替代天然植物的必要性有多大？人類追求的是否是一種矯飾的生態(tài)中心主義？當(dāng)我們身邊越來(lái)越多運(yùn)用高科技的人造樹(shù)、人造花出現(xiàn)，我們是否越來(lái)越接近科幻電影中的虛擬世界？這些問(wèn)題都值得我們認(rèn)真分析，并基于中國(guó)國(guó)情進(jìn)行決策。事實(shí)上當(dāng)前國(guó)內(nèi)對(duì)于人造植物在景觀中的運(yùn)用相當(dāng)普及，許多地方都可見(jiàn)相當(dāng)多大型人造樹(shù)木、多肉植物甚至蔬菜，由于技術(shù)含量不足，設(shè)置地點(diǎn)不當(dāng)，形式美感不佳，很多時(shí)候成為視覺(jué)污染的來(lái)源。如果能夠通過(guò)借鑒歐美經(jīng)驗(yàn)，將很多量產(chǎn)型的風(fēng)能或太陽(yáng)能發(fā)電裝置設(shè)計(jì)成植物造型，以更好融入都市環(huán)境，不論對(duì)藝術(shù)進(jìn)步還是生態(tài)文明建設(shè)都有很大助益。

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我們介紹了當(dāng)前歐美發(fā)達(dá)國(guó)家運(yùn)用植物仿生學(xué)最新成果設(shè)計(jì)的公共藝術(shù)潮流?？偨Y(jié)了此類植物仿生型公共藝術(shù)的總體特征，分析了其快速推廣開(kāi)來(lái)的主要因素，并論述了此類公共藝術(shù)能夠在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家出現(xiàn)的社會(huì)思想基礎(chǔ)、材料與配套技術(shù)的突破。對(duì)于公共藝術(shù)領(lǐng)域的后起國(guó)家，如果能夠結(jié)合當(dāng)前中國(guó)日漸完善的科技基礎(chǔ)和強(qiáng)大的工業(yè)生產(chǎn)力，植物仿生型公共藝術(shù)無(wú)疑是一個(gè)追趕世界先進(jìn)水平的良好契機(jī)。但怎樣保持“人造樹(shù)”建設(shè)與天然樹(shù)種植在投入上的平衡，則既需要精細(xì)的量化統(tǒng)計(jì)分析，又需要冷靜的技術(shù)哲學(xué)審視。

1.凌敏.透視當(dāng)今美國(guó)公共藝術(shù)的五大特點(diǎn)［J］.裝飾，2013（9）

2.胡哲，陳可欣.LEED指引下的公共藝術(shù)綠色評(píng)價(jià)體系［N］.中華建筑報(bào)，2013-12-12（010）

3.廖建榮.環(huán)境美學(xué)與生態(tài)美學(xué)［J］ .鄭州大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2012（45）

王鶴博士，天津大學(xué)建筑學(xué)院副教授