仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生辦公大樓
如果時間允許的話，我還想與你們分享我們是如何從白蟻堆中得到靈感，從而設計出被動式加熱和冷卻系統，以及我們又是如何利用捲曲的葉子和甲蟲翅膀，設計出一種可以控制光照量的遮陽系統，它既保證了適量的陽光射入，又能將多出的陽光轉換為電能。
除此之外，我們研究的甲蟲還啟發我們設計了帶噴水頭的新型滅火器，這種滅火器可以用十分之一的水量達到同等的滅火效果。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生辦公大樓
如果時間允許的話，我還想與你們分享我們是如何從白蟻堆中得到靈感，從而設計出被動式加熱和冷卻系統，以及我們又是如何利用捲曲的葉子和甲蟲翅膀，設計出一種可以控制光照量的遮陽系統，它既保證了適量的陽光射入，又能將多出的陽光轉換為電能。
除此之外，我們研究的甲蟲還啟發我們設計了帶噴水頭的新型滅火器，這種滅火器可以用十分之一的水量達到同等的滅火效果。
放屁甲蟲 Bombardier Beetle
放屁甲蟲的身體構造十分複雜，在它的下腹尾端有兩條腺體，分別儲存著兩種高危致命的化學品——氧化氫和對苯二酚。如果儲存或混合不當，放屁甲蟲就會被炸得粉身碎骨，世界上也就不會有放屁甲蟲這個物種的存在。當放屁甲蟲感受到威脅時，它們就會收縮括約肌，將適量的化學溶液擠壓進特殊的混合腔。最後將混合後的高溫有毒混合物噴射出體內，重傷天敵。
仿生辦公大樓是一個非常低能耗的辦公建築範例，同時我們認為這也是一個鼓舞人心的工作場所。我們對這棟辦公建築做了一些基本成本計算。因為我們做了一些特別的設計，所以它的成本比市場價格高了約20%。不過根據我們的市場調研，這棟建築的出售和租賃價格應該可以比一般市場價高25%到30%，這意味著對我們的客戶來說，這仍是個成功的商業案例。
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生辦公大樓
如果時間允許的話，我還想與你們分享我們是如何從白蟻堆中得到靈感，從而設計出被動式加熱和冷卻系統，以及我們又是如何利用捲曲的葉子和甲蟲翅膀，設計出一種可以控制光照量的遮陽系統，它既保證了適量的陽光射入，又能將多出的陽光轉換為電能。
除此之外，我們研究的甲蟲還啟發我們設計了帶噴水頭的新型滅火器，這種滅火器可以用十分之一的水量達到同等的滅火效果。
放屁甲蟲 Bombardier Beetle
放屁甲蟲的身體構造十分複雜，在它的下腹尾端有兩條腺體，分別儲存著兩種高危致命的化學品——氧化氫和對苯二酚。如果儲存或混合不當，放屁甲蟲就會被炸得粉身碎骨，世界上也就不會有放屁甲蟲這個物種的存在。當放屁甲蟲感受到威脅時，它們就會收縮括約肌，將適量的化學溶液擠壓進特殊的混合腔。最後將混合後的高溫有毒混合物噴射出體內，重傷天敵。
仿生辦公大樓是一個非常低能耗的辦公建築範例，同時我們認為這也是一個鼓舞人心的工作場所。我們對這棟辦公建築做了一些基本成本計算。因為我們做了一些特別的設計，所以它的成本比市場價格高了約20%。不過根據我們的市場調研，這棟建築的出售和租賃價格應該可以比一般市場價高25%到30%，這意味著對我們的客戶來說，這仍是個成功的商業案例。
仿生辦公大樓
讓我們來算一筆賬，看得長遠一點。整個建築的造價為9千萬瑞士法郎，整個空間大概可容納3000人，假設每個人一年可掙10萬瑞士法郎，那麼一年的工資總額就是3億瑞士法郎。如果我們能夠把人們的生產效率提高10%，那麼一年就是3000萬，這樣一來，只需3年這棟建築就能回本了。
通常情況下，要說服人們接受這些觀點比較困難。但近年來我逐漸意識到，人民福祉、生產效率、機構爭取人才的必要性已經成為一系列重要的議題，這也意味著這些觀點的價值將越來越凸顯。
文/Sarah Ichioka
策劃/週三霞
翻譯/王娟 編輯/自清、Juan 視效/嚴誠
由於篇幅較長
故本次訪談分為上下集
歡迎繼續關注下集推送
撰稿人 / Writer
仿生學與可持續城市
對話Exploration Architecture建築事務所創始人Michael Pawlyn
Sarah Ichioka：大家好，我是Sarah Ichioka。這裡是頂好設計“打造綠色建築，創造美好未來”專題系列訪談，集結了一批世界上最具創新精神的綠建設計師。
Exploration Architecture創始人：Michael Pawlyn
今天我們很榮幸邀請到來自倫敦的建築師Michael Pawlyn，11年前，Michael在倫敦創立了Exploration Architecture建築事務所。此外，他曾任職格雷姆肖建築事務所（Grimshaw Architects）副總監，同時他也是伊甸園項目的建築師團隊核心成員。
伊甸園項目 Eden Project
伊甸園項目位於英國康沃爾郡，由一個粘土礦坑改造而成，是一個可提供生態教育的天然課堂，由2座覆蓋了熱帶生物群和地中海生物群的連體穹頂狀建築組成。
密集的熱帶生物群和地中海生物群，宛如現實版的“侏羅紀公園”
伊甸園項目 Eden Project
主動出擊選擇客戶
Sarah Ichioka：Michael曾在巴特萊特建築學院（The Bartlett）和英國巴斯大學（the University of Bath）學習建築知識。通過一系列工作經驗以及在谷歌、皇家藝術學院和TED發表引人注目的演講，Michael成為了可持續和仿生學領域的思想領袖，在國際上享有盛譽。2016年11月，英國皇家建築師協會出版社對他的權威著作《建築仿生學》（Biomimicry in Architecture）發行、增印了第二版。
Michael，歡迎您。很開心能與您進行這次訪談。首先，能否請您向我們的觀眾介紹一下Exploration Architecture建築事務所，以及分享一些您參與實踐的重點項目？
Michael Pawlyn：樂意至極，如你所說，我之前與格雷姆肖（Grimshaw）共事。那段時間，我有幸參與了一些優質的可持續項目設計，並且對仿生學的潛力產生了日益濃厚的興趣。我後來創立Exploration Architecture建築事務所，有一部分原因也是想進一步擴大仿生學在建築領域的應用。
同時，作為一名建築師，我還想探索出一些新的工作方法。現在的設計師們傾向於一種相當被動的工作方式，他們會等著客戶主動找上門。這樣一來，設計師有時候會遇到非常優秀、善解人意的客戶，但有時卻不盡人意。
我發現，客戶經常在指定好設計師之前，自己就已經做出了一些不太好的決策，比如項目選址不合適，項目基本定位不準確，選擇的設計團隊不合適。一旦發生這種情況，我們就只能在妥協中力求最佳的方案。
通常情況下，產品設計師在著手開始實踐之前，心中對產品應該呈現何種狀態已經有非常完美的想法。建築師們也可以採取這種工作方法。首先，召集一個小型團隊，構思出一個完美的設計方案。在確定這個方案的可行性和意義之後，就可以著手尋找合適的客戶。我希望這種工作方式可以打破有時存在於客戶與設計師之間的僵局。
建築師們經常會說，除非甲方明確表示想要打造可持續建築，否則他們根本沒機會開展可持續建築設計。這樣說有一定的道理，但如果對可持續建築不瞭解，他們沒法主動開口提出這方面需求。
因此，在Exploration Architecture建築事務所，我們致力於開展的一部分工作就是啟動全新類型的建築項目，或者結合仿生學對現有類型建築重新進行塑造。
Sarah Ichioka：我很欣賞你們選擇主動出擊發起新項目，而不是被動地等著甲方聯繫。我相信觀眾也想更多地瞭解你們事務所開展的一些實踐。
仿生學的奇妙物語
Sarah Ichioka：接下來，您能給我們介紹一下什麼是“仿生學”嗎？
Michael Pawlyn：仿生學是指人們觀察和研究自然界生物體的功能原理，再將其轉化成適應人類需要的解決方案的一門學科。接下來我會給出很多具體的例子，魔術貼就是最具代表性的一個。
魔術貼是由瑞士工程師George de Mestral發明的，設計靈感來源於蒼耳子。有一天他帶著狗在樹林中溜達，小狗突然鑽進了灌木叢中，渾身沾滿了帶刺的蒼耳子。回家後，他拿了一顆蒼耳子在放大鏡下觀察，因此深受啟發，發明出了一種新型扣帶。這應該是仿生學領域最廣為人知的例子。
魔術貼（尼龍搭扣）
隨著科學知識的累積，我們對仿生學能夠實現的複雜功能和流程有了越來越深入的瞭解，這有助於我們從中借鑑，從而制定出遠優於傳統方法的可持續解決方案。
眾所周知，全球人口數量還在不斷上漲，所以接下來的幾十年裡，亟待解決的最大挑戰之一就是我們如何打造可持續城市。
我想再補充一下仿生學的概念，幫助聽眾更好地理解我們的談話。下面我要分享一個仿生學領域的創新案例。
座頭鯨
有一位海洋生物學家觀察到座頭鯨的鯨鰭前緣有一排凸起的瘤狀鋸齒，對此他很好奇，想要研究出這些鋸齒的作用。經過研究發現，這些鋸齒與座頭鯨在慢速遊動時的移動性能有關。
座頭鯨在捕食時，會以相當緩慢的速度在非常有限的範圍內遊動，而鯨鰭前緣突起的瘤狀鋸齒能夠有助於它們在捕食期靈活移動。這位海洋生物學家當時心想：“太好了，我知道要怎麼利用這一點將其應用到風能領域。”
Whalepower渦輪葉片
2007年，加拿大的能源機構Whalepower公司測試了這種風力發動機上的新型葉片。他們把渦輪典型的光滑葉片進行了重新設計，在結節的地方新加入了一組齒輪，如同鯨鰭的凸起一般。
傳統的風力渦輪機在風速下降時會停止運轉，要再使風力渦輪機全部運轉起來必須要提高風速。於是，他參考座頭鯨鯨鰭上的瘤狀鋸齒，發明了一種前緣帶有一排鋸齒的風力渦輪葉片。據稱，這種葉片能夠保證渦輪機在低速情況下也能正常運轉，所以大大提高了風力渦輪機的年產電量。
聖母百花大教堂
接下來，我還想分享一個與建築師密切相關的例子。從某種程度上來說，這可能是最早應用仿生學的例子。根據資料記載，意大利建築師Filippo Brunelleschi在設計佛羅倫薩聖母百花大教堂的圓頂期間，對鳥殼和貝殼進行了研究。正是有了這方面的研究，他才能設計出較之前更薄的穹窿頂。
聖母百花大教堂穹頂
和過去相比，我們現在掌握著大量先進的科學知識，這是一個很大的優勢。如果我們在電子顯微鏡下觀察一個鮑魚殼，可以看到一種結構模式。它是多個碳酸鈣片層與蛋白質“砂漿”層層交替結合在一起所構成的。這種結構賦予了鮑魚殼驚人的抗裂紋擴展能力。鮑魚殼和普通的粉筆在化學成分上95%是相似的，但得益於這種微觀結構，鮑魚殼的強度提升了3000倍。
鮑魚殼以及放大後鮑魚殼的紋理
如果我們能更深入地去了解大自然是怎樣解決這類問題以及是如何創造出堅硬的材料，那麼我們很有可能利用極少的物質資源打造建築。
關於仿生學，還有一個讓人匪夷所思的例子。有一種被稱作“黏菌”的單細胞生物，構成了食物源之間距離最短的網絡。2009年，來自日本北海道大學的科學家們使用一張東京地圖開展了一項實驗。他們在地圖上東京周圍的每座城市放置了一些食物源，並在東京所在位置放置了黏菌。
東京鐵路系統作為世界上最高效、且佈局最合理的系統之一，黏菌輕而易舉就還原了路線。
黏菌擴展的速度相當迅速。它很快找到了所有食物源，然後開始優化食物源之間的連接。這個環節結束後，呈現出的網絡與日本該地域的鐵路線路完全重合。鐵路工程師在設計鐵路網時花費了成千上萬個小時才實現了這種最佳設計，而黏菌只花了26個小時。如果我們能進一步瞭解黏菌的原理，物流、交通系統和城市會有望更加便利與高效。
東京鐵路系統與黏菌覓食路線對比
仿生學為人類提供更優解決方案的例子還有很多，數不勝數。你們可以把自然看作一本設計靈感簿，這其中所有“產品”都受益於38億年的研發週期。仿生學就是試圖學習和利用這本不可思議的靈感簿，從而幫助人類創造出超越傳統方法的可持續新方案。
傳統的可持續方案很大一部分實際上都是在緩和問題，讓事情看起來稍微沒那麼糟糕而已。是時候做出改變，創造出可以優化積極面、有利於人類健康並能使城市景觀獲得再生的可持續方案了。
在未來幾十年裡，我認為我們需要解決的問題有三大類。第一，實現資源效率的大幅度增長。這意味著以少換多，用更少的資源輸入實現同等輸出。第二，實現資源使用從線性方式轉變到閉環模式。這樣一來，就可以在閉環圈內管理所有資源。第三，化石燃料經濟轉化成太陽能經濟。
在我看來，如果我們要著手解決這三個相互關聯的問題，仿生學是為我們排憂解難的最佳方法了。
仿生建築“很划算”
Michael Pawlyn：首先要談的是辦公建築——仿生辦公室。仿生辦公室為我們將仿生學應用到標準建築類型提供了機會。在此之前，我參與的都是像伊甸園項目這類比較獨特的建築項目，所以人們通常會說，“我知道你能將仿生學應用於那些特殊類型的建築，但是怎麼樣能夠把它應用到住宅或辦公室等普通建築的設計中呢？”
仿生辦公大樓 The Biomimetic Office Building（BOB）
仿生辦公大樓是我們向人們展示如何將仿生學運用到普通建築類型的絕佳例子。我們有一群極為優秀的合作伙伴，其中包括全球仿生學領域最赫赫有名的一位教授。他幫助我們敲定一系列生物方案來解決我們面臨的挑戰。
第一次開會討論時，我們明確了日光是建築形態最大的驅動因素之一，接著我們研究了呈現生物學中光線聚散方式的一些例子。
我們參考了鬼魚眼睛的構造，它的眼睛有一種神奇的鏡面結構，可以將來自海洋的昏暗光線聚焦到它的視網膜上，這叫做生物發光現象。
生石花
另外我們還參考了一種生長在沙漠裡的植物，叫做生石花。由於熱穩定的原因，這種植物的大部分都長在地下。它的植株底部存在一種光合作用物質。陽光照射進地下，植物在恆溫條件下產生化學反應。
還有海蛇尾，它是一種可以在光線極弱條件下生存的海星。它的皮膚上進化出了一種近乎完美光學鏡頭的覆蓋層，有助於在捕食者發現自己之前，早早察覺敵人方向的光線和移動軌跡。
上述三個例子，以及其他更多未提及的例子，都鼓勵我們發揮創造性思維，主動思考如何將這些生物特性運用到建築設計中。
鬼魚眼睛（左1）、生石花（右1，右2）、海蛇尾（左2）示意圖
在利用日光方面，其中一種設計方法就是在玻璃牆之間設定適當的距離。在倫敦，你可以發現有很多辦公建築的徑深都很深，可能達到25-30米。這也意味著它們是高耗能建築，因為需要空調和人工照明。我們可以確定的是合理距離應為12米，這樣一來，建築內的人離最近的窗戶不會超過6米。
關於選擇哪種建築形態，其中一種方法是將狹窄的地板層疊起來建成高樓，但是這種方法只有在中心城區土地價值極高的情況下才比較有意義。而我們想要建立一種更為普適的理念，所以我們考慮了另外兩種建築形態：環繞中庭的辦公空間；或採用2個建築體塊、更加線性的方法。在考慮光線時，第三種方法似乎最行之有效。
辦公建築徑深距離與建築形態示意圖
我們使用了自然採光模擬軟件進行分析。在對建築進行規劃時，我們發現日光在每個體塊中部的遮蔭呈弧形狀。下一步設計就是簡單地將樓面也設計成弧形，以便我們可以遵循光線的模式，始終能獲取均勻的光線。但這樣會帶來其他進一步的挑戰，首先，相對狹窄的樓面佈局不是特別適用於在這裡辦公的創意群體；其次，這種建築形態無法對長方形場地高效利用。
通過採光模擬優化為弧形的建築並不能高效利用長方形地形面積，隨後又設計為蜿蜒起伏的建築形狀
然後，根據生物學中關於將表面積與體積之比最優化的知識，我們把平面形態設計成起伏蜿蜒的形狀。人與最近的窗戶之間距離仍然不超過6米，但是我們現在能為在這裡工作的創意群體提供更好的設施，以及更高效地利用長方形場地。
仿生辦公大樓示意圖
繼續看光線問題。從剖面圖角度來看，我們發現建築頂部區域很容易得到充分光照。要使陽光進一步往下照射，我們面對的挑戰會更大，所以我們研究了一種方案的可能性，即在建築頂部採光，然後將光線圍繞建築引入到需要的地方。
Anthurium barclayanum
出於這點考慮，我們研究了一種叫做Anthurium barclayanum的熱帶雨林植物。它的葉子上有晶狀體，在某種程度上有助於聚焦漫射光。我們對其進行了研究立項，希望將其運用到辦公室設計的下一個階段。
頂部光照方案示意圖
經過上述考慮和探討，我們得出了一個結論：有更好的設計方法可以解決讓陽光照射到低層的問題。同時，受到鬼魚眼睛構造的啟發，我們提出設置一個大型反光鏡，可以將陽光反射到建築低層。站在這面大鏡子下深思熟慮之後，我們認為設計一個充滿戲劇張力的會議空間再好不過，既可以出租用於舉辦活動，又能夠增加建築的價值。
仿生辦公大樓
如果時間允許的話，我還想與你們分享我們是如何從白蟻堆中得到靈感，從而設計出被動式加熱和冷卻系統，以及我們又是如何利用捲曲的葉子和甲蟲翅膀，設計出一種可以控制光照量的遮陽系統，它既保證了適量的陽光射入，又能將多出的陽光轉換為電能。
除此之外，我們研究的甲蟲還啟發我們設計了帶噴水頭的新型滅火器，這種滅火器可以用十分之一的水量達到同等的滅火效果。
放屁甲蟲 Bombardier Beetle
放屁甲蟲的身體構造十分複雜，在它的下腹尾端有兩條腺體，分別儲存著兩種高危致命的化學品——氧化氫和對苯二酚。如果儲存或混合不當，放屁甲蟲就會被炸得粉身碎骨，世界上也就不會有放屁甲蟲這個物種的存在。當放屁甲蟲感受到威脅時，它們就會收縮括約肌，將適量的化學溶液擠壓進特殊的混合腔。最後將混合後的高溫有毒混合物噴射出體內，重傷天敵。
仿生辦公大樓是一個非常低能耗的辦公建築範例，同時我們認為這也是一個鼓舞人心的工作場所。我們對這棟辦公建築做了一些基本成本計算。因為我們做了一些特別的設計，所以它的成本比市場價格高了約20%。不過根據我們的市場調研，這棟建築的出售和租賃價格應該可以比一般市場價高25%到30%，這意味著對我們的客戶來說，這仍是個成功的商業案例。
仿生辦公大樓
讓我們來算一筆賬，看得長遠一點。整個建築的造價為9千萬瑞士法郎，整個空間大概可容納3000人，假設每個人一年可掙10萬瑞士法郎，那麼一年的工資總額就是3億瑞士法郎。如果我們能夠把人們的生產效率提高10%，那麼一年就是3000萬，這樣一來，只需3年這棟建築就能回本了。
通常情況下，要說服人們接受這些觀點比較困難。但近年來我逐漸意識到，人民福祉、生產效率、機構爭取人才的必要性已經成為一系列重要的議題，這也意味著這些觀點的價值將越來越凸顯。
文/Sarah Ichioka
策劃/週三霞
翻譯/王娟 編輯/自清、Juan 視效/嚴誠
由於篇幅較長
故本次訪談分為上下集
歡迎繼續關注下集推送
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