海洋中的國際空間站

本文刊載於《三聯生活周刊》2020年第35期，原文標題《海洋中的國際空間站》，嚴禁私自轉載，侵權必究

「設計的目的不僅在於展示未來，而且能夠把人們直接帶入未來。」

文/鍾和晏

圖片版權 (c)FCOLC、Fuseproject

「普羅透斯」將是迄今為止最大、最先進的水下科學研究站和棲息地

水下棲息地普羅透斯

對於今年53歲的海洋探險家和環保主義者法比恩·庫斯託（Fabien Cousteau）來說，海底探險屬於一種家族的傳統。他是傳奇的法國探險家雅克·庫斯託（Jacques-Yves Cousteau，1910～1997）的長孫，從小在祖父的陪伴下長大，4歲時就學會了水肺潛水。早在20世紀40年代，由於雅克·庫斯託改進了自給式水下呼吸器Aqua-Lung的設計，才催生了這一後來被廣泛使用的潛水技術。

然而，水肺潛水的時間確實有限，規避時間限制的另一種方法就是居住在水下棲息地。雅克·庫斯託的團隊受法國石化行業資助，在1962年建造了第一個水下棲息地Conshelf I，大概5米高、直徑2.5米的水密性不鏽鋼圓柱體，雖然面積很小，裡面配備了床、電視、收音機等設施。馬賽近海的海面以下約11米處，兩位海洋學家曾在裡面生活了一個星期。

第二年建造的Conshelf II增加了規模，除了海星形狀的生活棲息地之外，還包括另一個33米深的棲息地以及停留雙人潛艇的海底機庫。這一次，雅克·庫斯託帶領另外四名潛水員，在蘇丹紅海11米處的Conshelf II中生活了整整一個月。他把其中的片段拍攝成影片《沒有陽光的世界》，1964年獲得奧斯卡最佳紀錄片獎。

法比恩·庫斯託繼承了祖父的光榮與夢想，7月末，他和他的海洋學習中心（FCOLC）對外公布了「普羅透斯」（Proteus）的概念方案，以希臘海洋之神的名字命名，一個迄今為止最大、最先進的水下科學研究站和棲息地，「相當於海洋中的國際空間站」。普洛透斯將位於加勒比海庫拉索島附近的海洋保護區中，深度約18米，如果邊境開放，庫斯託希望9月份前往庫拉索島確定具體的位置。

水肺潛水技術的流行得益於雅克·庫斯託改進了自給式水下呼吸器Aqua-Lung的設計

他選擇以擁抱技術著稱的矽谷設計師伊夫·貝哈（Yves Behar）作為棲息地的設計者，他們倆是同齡人。貝哈1967年出生於瑞士洛桑，從小著迷於科幻小說，在設計學院時深受美國設計師悉德尼·米德（Sydney Mead）的新未來主義作品影響，米德是《銀翼殺手》《星際迷航》《外星人》等科幻電影背後的設計師。貝哈的早期設計都是出於對科幻世界的致敬，他說過，「我相信設計的目的不僅出於展示未來，而且能夠把人們直接帶入未來」。

普羅透斯之前，水下棲息地都是專為單個或一組任務設計的，從未被構想成國際空間站。貝哈說：「法比恩和我一起檢視了許多20世紀六七十年代的探索性設計，這是庫斯託家族開創海洋研究的黃金時代。」

基於現代船體和複合建築的視覺語言，貝哈把普羅透斯設計成交錯的雙層圓形結構，被適應可變地形的支架固定在海底，總面積大約370平方米，一次可以容納多達12人，在裡面居住幾周甚至幾個月的時間。貝哈特意賦予它一種復古未來主義的風格，接近過去科幻小說所想像的水下生活方式。

圓形的主空間包括起居室、廚房、餐廳和工作區等，主要用於居住者的團隊合作與社交互動，一條螺旋形的坡道將上下兩層連接在一起。為了讓更多的自然光透過天窗和舷窗，兩層的空間相互錯開，傾斜的坡道也可以充當體育鍛鍊場所。工作區配備了視頻製作設備，研究員能以16K解析度從海洋深處進行直播。

一系列模塊化吊艙懸掛在主結構周圍，用於特定實驗室、浴室和睡眠區等，最大的吊艙中還有一個讓潛水器停靠的月池。研究站通過一條生命線連接到地面，傳遞通信以及呼吸的空氣。為了符合海洋保護目標，普羅透斯採用可再生能源，包括風能、太陽能以及海洋熱能轉換的混合，利用淺海熱水和深海冷水之間的溫差來發電。

普羅透斯屬於水下增壓研究站，研究員呼吸的是氦氣和氧氣的混合氣體。他們在水下呼吸增壓空氣超過24小時之後，處於完全飽和狀態，可以在海洋中潛水長達9個小時。1963年的Conshelf II任務中，雅克·庫斯託已經證實了飽和潛水的可行性，他在深度艙中填充了一半空氣、一半氦氣，潛水員安全地潛入了110米深處。

貝哈說：「我們需要了解水下建造的限制以及在水下結構中生活的挑戰，解決潮溼、光線不足和缺乏運動等多種不利因素。我從法比恩那裡學到了許多，畢竟，他曾是在水下棲息地中生活時間最長的人。」

貝哈與定製房屋建築公司Plant Prefab合作開發的預製配件住宅單元YB1

「水瓶座」水下實驗室

2014年6月，法比恩·庫斯託帶領一支由科學家、教育家和電影攝製組組成的團隊，在佛羅裡達國家海洋保護區水下19米的深度，一個名為「水瓶座」的水下實驗室中，成功完成了「Mission 31」海底探險活動。作為象徵性的致敬，他比祖父的紀錄多了一天，深度也增加了8米。

「水瓶座」由美國海軍與國家海洋和大氣管理局於1986年建造，2012年被佛羅裡達國際大學接管。它的面積大約37平方米，重約81噸，裡面有6個床位，還有熱水、迷你廚房、氣溫控制、計算機和無線上網等設施。相比之下，普羅透斯的面積大了10倍。

貝哈把法比恩的水下生活經驗用於普羅透斯的設計，「在海洋中，你渴望獲得新鮮的食物」，法比恩這樣告訴他。所以，普羅透斯中增加了一個水培溫室，讓研究者在水下自己種植新鮮的植物食品，解決增壓環境下不允許明火烹飪的問題。還有實時處理有機樣品的現場實驗室，防止樣品在送往陸地的過程中降解或死亡。

雖然海洋佔世界生存空間的99%以上，迄今為止對它的探索可能只有5%。法比恩的觀點是——海洋是我們的生命支持系統，解決地球問題不可或缺的組成部分。然而，我們基本上將海洋用作垃圾桶，還存在海底開採、過度捕撈和破壞珊瑚礁等種種破壞行為。2016年，他成立非營利組織海洋學習中心，讓全球各地的社區參與到海洋生態環境的恢復、保護和研究活動中。

與祖父50年前的Conshelf II探險相比，法比恩的水瓶座探險目的已經發生了變化，不是研究如何開發海洋資源，而是側重於氣候變化、海洋酸化、塑料汙染、生物多樣性下降等環境保護問題。庫斯託小組在棲息地中收集到足夠的數據，發表了12篇科學論文，一個月的水下停留時間相當於三年的等效研究。

所以，就像國際空間站一樣，法比恩預計普羅透斯未來能夠成為研究者、政府機構和公司之間進行全球合作的平臺，為科學家提供連續的晝夜潛水和數據收集，在荒涼環境中發現海洋生物的新物種，測試綠色能源、水產養殖和機器人勘探等技術。尤其是藥物研究，自1969年以來，FDA已經批准了12種源自魚類等海洋動物的藥物，用於治療癌症、疼痛等，目前還有幾十種海洋藥物處於臨床開發中。

建造這樣一個棲息地估計耗資1.35億美元，建成之後，每年的運營成本約為300萬美元。貝哈估計，完成普羅透斯的建造並把它降到海底，至少需要三年時間。他期望除了科學家之外，水下棲息地也能夠接待平民遊客，「對我來說，參觀普羅透斯可能比去火星更令人興奮」。

墨西哥塔巴斯科州的3D列印房屋社區，為解決無家可歸者的問題提供了一個範本

設計的實時反應能力

今年6月初，貝哈在賓夕法尼亞大學設計學院舉辦講座，向學生們強調設計師的實時反應能力。他說：「設計作為一種前瞻性媒介，必須從地球面臨的問題中汲取教訓。除了人文主義外，設計師的最佳素質之一就是反應能力——了解世界上正在發生的事情，藉助自己的技能和創造力幫助解決問題。」

這種反應能力也許就體現在他為尼古拉斯·尼葛洛龐帝創立的非營利組織OLPC（One Laptop per Child）設計的XO平板電腦中，一款專門針對兒童、價格只有100到150美元的安卓系統觸控螢幕電腦，如今已經售出了超過200萬臺。XO平板電腦的形象甚至出現在盧安達發行的500盧安達法郎上，孩子們使用XO努力學習。

與墨西哥政府合作的免費眼鏡計劃「看得更清楚，學得更好」也是如此，墨西哥的現實情況是，有11%的孩子視力不佳，卻因為買不起、不願意戴眼鏡等原因影響學習。作為解決問題的應對方案，貝哈採用一種名為Grilamide的輕質塑料製作鏡框，鏡框可以上下拆分為兩半。7種不同的顏色，5種不同的鏡架選項，孩子們可以分別選擇框架頂部和底部的顏色，每個人都擁有外觀的獨特性。而且，鏡框分成兩個部分，比起常用的加熱方法，鏡片的插入和更換也更加容易。

這可能是目前為止兒童眼鏡最成功的銷售模式，也是效率和成本的勝利。每對眼鏡成本只有5美元，每年，「看得更清楚，學得更好」慈善基金會向墨西哥貧困社區分發約40萬對這樣的眼鏡。

近幾年，Fuseproject公司超越單一的產品，進入到住宅領域，針對加利福尼亞州缺乏經濟適用房的問題，與定製房屋建築公司Plant Prefab合作開發預製配件的住宅單元YB1。模塊化設計的小型房屋可以根據現場條件、功能和個人品味進行定製。也可以說，整個房屋就是一件產品，房主根據自己的需求改變大小、用途和審美風格。

基於1.2米的網格，每個YB1住宅的建造面積在23平方米到112平方米之間，最初階段提供不同平面圖和屋頂樣式的三種選擇：斜屋頂版本適合較為寒冷潮溼的天氣，兩個平屋頂適合溫暖乾燥的氣候，上面安裝太陽能電池板或者進行屋頂種植。房屋包括了HVAC暖通空調系統，全開式、半開式和天窗式窗戶可以設置在房屋的任何位置，取決於視野或隱私要求。

YB1在Plant Prefab的工廠裡預製，使用螺旋金屬樁作為地錨在現場組裝。目前一套YB1的價格在28萬美元左右，Plant Prefab最近獲得亞馬遜Alexa基金的投資，計劃未來推出起始於10萬美元的更合理價格。

去年夏天，他與非營利性機構New Story和房屋建築技術公司Icon合作，在墨西哥塔巴斯科州推出世界上第一個3D列印房屋社區，目的是為解決無家可歸者的問題提供一個範本。在那裡，居民的平均月收入約為200美元。

3D列印房屋就地建造，24小時內能夠建成，貝哈為此開發了新穎的設計語言。房屋的外部結構由兩層水泥牆組成，通過密集的鋸齒形線連接在一起，形成接近土坯的紋理。房屋不是現場3D列印的部分只有水泥地基和屋頂，按照目前的3D列印技術，還是屬於不可能的任務。

智能健身器/Forme Life

作為在家鍛鍊的解決方案，貝哈設計的Forme Life是一款內置重量訓練系統的互聯健身器。與智能健身系統Tonal相似，Forme Life使用隱藏的阻力系統來模擬重量，使用者可以從各個角度、以不同重量進行推拉和舉重運動。屏幕上顯示真人大小的虛擬私人教練，幫助制定個人健身計劃和負重訓練，系統還附帶可以播放的有氧運動、瑜伽等其他課程。

紫外線傳感器/UV Sense

作為可穿戴設備，Fuseproject與歐萊雅合作開發了紫外線傳感器UV Sense，用於追蹤皮膚暴露於紫外線的情況，降低人們患皮膚癌的風險。UV Sense尺寸微小，只有2毫米厚，直徑9毫米，不需要電池就可以工作，也不會對使用者造成幹擾。佩戴者把它放在拇指的指甲蓋上，傳感器使用磁場感應的無線技術NFC，將紫外線暴露信息傳遞給應用程式，提供相關的實時數據和警示。

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