一個(gè)巧妙的設(shè)計(jì)總會(huì)在混亂中創(chuàng)造秩序，甚至讓原本已經(jīng)瀕臨危機(jī)的系統(tǒng)再次展現(xiàn)出生機(jī)。如何讓這種巧思解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，甚至已經(jīng)成為了一個(gè)不得不思考的問(wèn)題。
全球目前已經(jīng)面臨各種危機(jī)，空氣污染、交通擁堵、人身安全、教育和醫(yī)療資源分配問(wèn)題不斷威脅我們的生活。為了不讓未來(lái)的城市生活變成一個(gè)糟糕的選擇，今天的城市居民應(yīng)該行動(dòng)起來(lái)，探索一種可持續(xù)發(fā)展的道路。當(dāng)然，充滿好奇心的工程師和設(shè)計(jì)師已經(jīng)走在了這條道路的最前沿，他們用巧妙而智慧的設(shè)計(jì)，不斷為城市居民描繪出新的可能。
隨著綠色出行的倡導(dǎo)和新能源汽車的普及，城市中原有的溫室氣體排放將大大減少。然而，交通工具并不是城市溫室氣體排放的唯一來(lái)源。據(jù)全球建筑建設(shè)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)，建筑業(yè)的二氧化碳排放量占全部排放量的近40%。我們能不能像改造汽車那樣改造建筑，讓建筑的建設(shè)和使用都變得更加低碳呢？
鋼筋混凝土建筑的建設(shè)離不開(kāi)水泥，而水泥的生產(chǎn)帶來(lái)了大量碳排放。無(wú)論是將石灰?guī)r加熱轉(zhuǎn)化為水泥熟料的過(guò)程，還是磨碎原料與其他物質(zhì)結(jié)合形成水泥的過(guò)程，都會(huì)產(chǎn)生碳排放。我們能不能找到一種新材料，將混凝土中的水泥替換掉？讓建筑的建設(shè)過(guò)程不再伴隨著大量的碳排放。
一些科學(xué)家想象力驚人，他們找到的新材料是微生物——他們將混凝土中的水泥替換成微生物，造出了一種能自動(dòng)生長(zhǎng)的生物混凝土。
這種生物混凝土利用了微生物誘導(dǎo)的礦化過(guò)程。在一些微生物的細(xì)胞壁附近，溶液中的鈣離子會(huì)富集起來(lái)，而這些鈣離子又會(huì)和環(huán)境中的碳酸根離子結(jié)合，形成碳酸鈣沉淀于細(xì)胞表面。而碳酸鈣能夠填充砂石間的空隙，將砂石固定起來(lái)，起到了和水泥類似的作用。
科學(xué)家便根據(jù)這個(gè)原理研發(fā)出了生物混凝土。用這種混凝土施工時(shí)，先將生物混凝土鋪成一層，一旦其中的微生物接觸到空氣，它們就會(huì)被“喚醒”，微生物生長(zhǎng)后將砂石固化，再接著鋪下一層，如此往復(fù)，直到得到理想尺寸的建筑材料。
這樣的建筑不僅環(huán)保，還具有自動(dòng)修復(fù)功能：一旦出現(xiàn)了裂縫，混凝土中的微生物和空氣就會(huì)接觸，進(jìn)行增殖，促進(jìn)碳酸鈣晶體的形成，從而補(bǔ)上裂縫。如果這樣的材料能用到未來(lái)的城市建筑中，城市景觀會(huì)大為變樣，那時(shí)我們可以打趣地說(shuō)，身邊的高樓大廈都是細(xì)菌造出來(lái)的。
#always curious
解決了建設(shè)過(guò)程中的碳排放問(wèn)題，我們又要面對(duì)建筑給城市帶來(lái)的另一大難題。成片的混凝土建筑吸收了大部分陽(yáng)光，并將熱量釋放到周圍環(huán)境中，使得城市內(nèi)部比周邊地區(qū)升溫更快，形成“城市熱島效應(yīng)”。而熱島效應(yīng)又會(huì)增強(qiáng)空氣對(duì)流，使得城市的降雨比周邊地區(qū)更多。而偏偏混凝土建筑是沒(méi)法吸收水分的，大量的城市降水只能靠排水系統(tǒng)安全地轉(zhuǎn)移出去，一旦暴雨來(lái)襲，很容易形成城市內(nèi)澇。就這樣，林立的高樓大廈改變了城市的小氣候，生活在城市中的我們，面對(duì)的是更炎熱的天氣和更極端的水害。
如何通過(guò)改造建筑來(lái)改變這一狀況呢？一些建筑設(shè)計(jì)師提出了大膽的解決方案：把農(nóng)場(chǎng)搬上屋頂。
這些建筑設(shè)計(jì)師仿照梯田的結(jié)構(gòu)改造了建筑的屋頂，將屋頂設(shè)計(jì)成一層層錯(cuò)落拼接的草坪，草坪里種上各種農(nóng)作物。這樣布滿綠色的屋頂有助于減小城市的熱島效應(yīng)，讓周圍的環(huán)境溫度更宜人。而當(dāng)雨水降落時(shí)，草坪吸收了大部分降水，用于農(nóng)作物生長(zhǎng)，其余的水分則經(jīng)過(guò)每層草坪土壤的過(guò)濾，最終匯入屋頂角落里的蓄水池中。這樣的設(shè)計(jì)大大減小了最終落到地面上的水流，也減輕了城市排水系統(tǒng)壓力。
而屋頂農(nóng)場(chǎng)還有一大好處是，為城市居民提供了最便捷的糧食來(lái)源。據(jù)牛津大學(xué)的研究，每千克的糧食在生產(chǎn)、運(yùn)輸和丟棄后處置的過(guò)程中會(huì)排放4.5千克二氧化碳，而如果城市居民能通過(guò)自己家或工作地點(diǎn)的屋頂農(nóng)場(chǎng)直接獲得糧食，就避免了糧食從農(nóng)村到城市的長(zhǎng)途運(yùn)輸帶來(lái)的碳排放?？磥?lái)屋頂農(nóng)場(chǎng)不僅通過(guò)調(diào)節(jié)降水改變了城市的小氣候，還可以通過(guò)減少碳排放改變世界范圍的大氣候。
僅僅從城市建筑著眼，科學(xué)家和設(shè)計(jì)師們的大膽設(shè)想就能讓未來(lái)的城市面貌煥然一新。想象一下2050年，我們居住和工作在細(xì)菌建造的大樓中，屋頂上滿是綠色，不時(shí)有專職的“城市農(nóng)民”在其中采摘果蔬，就近運(yùn)到超市售賣。這樣的城市景觀不僅新奇，更是對(duì)人和環(huán)境更為友好的。
#always curious
生物混凝土、屋頂農(nóng)場(chǎng)，還有其他正在探索中的新材料、新技術(shù)和新設(shè)計(jì)將改變我們?cè)诔鞘兄械木铀臉幼?。類似的可持續(xù)性設(shè)計(jì)會(huì)涉及到我們衣食住行的方方面面，給我們未來(lái)的城市生活創(chuàng)造更多便利。沿著可持續(xù)性發(fā)展的道路走下去，我們將迎來(lái)更加美好的城市生活。
你有沒(méi)有好奇過(guò)，是什么樣的研發(fā)環(huán)境創(chuàng)造出了這些美妙的設(shè)計(jì)呢？
默克與可持續(xù)發(fā)展與社會(huì)企業(yè)創(chuàng)新和品牌負(fù)責(zé)人Jeffrey Whitford給出了他們的答案：可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)-開(kāi)發(fā)（Design for Sustainability - Development, DfS）計(jì)劃。這是一套不斷優(yōu)化現(xiàn)有系統(tǒng)和服務(wù)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)設(shè)計(jì)的可執(zhí)行框架，旨在增強(qiáng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的能力，不需要團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人都是可持續(xù)發(fā)展領(lǐng)域的專家，依然可以高效地完成研發(fā)任務(wù)。這個(gè)架構(gòu)中共有23個(gè)單項(xiàng)要素，分成 7 大類，涵蓋從咨詢客戶需求、評(píng)估目標(biāo)到開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的整個(gè)流程。
DfS計(jì)劃實(shí)施了貫穿整個(gè)系統(tǒng)的全面研發(fā)理念。研究人員從一開(kāi)始就會(huì)著力通過(guò)系統(tǒng)性的方式應(yīng)對(duì)可持續(xù)性問(wèn)題，早在研發(fā)流程的最初階段就融入可持續(xù)發(fā)展理念，從而避免了后續(xù)發(fā)掘零散的機(jī)會(huì)進(jìn)行改進(jìn)造成的低下效率。DfS計(jì)劃還尤為注重與客戶的溝通，以及研發(fā)人員之間的溝通。在研發(fā)開(kāi)始之前，會(huì)進(jìn)行詳細(xì)的咨詢工作，了解客戶在可持續(xù)發(fā)展和綠色化工方面的挑戰(zhàn)。而在研發(fā)過(guò)程中，研究人員的不同聲音會(huì)被采納，集思廣益，通過(guò)明確的數(shù)據(jù)和指標(biāo)量化產(chǎn)品的改進(jìn)情況。產(chǎn)品投入使用后，透明和量化的數(shù)據(jù)可以確保利益相關(guān)者了解所取得的改進(jìn)，以及環(huán)境如何因此受益。
Jeffrey Whitford也強(qiáng)調(diào)重新設(shè)想事物的運(yùn)作方式就需要充分發(fā)揮好奇心。需要提出不同的問(wèn)題、發(fā)掘新的靈感，運(yùn)用不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。只有當(dāng)一套成熟的開(kāi)發(fā)流程讓好奇心源源不斷成為現(xiàn)實(shí)，可持續(xù)性設(shè)計(jì)才能讓我們迎來(lái)更美好的未來(lái)世界。
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