作者：于媛媛
近日，联合国生物多样性公约缔约方大会第十五次会议第一阶段会议在云南昆明召开。尊重自然，顺应自然，保护自然，建设人与自然和谐共生的地球家园，正在成为全人类的共识。"向自然学习"和"用最具生态效益的生命智慧"，设计界进行了大胆的探索和实践。以材料行业为窗口，我们惊喜地发现，除了制造更高效、更轻便、更美观的产品外，设计师还通过跨领域的连接和融合，创造适应性、自我调节和自我赋权的"新自然物体"。对未来艺术的探索激发了研究人员和从业者更广泛的兴趣和创造力，使人们有理由期待一个更可持续的未来。
位于波兰华沙市中心的AirBubble游乐场是世界上第一个集成的微藻空气净化生物技术游乐场，周围环绕着52个大型生物反应器，并在硼酸盐玻璃瓶中含有绿色小球藻培养物，可过滤掉受污染的空气。伦敦的EcoLogic工作室将设备的主体设计为儿童玩耍的空间，也是一个独特的城市实验室，使用生物技术来解决空气污染问题，减少对儿童健康的影响。
荷兰设计师Lilian van Daal模仿植物细胞的结构，通过3D打印创造了一种独特的椅子，无需使用垫子或填充物，通过改变结构的疏浚密度来确保椅子的弹性和舒适性，使其超轻且易于使用。
太阳能、风能、水、细菌、纤维素、电磁波...在生态环保的理念下，新的理念、新材料、新技术被应用到各种各样的设计中。由中央美术学院和伦敦设计博物馆联合主办的"万物的生命——后石油时代的材料与设计"展览，向观众展示了材料的演变和转化，设计的创意和多样性令人大开眼界。
"事实上，自20世纪60年代以来，设计界对生态问题和可持续发展的关注一直在上升，从那时起，绿色设计，生态设计和可持续设计的方法和概念已经成熟。大量的解决方案，如可回收，可重复使用，节省材料，可生物降解，高质量，易于拆卸等，都是基于我们对"人造物体"和"材料"研究的理解。"中央美术学院设计学院院长宋说。
人类设计的历史也是物质更新的历史。胶合板比实木更坚固、更轻，在第二次世界大战期间，它被用于制造飞机，然后用于设计舒适、廉价、人性化的椅子，对铜、铝等金属进行大规模精炼和应用，解决了工业、运输设计等领域的许多问题，纳米材料、3D打印等技术使高科技性能的设计更加容易......
无论是泥土、石头、金属，还是普通的竹子、松针，还是容易被忽视的藻华，这些"次要"材料构成了我们的日常需求，并构成了我们设计的基础。在化石燃料对环境的压力越来越大的时候，设计师们正在展望未来，寻求更新他们对材料的理解，并在新技术的支持下创造一种更加环保和人性化的设计方式。
"中国传统道法哲学是自然和自然的，自然与人的统一是可持续设计理念所共有的。"中央美术学院设计学院教师王娜怡说。例如，广东地区的祥云纱线是一种纯植物染料马铃薯染料染色丝织物，这表明，我们，几千年的材料和技术，其实非常符合当今的现代观念，解决新问题不一定用新材料，创新改造传统资源是一条重要的方法和路径。
生物材料，如近年来流行的菌丝体材料，受到设计师的青睐。菌丝体是一种类似于血管菌丝体的真菌物质，具有很强的附着力、可生物降解的特性，可用于包装、服装、建材等领域。
材料设计也意味着不断的突破和创新，航天科技材料与工艺技术研究所的一颗"黑科技"——"凝固蓝烟"纳米气凝胶，是火星探测器"天题一号"建设的重要突破，它代表着人类太空探索的梦想，也代表着中国未来在材料研发方面的实力。
中央美术学院美术馆设计部主任纪玉杰是"生活与万物"展览的策展人之一，她认为，在材料更丰富、商业实力更强的今天，设计师的态度和地位更为重要，无论是用"计划废"来刺激消费，还是进行可持续的低碳设计， 这考验了设计师的责任感和道德感。
物质是构成人类社会生存和发展的物质基础，与我们的生活息息相关，物质的力量和价值往往因其普遍性和基础而被低估甚至忽视。通过艺术家的创作，我们可以看到设计在解决紧迫的环境和社会问题中的重要作用，以及设计师对可持续发展的使命和责任。在材料的演进和设计中，我们想象未来，创造未来，保护未来。
现代制造业的快速发展使我们的经济社会受益，我们被越来越多看似丰富的材料所包围，不断增长的需求改变了我们的生活，也给自然环境带来了各种不良后果。对于物料的充分利用和合理的流通，已成为人类社会可持续发展的必然要求。在"可回收"概念的指导下，设计师们正在思考和解释材料的生命周期。"可回收"这一关键词涉及材料流通的不同过程，从可回收初级材料的改造使用和可生物降解材料的发明开始。
"超本土化"的概念是指材料设计的概念，在保持生态平衡的同时，深入原有的生态区域，根据当地特点或产品进行设计和生产，以增加当地收入，保护生物多样性。例如，墨西哥设计师费尔南多·拉·波西（Fernando La Posey）与土着社区合作，使用当地的玉米壳制作瓷砖和马赛克，这种材料的范围从深紫色到奶油色，可以广泛用于家居设计。新材料的生产为墨西哥本土农民提供了额外的收入来源，鼓励他们保护和种植本地玉米品种，而不是选择更有利可图的转基因品种。"超国产化"的案例，在一定程度上参考了中国当前的设计，也为材料的可持续发展提供了新的途径。
松树是世界上木材的主要来源，占松树质量20%至30%的松针经常被丢弃。设计师Tamara Ochola正试图研究数十亿棵未使用的松针的潜在用途，这些松针可以通过压碎，浸泡和压制转化为纺织品，复合材料和纸张，并在此过程中提取精油和染料。
中国设计师在超本地化方面也拥有丰富的设计创作。比如设计师张磊从传统工艺中学习余杭纸伞，用天然胶水将纸层层贴在伞骨上，制成了"漂浮"的纸椅，利用纸张细腻的质感和韧性，使其具有温暖的触感，也提供了非常好的支撑。原本给人一种柔软的纸张感觉，在特定的工艺中，也能具有实木般的硬度。
设计师Marlene Whissud来自一个养蜂人家庭，因此蜜蜂成为她新工艺的灵感来源。蜂胶是由蜜蜂制成的玻璃状材料，蜂巢每年产生不到100克蜂胶，使其非常有价值。通过将蜂胶等有趣和芳香的工艺品制成花瓶，Whisud希望激发对蜜蜂等昆虫的更多关注和尊重。
材料中有毒物质的处理也是可回收过程的一个组成部分。铝土矿残渣，也称为"赤泥"，是铝工业的危险副产品，每次铝提取产生两个以上的废料。SoThat工作室与铝厂和研究实验室合作，发现废物可以加工成陶瓷和釉料。红泥包是他们的研究成果之一，展示了有毒废物如何转化为安全和美丽的东西。
在重塑和再利用传统材料的同时，设计师和科学家也在积极利用尖端技术开发更可持续的材料，并努力通过新兴的科学和生物材料展示自己的未来。在这个过程中，跨学科实践已成为共识，设计与生物学、计算机科学等学科紧密结合，由此诞生了各种品类、令人叹为观止的前沿设计作品。
气凝胶是一种具有纳米多孔结构的轻质材料，被科学界誉为"改变世界的神奇材料"。在"天桥1号"火星车中，利用了中国自主研发的多项"黑科技"，其中火星车采用的热控材料是一种新型的隔热材料——纳米气凝胶，它可以应对极端高温和寒冷两种恶劣环境，其超轻特性大大减轻了火星车的负担， 这样它就可以跑得更快、更远。
亮片可能看起来很小而且无害，但它们对海洋生物构成严重威胁。它们由石油基材料制成，经常被海洋动物释放到海洋中并被误认为是食物。生物彩虹亮片是由纤维素制成的可生物降解替代品。纤维素作为一种天然丰富的材料，质量轻，坚固且可堆肥，其闪光色自然形成。
SuperTree是由伦敦EcoLogic Studios设计的藻类农场的原型。树木是当前城市周期基础设施的一部分，"超级树"重新利用树木的原始形式，并将它们转化为高分辨率，高生产率的光反应器，将人类新陈代谢与微藻生态循环联系起来。能量流、物质流和信息流在整个系统中相遇，使"超级树"形成自给自足的微生态系统。
卡罗尔·克林特（Carol Clint）多年来一直在探索真菌长丝作为可生物降解材料的表面处理潜力，并为高污染的纺织工业寻找更可持续的替代品。菌丝体由天然存在于地下的密集的树枝网络组成。我们可以利用其消化纤维素并将其转化为天然复合材料的能力，通过改变温度和湿度等环境参数来引导织物上菌丝体的生长。
通过研究和参考自然界的创造性模式，生物学原理可以融入设计过程。在生物设计领域，设计师不再满足于塑造材料的形状，而是开始创造和开发新的生物材料。Biolace项目旨在探索合成生物学在未来制造业中的潜力，设计师对植物进行基因改造，不仅可以结出果实，还可以在根部种植可生物降解的生物蕾丝鞋带。
（张玉梅、徐心怡整理）
光明日报（2021年10月24日第11期）
来源：Guangming.com-光明日报