王琛：數字化時代的美國設計

《中國美術報》第121期 藝術設計

【編者按】美國是世界上最大的經濟強國，設計業高度發達，自20世紀80年代以來，由於美國經濟結構的變化，特別是製造業的衰退和服務行業的日益強大，使設計業也發生了很大的改變，工業設計逐漸變成綜合設計，平面設計逐漸發展為多元媒體設計，這種趨勢一路蔓延擴展至今。今天，全球開始進入數字化時代，數字技術普及到了生活中的方方面面，美國乃至全球的設計都在被重塑。

在這樣的時代背景之下，設計已然不再是百年前抑或是五十年前的範疇。設計思維必須進行相應調整，設計師需要擺脫“造物主”的“上帝”視角或思維方式，而更積極地整合社會資源來展開新形態的設計實踐。基於此，本期藝術設計版，邀您一起感受各類技術創新、知識創新、社會創新下的美國當代設計。

今天，我們有幸生活在新舊世界的交接處，科技將我們聯繫得更加緊密，也讓我們面臨後全球化時代帶來的分裂。這是一個創新的時代，也是一個問題叢生的時代。當舊的機制不再適用， 我們能從藝術和設計中學到什麽呢?

早在2004年，美國趨勢專家丹尼爾·平克（Daniel H. Pink）就曾在《紐約時報》上預言，未來，藝術、商業和科技必將走向融合，21世紀的商業結構模式中需要有創新精神、富有好奇心、不墨守成規和敢於打破舊框架的人才。他在著作《全新的頭腦》中提出，機器的智能化會更加突出人類右腦的功能，同時人的想象、感受和對抽象太空的感知能力將會成為科技研究的主要方向。

無疑，科技的發展是今天美國創新驅動型經濟中的原動力，而創新驅動型經濟中的核心產業如軟體及電腦服務、建築、電影、電視、音樂、表演、博物館、古董拍賣、畫廊、出版、時尚等，則為藝術家和設計師提供了廣闊的舞台——藝術秉持的是人文關懷、創新意識和現實批判精神，而設計尋求的是解決問題的途徑，規劃實施部署和制定可持續發展的策略，它們與理性嚴謹的科學精神一起，為美國創新驅動型經濟的良性發展提供了保障。

下面，我通過近年來的幾則美國的設計案例，呈現科技在藝術設計中的運用。它們將涉及新的生物技術、3D列印、智能材料、VR和AR、大數據和人工智能的運用，也涉及對藝術觀念、設計思維的探討。

夢想檔案室：人工智能+沉浸式感官體驗

藝術家和機器智能項目（Artists and Mchine Intelligence progrm）是Google的一項跨界合作計劃，它以駐地工作坊的形式將藝術家和工程師聚集在一起，使用機器智能實現合作項目。通過支持這種新興的藝術合作形式，谷歌開始研究思考使用智能系統的新方法。

瑞費克·阿納多爾? 夢想檔案室

2017年，瑞費克·阿納多爾（Refik Andol）獲得了這個得以和最前沿的機器智能領域專家合作的機會。他的作品《夢想檔案室》（Archive Dreming）的創意就產生於工作坊期間。在作品中，阿納多爾將伊斯坦布爾現代美術館和鄂圖曼銀行文獻的170多萬張圖片和文檔數字化，然後利用谷歌智能工程師開發的機器學習演算法將資訊建成一個類別繁多而又易於檢索的資訊搜索系統，能夠實時和觀眾互動。這件作品被安置在現代美術館的一個6米寬的圓形大廳中，與一台電腦、4台投影機和8聲道音響共同工作，觀眾置身其中，在龐大的數據海洋裡與跨度為4個世紀的資訊實時互動，打造出沉浸式的觀感體驗。資訊和表現方式的融合，使觀眾能同時體驗到新科技的魅力和歷史文化的浩瀚，也為未來的資訊搜索方式提供了經驗。

該作品獲得了2018年美國體驗環境圖形協會（SEGD）競賽的全場大獎，正如評委在留言中提到的那樣：“沉浸式設計、互動設計、展覽設計和數據可視化設計，很少有一件作品能如此包羅萬象。”

溶解記憶：現實增強技術+實時互動

Neuroscpe是加州大學舊金山分校（UCSF）醫療中心的一個頂級神經科學研究室，於2014年5月正式成立。中心致力於研究和開發人類神經認知功能。在中心的使命宣言中他們寫道：“利用現代技術創造互動體驗，我們以期更好地了解大腦功能的機制，並利用大腦固有的可塑性來增強我們的認知，改善我們的行為，並最終提升我們的思維。”除了在醫療、大腦修複領域的大量投入，中心還成立了專門的藝術部門，以數據處理和互動方式為重點，與藝術家、音樂家和電影製作人一起組成團隊跨界合作。

瑞費克·阿納多爾 溶解記憶

阿納多爾是與Neuroscpe神經科學研究室合作最緊密的四位藝術家之一。在他今年最新的作品《溶解記憶》（Melting Memories）中，阿納多爾的團隊利用腦電圖測量大腦神經元的離子電流波動，捕捉參與者在長期記憶時的節點活動參數，並用儀器導出波頻圖來作為視覺化的依據。由於腦電圖具有較高的時間分辨率，在製作過程中，團隊可以從連續的波頻圖中發現運動態勢和節奏。為了實現腦電波數據的實時傳遞，團隊使用了開源軟體FieldTrip，它的算法可以用來構建模塊和快速迭代，支持阿納多爾需要的多維視覺結構。阿納多爾在保持圖形模塊的基礎上，進一步強化動態轉化功能、渲染效果和作品的雕塑感。在最後的作品呈現中，他使用了30平方米的LED螢幕牆，結合數據繪畫、AR現實增強技術和光投影來和參與者實時互動。這件以太空體驗和記憶為主題的藝術品一經問世，立刻受到大家的廣泛好評。而他用來表達的技術手法如算法設計、人機即時互動、數據繪畫和AR現實增強技術都將被投入更廣泛的運用。

Aguhoj：材料生態學+3D數字列印

今年3月，在波士頓美國國家科學院文化項目組的CPNAS畫廊裡，一場特殊的展覽吸引了大家的關注。它展出了MIT媒體實驗室Medited Mtter團隊的最新作品《Aguhoj》。Medited Mtter是一個由三人組成的跨學科研究小組，主要研究方向為“材料生態學”，這是他們開發的一個全新領域。研究的靈感大多來自於自然，他們期望自己研發的產品和設計也能像自然一樣生長、降解，同時在形態和功能上千姿百態。

《Aguhoj》系列的形態成形於水。水帶來了生命，促成了繁育，也促成了降解與消亡，這是一種刻入了生物基因系統的生態平衡。然而，人類的發展正在破壞這種平衡，我們設計的商品——無論是服裝、電腦，還是建築材料，絕大部分不能被回收利用。每年全球生產超過3億噸塑料，不到10％的這種材料被回收利用，剩下的就變成廢物，傾倒在垃圾場和海洋中。它導致我們從地球擷取的速度比它能得到補充的速度要快得多。Medited Mtter團隊想打破這種人工生產的惡性循環。他們的解決方案是設計出新的有機材料，它提取於自然，用數字方法生成，能成長，也可以被自然消解。

MIT 媒體實驗室 Medited Mtter 團隊? Aguhoj

《Aguhoj》的結構由數字化設計生成，並採用大自然中最豐富的材料進行機器人製造，如纖維素、殼聚糖和果膠，這些材料都大量存在於樹木、甲殼類動物和蘋果中。將這些材料進行參數化整合，功能分級，以生成具有功能性的可生物降解複合材料。材料的長度範圍從毫米到米，結構被設計得像可以生長一樣，不需要組裝。這項工作源自有機物質，由機器人印製，並由水形成，它體現了材料生態設計方法，通過設計實現材料的生成和衰變。這種材料生態設計方法將計算、製造和材料本身視為協同作用，代表了生物數字時代的特點。

外太空棲居：3D列印+可居住、可穿戴概念

2015年，美國國家航空航天局百年挑戰項目組啟動了一個人居模型挑戰賽，要求參賽者以外星球上的物質和環境為起點，用3D列印的方式來為未來的居民提供棲息方案。 今年8月，比賽的第三階段結果揭曉，評委們從18個參賽團隊中挑選出了5支隊伍，並提供10萬美元的獎金為他們的後續行動提供資金。來自阿肯色州羅傑斯的Zopherus團隊以移動印表機部署流動站的構想獲得了該階段的第一名。來自伊利諾伊州的西北大學團隊帶來了一個帶有球形外殼和外拋物面可充氣的圓頂設計，通過使用充氣材料來簡化建造的過程。AI.NY Spce Fctory設計了一個圓柱形棲息地，以最大限度地利用太空。5個團隊下一步是通過3D印表機打出3:1大小的實物，以證明他們的想法是可行的。

而MIT媒體藝術實驗室副教授、設計師Neri Oxman在幾年前設計了星際航行者可穿戴的概念產品。它的核心設計研究在於多材料3D列印和合成生物學的交叉，3D列印的毛細血管中充滿了人工合成的微生物，可用來支持人類克服外星球的極端環境挑戰。

Zopherus 團隊以移動印表機部署流動站的構想獲得了外太空棲息方案比賽的第一名

Neri Oxman的《漂泊者系列》以太陽系地球除外的七大行星命名，每一個作品都代表了該行星的特殊環境特徵。可穿戴設備旨在與特定行星的自然環境相對應，產生足夠數量的生物基質，來協助人類克服難關。比如有的微生物可產生水、氧氣和維持生命所必需的光。例如，以眾神之王“Jupiter”命名的可穿戴設備，是一個充滿生命物質的單鏈，它受人體胃腸道的形式和功能的啟發，被設計為一種器官系統，用於消化生物量，吸收營養物質和排出廢物。3D列印半透明區域內物質的蠕動運動旨在支持藍藻的流動，將藍光轉化為可消耗的蔗糖。而以月亮女神“Lun”命名的作品，則是從月球表面肌理得到靈感，這是一個可穿戴的氣動表面，用於產生和儲存氧氣。不同於可穿戴的生態館，這個肌理包含以藻類為基礎的，具有空氣淨化和生物燃料采集功能的袋狀太空球體。

未來城市：大數據+智能城市設計

2017年10月，谷歌在官網上宣布他們取得了多倫多市濱水區約750英畝土地的首期試點開發權，並發布了200頁的檔案，對外公開了他們將濱水區打造成現代智能城市的設計構想。方案設想的智慧城市框架是一個三層結構。底層是解決公共交通問題的隧道網絡，也稱為“公用通道”，無人駕駛、數字導航交通、地下機器人收集各種廢物和垃圾。中間是商業和公共太空，包括街道和建築設施，建築的發展採用模塊化的形式。最頂層是數字網絡,城市傳感器時刻在收集商業、交通、氣候、環境等方面的大數據，及時更新各種資訊及通訊基礎設施。這種以可持續發展為目標的設計概念，旨在減少汙染、加強城市安全、遏製能源浪費、簡化交通運輸，並降低生活成本，以此為市民、企業和公共部門提供更為方便的生活、營商和工作環境。

谷歌智能城市設計

美國這一波的智能城市設計熱潮始於2009年。那一年，IBM向奧巴馬政府建議推動智慧星球計劃（Smrt Plnet）。美國第一個智能城市是迪比克，通過網絡和數字計量器，收集和整合數據並進行分析、規劃、調整資源分配，以實現可持續發展。隨後於2010年，IBM推出智能城市挑戰計劃，在全球100多個城市都可以看到他們的專家團隊在指導應對各類城市發展和管理中的問題。可以說人類近10年來圍繞技術如何改善社區發展，提高居民生活品質的思考，在智能城市設計中體現到了極致。谷歌首席執行官Lrry Pge認為，現在在技術上是一個很好的時間節點，因為新的應對環境、健康和國宅等社會問題的技術方案正在走向成熟，數據雲、區塊鏈、城市傳感器、智能手機的運用，將打開一扇通往“商業機會和提高生活品質機會”的大門。

近期，美國不少科技大公司紛紛介入“未來城市”的設計開發。亞利桑那州鳳凰城有比爾·蓋茨購買的2.5萬英畝土地用於“前瞻性”的智慧社區建設，除了高速數字網絡和數據中心，還將聚焦在分銷模式、自動駕駛和自治的物流中心。此外，矽谷投資人彼得·蒂爾投資的海上漂浮城市項目也在建設中。依托於高科技的智慧城市發展概念已經成為21世紀全球城市發展的新趨勢。

隨著數位科技的發展和虛擬經濟的興起，以及設計對象的演變，深刻地改變了設計師的角色。這個結果導致：一方面，專業出現細分化。如原先的網頁設計現在細分為用戶體驗、用戶界面、動態圖形、互動和內容優化策略等。另一方面，系統化的思維、跨界整合、團隊合作的精神變得至關重要。許多美國企業將設計思維作為文化變革的關鍵要素，成為企業增長和創新的催化劑。近年美國頂級商學院已將“設計思維”引入教學內容，比如斯坦福商學院有設計思維訓練營、哈佛商學院有i-Lab實驗室、耶魯管理學院開設了設計和管理專業、麻省理工斯隆商學院有產品設計和開發。2016年7月，著名平面設計師Jessica Helfand 和Michael Bierut作為教師加盟到耶魯大學的管理學院。主流媒體也關注到這種變化，2015和2016年《哈佛商業評論》和《彭博商業周刊》都以封面故事來介紹“設計思維”的運用。今年3月，《時代》雜誌也加入了設計師角色變化的討論。根據Linkedin的報告，2017年技術公司如臉書、谷歌和亞馬遜雇用的藝術和設計人才比前一年增加了65% 。

因應科技創新的需求，近年來美國政府非常重視科學（Science）、技術（Technology）、 工程（Engineering）和數學（Math）的基礎教育，在小學至高中階段推行的“STEM”教改方案就是這四個領域英文首寫字母的組合。STEM的教學著重於培養學生應對21世紀的四種基本素養：創造力（Creativity）、批判性思維(Critical thinking ）、交流能力（Communication ）和合作能力（Collaboration）。這四種能力的英文首寫字母都是C，所以又稱為四C體系。許多美國專家認為這套體系的確很強大但仍有缺陷。他們呼籲合理的創新教育組合應該是STEAM，也就是STEM與藝術（ART）的結合。比如著名的羅德島藝術學院就是STEAM運動的基地之一，他們認為科技需要人文精神才不會使人淪為科技的奴隸，同時強調藝術和設計對科學創新的意義和對學生創新性思維培養的重要性。富比士雜誌稱推動STEAM運動的羅德島藝術學院前院長約翰·前田（John Maeda）為“學術界的喬布斯”。2017年，前田獲得了顛覆者（Tribeca）獎。此獎項為在社會實踐中提出顛覆性創新理論的突出貢獻者而設立。

也許，正如世界經濟論壇創始人Klaus Schwab提到的那樣:“資本正在被創造力及創新能力即人才資源所超越，後者成為了生產中最主要的因素。如果人才成為競爭的決定性因素，那我們確信資本主義會被人才主義所取代。”無論是制度上的保障，還是教育方面的助力，抑或是科技成就的引領，美國始終都將創新思維、設計思維放在了至關重要的位置，也因此才造就了今天前沿的美國設計。