作者：于園媛

近日，聯合國《生物多樣性公約》第十五次締約方大會第一階段會議在雲南昆明舉辦。尊重自然、順應自然、保護自然，構建人與自然和諧共生的地球家園，正在成為全人類的共識。“向自然學習”“運用最具生态效率的生命智慧”，設計界進行了大膽的探索與實踐。以材料領域為窗口，我們驚喜地看到，除了制造更高效、輕便、美觀的産品，設計師們通過跨領域的連接與融合，創造出自适應、自調節、自賦能的“新自然物”。藝術在前方的探索，激發出研究者與實踐者更廣泛的興趣與創造力，讓我們有理由期待一個更可持續的未來。

位于波蘭華沙市中心的“空氣泡泡（AirBubble）”遊樂場，是世界上第一個整合微藻空氣淨化生物技術的遊樂場，它由52個大型生物反應器圍成一圈，硼矽酸鹽玻璃瓶中裝有綠色小球藻培養物，可以過濾被污染的空氣。倫敦的“生态邏輯工作室（ecoLogicStudio）”将這個裝置的主體設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——應用生物技術解決空氣污染問題以及減少對兒童健康的影響。

荷蘭設計師莉莉安·範·達爾（LilianvanDaal）模仿植物細胞的結構，通過3D打印創造出一把獨特的椅子，在不使用軟墊或填充物的情況下，通過改變結構的疏密度，來保證椅子的彈性和舒适度，使其重量超輕，便于使用。

太陽能、風能、水能、細菌、纖維素、電磁波……在生态環保的理念下，新的創意、材料、技術應用于各種各樣的設計中。中央美術學院和倫敦設計博物館共同主辦的展覽“萬物生息——後石油時代的材料與設計”為觀衆展現了材料的進化和變遷，種種設計的創造性和多樣化令人大開眼界。

“事實上，設計界對于生态問題和可持續發展的關注早在20世紀60年代就漸成趨勢，綠色設計、生态設計、可持續設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、再利用、省材料、可降解、高品質、易拆解等等，都基于我們對‘人造物’的理解和‘材料’的研究。”中央美術學院設計學院院長宋協偉說。

人類設計史，其實也是一部材料更新的曆史。膠合闆比實木更堅固、更輕，二戰期間，它被用于制造飛機，後用來設計舒适、便宜、适合人體的椅子；銅、鋁等金屬的大規模提煉和應用，解決了工業、交通設計等領域的諸多難題；納米材料、3D打印等技術的運用使得高科技屬性的設計變得更輕松……

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，構成了我們的日常所需之物，也成為設計的基礎。在化石能源對環境的壓力越來越大的今天，設計師們将目光轉向傳統，也看向未來，尋求在新科技的加持下，更新對材料的認知，創造一種對環境和人類更友好的設計之道。

“中國的傳統理念講究道法自然、天人合一，這與可持續設計的理念有共通的地方。”中央美術學院設計學院教師王乃一說。比如廣東地區的香雲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代理念，解決新的問題不一定都用新材料，傳統資源的創新性轉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，受到設計師的青睐。菌絲體是真菌物質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、建材等多個領域。

材料設計也意味着不斷的突破與創新，航天科技材料及工藝技術研究所的一項“黑科技”——“凝固的藍煙”納米氣凝膠，是火星探測器“天問一号”建設的重要突破，它代表着人類對于宇宙探索的夢想，也代表着中國在材料研發的未來力量。

中央美術學院美術館設計部主任紀玉潔是“萬物生息”展的策展人之一，她認為，在材料更加豐富、商業力量更加強大的今天，設計師的态度和立場更加重要，是以“有計劃的廢止”刺激消費，還是進行可持續的低碳設計，十分考驗設計師的責任觀和倫理觀。

材料是構成人類社會生存發展的物質基礎，與我們的生活息息相關，而材料的力量與價值往往因為其普遍性與基礎性而被低估甚至忽略。通過藝術家的創作，我們可以看到設計在解決緊迫的環境與社會問題方面發揮的重要作用，以及設計師們對于可持續發展的使命與責任感。在材料的進化與設計的創新中，我們想象未來，創造未來，也保護未來。

現代制造業的飛速發展使我們的經濟社會受益匪淺，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，同時也給自然環境帶來了各種不良後果。對于材料的充分利用和合理循環，已經成為人類社會持續發展的必然訴求。設計師們在“可循環”理念的引領下，對材料生命周期的往複進行着新的思考與闡釋。“可循環”這一關鍵詞涉及到材料循環的不同流程，首先就是對于可循環原生材料的改造利用和可降解材料的發明。

“超本土化”這一概念，在材料設計領域中指的是在維持生态平衡的前提下，深入原生态本土地區，依據當地本土特性或物産進行設計生産，以提升當地的收入并保護生物的多樣性。例如墨西哥設計師費爾南多·拉波塞與土著社區合作，使用當地的玉米殼制作瓦片和鑲嵌細工，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計中。新材料的生産為墨西哥本土農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基因品種。“超本土化”這一關鍵詞所展示的案例對當下中國正在進行的設計下鄉具有一定的借鑒意義，也為材料的可持續性發展提供了一種新的路徑。

松樹是世界上主要的木材來源，占松樹質量20%至30%的松針卻通常會被丢棄。設計師塔瑪拉·奧喬拉則試圖研究這數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，将松針轉化為紡織品、複合材料和紙張，還可以在這個過程中提取精油和染料。

我國的設計師在超本土化方面也有着豐富的設計創造。如設計師張雷借鑒餘杭紙傘的傳統工藝，用天然膠水把皮宣紙一層層糊在傘骨上，制作了《飄》紙椅，利用宣紙細膩的質感和韌性，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。

設計師馬琳·惠蘇德來自一個養蜂人家庭，于是蜜蜂就成了她設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，一個蜂箱每年産出的蜂膠不到100克，使得這種材料極為珍貴。通過将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心和尊重。

材料的有毒物質處理也是可循環過程中不可缺少的一環。鋁土礦殘渣，也被稱為“紅泥”，是鋁工業中的危險副産品，每一份鋁的提取都會産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，發現這種廢料可以被加工成陶瓷體和釉料。《紅泥》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化為安全而美麗的東西。

在對傳統材料進行再塑造、再利用的同時，設計師和科學家還積極采用尖端科技來研發更具可持續性的材料，努力通過新興的科技材料與生物材料等展現材料的未來。在這個過程中，跨學科實踐成為一種共識，設計學與生物學、計算機科學等學科緊密結合，也因此誕生了門類多樣、令人歎為觀止的前沿設計作品。

氣凝膠是一種具有納米孔隙結構的輕質材料，被科學界譽為“改變世界的神奇材料”。在“天問一号”火星探測器中，使用了我國獨立自主研發的多項“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，它可以應對極熱和極寒兩種嚴酷環境，而且其超輕特性極大地減小了火星車的負擔，讓它能跑得更快更遠。

亮片看似小而無害，但卻對海洋生物構成了嚴重的威脅。它們由石油基材料制成，廢棄後通常會流入海洋并被海洋動物誤認為是食物。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，質量輕、強度高且可堆肥，它的閃光顔色為天然形成。

“超級樹”（SuperTree）是由倫敦的生态邏輯工作室（ecoLogicStudio）設計的一個藻類養殖農場原型。樹木是當前城市圈基礎設施的一部分，而“超級樹”則重新利用了樹的原始形态，将其轉變為高分辨率、高生産力的光生物反應器，能夠将人類新陳代謝與微藻生态循環聯系起來。能量流、物質流、信息流在整個系統中交彙，使“超級樹”形成了一個自給自足的微型生态系統。

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，并為污染嚴重的紡織工業尋找更可持續的替代品。菌絲體由密集的細枝網組成，自然地存在于地下。我們可以利用其消化纖維素并将其轉化為天然複合材料的能力，通過改變溫度和濕度等環境參數，來引導菌絲體在織物上的生長。

通過研究和參考自然界的創造模式，可以将生物學原理融入設計過程之中。在生物設計領域，設計師已經不再滿足于對材料形狀進行塑造，而是開始創造和發展新的生物材料。生物蕾絲（Biolace）項目就旨在探索合成生物學在未來制造中的潛力，設計師通過生物基因改造方式對植物進行處理，使其不僅可以開花結果，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-《光明日報》

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