环境、自然、造物...生活中的似曾相识感从哪里来？

人类被“包裹”在自然物和人造物共同组成的环境中很久了，我们习惯了桥梁和马路，就像习惯了树木和河流。

而在自然界中，举例来说，昆虫的体形大小也是有上限的，超出这个上限就不能飞行了。这是因为翅膀的拍动需要大量肌肉，这些肌肉使它们的体重增加，而体重增加后的昆虫又需要更多的肌肉，反过来就会进一步增加体重如此循环下去，直到不能飞行——一个生命体应该长成什么样子，大自然也不能任性。

世界上最简单的真理和最具启发意义的灵感其实在门外：篱笆之外，从林之间，甚至空旷的大街上，这些地方才是我们创造新事物的灵感源泉。

很多当代卓越的建筑师、艺术家、设计师和发明家们并没有受到当前潮流或风格的制约，他们遵循的是自然界中最普遍的规律和原则。

事物的表象背后往往隐藏着自然之理。

当人类文明在构建的过程中与自然不断疏离、变得越来越狭隘的时候，我们非常有必要冲破壁垒去看看外面的世界，并且谨记大自然是我们的老师，是我们灵感的源泉。

由此，我们也可以追溯周围环境中的人造之吻为什么以如今的形式呈现，它们又是如何发展到现在的形式的。

谁发明了吸盘？

左：章鱼，头足纲海洋生物，触须上通常长有吸盘丨右：人造吸盘

有人将吸盘的历史追溯到了希波克拉底 （Hippocrates） 的时代。或许是这位医师发明了这些中空的容器，将它们固定在患者的身体上， 以此吸出有害的体液……这种方法在医学史上辉煌了很久。

不过今天我们所熟悉的医学用途之外的吸盘，是直到19世纪晚期才出现的。

第一项专利在1882年于美国首次注册；它其实是一个“凹面的橡胶盘”，用于挂“信件、卡片、相片或者其他轻盈的物体”——我们今天用的这类设备都是它的变体。

无论如何，几乎可以确定的是，这种设备的发明者是从章鱼或者枪乌贼的吸盘上得到的灵感，这两者的触须在希波克拉底的时代就已经是一道菜肴了……

结构的目标

蛛网的张力结构需要借助周围事物的力量。整张蛛网都承受着张力，但想要维持这种状态就有赖于周围的环境了。布鲁克林大桥也是一个张力结构，它依靠附近的陆地来维持其拉伸的张力状态。

张力与压力是相互对立的，两者中有一种力存在，另一种力也必定存在。

布鲁克林搭桥通过高塔固定桥索，并且桥索始终受到张力，拉起桥面。这种悬索桥的形式，稳定的原理是将张力传导至地面——拉着桥面的桥索与另一根悬挂于桥塔之间的“抛物线型桥索” （parabolic cable） 相连。抛物线型桥索固定在大桥两端的桥基上，对桥塔产生向下的力将其下压，并将力传导至桥基。

张力结构的特性在蜘蛛网、雨伞、帆船、吊桥以及自行车轮中得到了体现。张力结构纤细轻薄，看上去通常呈线型。许多材料，如线和布料，只能在受到拉伸载荷时使用。

共同的形式

在中纬度地区的冷、暖气团相遇处，通常会发生气旋性降水 （cyclonic precipitation） 。

如果有暖湿气团位于一个极地气团的前方，浓密的 冷空气将紧贴地面，并迫使其上部的较轻空气上升。上升的湿空气凝结，从而发生气旋性降水。另一方面，上升的暖空气在冷空气上方的运动将冷空气向后推，再次引起降水。在第一种情况下，当冷空气向暖空气运动时，就形成积雨云，降水时间短而雨量大。当锋面通过时，温度略有下降，天空晴朗，空气明显变得干燥。在第二种情况下，当暖空气运动到冷空气上部时，便形成钢灰色的雨层云，降水稳定而持续时间长。当锋面通过时，地区的空气特征是温暖而闷热。

在此图中，北半球的一个冷锋刚通A城上空，正向B方向运动。不同气团的会合线称为锋线。暖锋正在离开B，向C城运动。风向用箭头表示，气压表示为等压线——即相同气压点的连线。等压线表明，最低气压出现在暖锋同冷锋的相交处。

所有的动态系统中都会存在许多力量联合起来对抗一种强势力量的现象，而平衡就是这种“斗争”的目的。一棵大树在繁盛的时期可以克服重力，支撑起数吨重的枝干，不过它终将衰老、死亡、回归尘土。一碗热水会以复杂的扩散图样散发热气，然而当内外温差相差无几，达到平衡状态时，扩散的图样就消失了。

河水从高处奔流至低处以达到平衡状态，而河流的分支结构刻画了影响河流运行和平衡的作用力的力线。如果把这些力线看成能量和材料的转移路径，那么在许多生命体与非生命体之中，能发现许多形态上的相似之处。

这些力线的表现形式往往突破了气态、液态和固态之间的界限。向外喷涌的海浪返回大海时，水流会分开流向两侧，之后再回旋到一起，在左右两侧分别形成旋涡。烟袅袅而上并四散开去，在这个过程中也会出现类似的旋涡。动物背部和臀部的毛发在身体表面的排布与液体的流动类似。当运动方向相反的两条或多条流线相遇时，往往会形成一个旋涡。

图A是罗得西亚脊背犬身体的后半部分，在两列走向不同的毛交叉的位置有一个旋涡。在物质的气态、液态和固态三种状态下都可以发现类似的旋涡。显微镜下观察到液体中微生物移动形成的轨迹、船桨划过激起的旋涡、在风云变幻的气象图中的冷暖气流相遇（图B）、蘑菇的截面（图C）……以上情境中都有旋涡的存在。

我们从自然中获取灵感，将它们分化成合理的构造与物质，在数不胜数的物理定律中，非生命体和非生命体链接，生命体也和非生命体编织在一起，形成一张连绵不断的大网。

即便我们已经习以为常，这就是我们赖以生存的形式，万物的一致性寓于其中。

参考资料

《形式的起源 》 ， 后浪， 2021 . 5

《当自然赋予科技灵感》，后浪，2017.10

《建造》，后浪，2022.4

《地理学与生活：全彩插图第11版》，后浪，2017.3

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