摘要

生态设计既是一种原则，也是一种方法。通过作品来保护自然之美是设计师的职责，在“碳中和”理念之下，生态设计作为一种强大的社会雕塑工具，可以潜在地改变文化信仰以及我们对人与自然关系的理解。生态设计师正在用自己的才华影响着公众的良知，他们倡导从商业设计思维转换为生态设计思维、从线性思维转换为循环思维、从作品思维转换为社会雕塑思维、从可持续思维转变为再生文化思维、从局部设计思维转换为整合系统思维，生态设计助力碳中和的方法可介入到产品设计、原料采购、生产销售、使用回收等全生命周期。

关键词：生态设计；绿色设计；碳中和；生态设计思维；可持续设计

地球正在经历前所未有的生态危机：不可再生和可再生资源的枯竭、生态系统和生物多样性遭到广泛而密集的破坏。习近平总书记在第七十五届联合国大会上表示：“中国二氧化碳排放力争于 2030 年前达到峰值，努力争取在 2060 年前实现碳中和” ^[1]。2021年11月12日，习近平总书记在《生物多样性公约》第十五次缔约方大会领导人峰会上发表主旨讲话，深刻阐释生态文明建设的中国理念和实践，郑重宣布中国将持续推进生态文明建设的务实举措。

生态设计是设计对象、空间与自然世界的整合过程，也是自然系统的合成复制过程、使用设计工具在技术中介上再现自然世界的过程；生态设计也是一种观念和哲学，核心是将思想、信息和世界中的一切物质均视为可流动的，目标是让产品在一个封闭、无浪费的循环中无限期使用。

一、四维出发，实现生态设计思维永续创新

生态设计源于人们对于现代技术文化所引起的环境及生态破坏的反思 ^[2]。生态设计师在设计产品时，必须从原料、设计、制造、销售、使用、回收等全生命周期中把生态因素放在首要位置，因此催生了一种新的设计思想——EDT生态设计思维（Ecological Design Thinking），它包含设计与生态、设计与社会、设计与场所三要素，与D.school提出的设计思维的******区别是，生态设计以地球为中心做设计而非以人为中心。

图1 生态设计思维构成模型（图片来源：本文作者绘制）

从商业设计思维到生态设计思维，设计师需要进行四个维度的转换。第一个维度是：从线性设计思维到循环设计思维的转换。循环设计思维建立在IE工业生态学和CE循环经济学基础之上，与“购买—使用—丢弃”的线性思维范式不同，循环设计思维范式是：“低碳、可降解、循环再生”，循环设计思维使产品从摇篮到摇篮成为可能，核心理念是创建一个闭环的生产、生态、物流系统，例如，把废弃物收集、回收后用作新产品原料、建立可持续的供应链网络等。日产汽车公司推出的“重生路灯”（Reborn Light）使用电动汽车废弃电池作为能源，在循环设计思维指导下，一件产品的生命“终点”正是另一件新产品的生命“起点”，这些废弃电池连接配备 LED 的光源后仍可提供与传统路灯相同的照度，并且无需维护仍可运行多年。 

图2  Reborn Light重生路灯 （图片来源：日产汽车公司）

第二个维度是：从作品思维到社会雕塑思维的转换。约瑟夫·博伊斯提出的“人的思想就是雕塑”的扩展的艺术概念 ，社会雕塑（Soziale Plastik）承担着雕塑社会的作用³ 。一件好的生态设计作品应引发用户对环境退化的深度思考，生态设计是一种强大的社会雕塑工具，可以潜在地改变文化信仰以及我们对人类与自然关系的理解。媒体宣教、处罚、奖励、生态教育等强制性生态“说教”策略，往往效果不明显，无法调动人们投身生态保护的积极性。如果让公众与设计师一起广泛参与到生态设计作品设计构思、落地制作过程中去^[3]，无疑是最好的生态教育方式。基于此，本文作者发起和策划的“2019  Eco-Art全球生态设计大展”采用了“社会雕塑”的理念，面向全球征集了近万件利用废弃共享单车零件重构成公共艺术装置的作品，并让公众监督和参与作品在江苏无锡制作、落地和实施。这些作品通过将人们团结起来，激活人们自觉的亲生态行为和利他主义行为。

图3  Eco-Art全球生态设计大展（策展人:本文作者）

第三个维度是：从可持续思维到再生文化思维的转换。我们正生活在“工业文化”环境之中，为了应对生态变化，我们需要创建一种再生设计文化。事实上，地球上的生命通过不断自我再生已维持数十亿年，现代工业文化严重干扰了这些生态规律，导致物种大规模灭绝。可持续设计侧重于******限度地减少对环境的不利影响，克里斯蒂安在《设计可再生文化》一书中提到：“设计再生文化需要从世界观、价值体系的角度思考整个文化体系，重新规划经济和技术，使它们具有再生性。”^[4]再生文化促进人类从以自我为中心转向以社会为中心、以物种为中心和以星球为中心健康发展，人类对生态的影响必须在本世纪中叶之前从退化转向再生。例如，“珊瑚礁再生项目”是艺术家Alex Goad使用复杂的几何形人造珊瑚使海洋生态系统再生的作品，他利用MARS系统（即3D建模、打印和陶瓷铸模等技术）创建了一个晶格珊瑚结构，以便被移植的珊瑚在其上面生长，区别于可持续思维下的保护好现有生态状况的设计模式，该作品的意义在于让生物动态再生。

第四个维度是：从局部设计思维到整合系统思维的转换。比尔·里德认为“全系统思维”和“生命系统思维”是创建再生文化心智模式转变的基础，系统视角可以拓宽设计师对生态问题的理解，系统的动态波动性意味着它是不断变化的^[5]，因此，设计师应以生态想象力为中心，关注事物之间的相互关系而不是事物的框架；设计师应像园丁一样思考，关注变化的模式而不是静态的“快照”。柳冠中教授在《事理学方法论》中提到，设计师的职责应从“造物”转为“谋事”，事在先，物在后。^[6]“谋事”思维本质上是一种整合系统思维，比传统的DT设计思维更多地思考潜在系统动态、长期趋势因素。 

本文作者2013年设计的作品“Ruts Eco-system”是一个无形的自行车站，采用了整合系统思维模式，通盘考虑自行车出行、城市雨水收集、城市灌溉、安全停放、行人步行无障碍通道等诸多因素进行系统设计，为未来绿色城市的构建提供新的解决方案。作为一个生态设计作品，RUTS也采用了循环思维和再生思维模式，按照以下四个步骤构建了一个隐形、自然和舒适的自行车停车系统：

第一步，痛点分析和利益相关者分析：几年前，各个国家开始倡导人们使用自行车代步来减少碳排放，无论在北京、柏林、巴黎、伦敦，还是蒙特利尔、华盛顿等世界各地，都能看到形态各异的公共自行车站如雨后春笋般涌现出来，骑自行车出行一度成为城市生活的标志和一种时尚潮流。但是，这些快速搭建起来的公共自行车站呈现出很多问题和痛点：很多自行车站里没有自行车可供游客使用（可能已经丢失或者被盗）；空无一车的一个个停车桩俨然变成了人行道上毫无意义的栏杆，阻碍着游客的观光线路；乱停乱放的自行车破坏着城市的景观。

第二步，构建整体生态系统并进行接触点设计：基于痛点分析，最好的自行车停放系统应该是—个尽量节省城市空间的“无形”车站，这个概念在设计过程中被定义为把街道上的物体全部移除的视觉形象。乡村道路上的旧车辙总是能牢牢的固定住我们的自行车，如果遇上下雨天，自行车很容易陷在泥里，受到这个启发之后，RUTS被简化成规则的车辙形凹槽（图5），借助这一理念，既能简化固定设施，又能实现“无形”的视觉效果。

第三步，进行回收升级设计和能源闭环设计：车辙形凹槽的结构和所采用的吸水材料有助于收集雨水和空气水分，通过水槽和管道为城市灌溉系统储存雨水，并将其作为城市第二独立水资源。这些雨水最终通过管道与灌溉系统汇合，用于城市绿植和农作物灌溉（图6）。

第四步，细节设计和效果测试：经过反复推敲，本文作者推导出最合理的梯度、弧度和切线角度，能够引导用户不费力地把车轮自然地吸入更深的水平地面，同时，为了解决自行车丢失的痛点、保证公共财产安全，在底面配备了嵌入式数字锁（图7）。经过以上四个步骤的设计探索，最终把RUTS设计成为一个隐形的公共自行车站，它“自然”地实现了自行车站的所有功能，同时保留了原有的城市景观，将人行道归还给行人。

图4  RUTS公共自行车站的车辙形凹槽设计 （图片来源：本文作者设计、绘制）

图5   RUTS城市公共自行车站雨水收集和灌溉系统（图片来源：本文作者设计、绘制）

图6  RUTS 地面梯度分析和嵌入式数字锁 （图片来源：本文作者设计、绘制）

二、生态设计介入产品全生命周期助力碳中和

生态设计不仅可以改善我们的生存环境，也可降低企业长期成本，基于前文“四个思维维度”的转型，碳中和的实现需要设计师从以下四个阶段介入产品全生命周期设计，打破深深植根于西方世界视角的工业时代范式：

第一阶段：有效的设计构思环节。在设计风格上，设计师应追求少即是多的“永恒风格”，如果产品外观给用户的感觉是非常潮流、时尚的，即使它经久耐用，也可能会被淘汰替换。因此，设计师应减少产品没必要的装饰，使产品外观看起来简约或经典；在产品功能上，应该用“性能”代替“功能”，通过设计提高产品的性能和效率，为产品设计多种用途，适合多场景重复使用，高效便捷的产品很难被竞品取代；在产品尺寸上，应设计得尽量紧凑以减少运输过程中的燃料消耗。在产品材料上，应使用较轻的材料来消耗较少的能量；在结构设计上，设计师可采用去物质化、轻量化、模块化、蜂窝空心化等设计手法来减少碳排放。去物质化的设计理念也体现在液体产品上，例如，将液体产品其浓缩，消费者在家中使其与水混合后使用，既减少包装、运输和存储成本，还可以延长保质期。一个人的产品足迹是他们购买的每个新产品的足迹之和，如果设计师在构思阶段规划了一个产品的共享服务模式，将会大大减少碳足迹，共享所有权可以比单独拥有商品更有效地使用商品。 

第二阶段：精准的生产制造环节。通过重复使用废料和减少原料输入来“关闭循环”，正确的材料和制造工艺可以提高产品的耐用性，减少废弃率。设计师应优先使用可生物降解材料（例如甘蔗渣、牛奶蛋白、葡萄废料、液态木材、淀粉基聚合等可以替代化学塑料的生物塑料）、采用亲生物设计、减少生产中消耗的材料和能源、为边角料和生产过程中产生的废料找到新的用途、对产品附属部件或者耗材的使用进行“闭环”设计等。

可再生能源通常被视为温室气体排放的“净零”能源，Water Cones是德国设计师Stephane Auguston设计的一种易用且便携的太阳能淡水蒸馏器，可通过光照将盐水转化为纯净的饮用水，它可以在24小时内产生1.5升淡水，成本比瓶装水低，它更是一个“低科技”产品，它没有使用光伏电池、过滤器等电子零部件。

第三阶段：包装、运输、销售环节。包装材料上，应采用可回收材料，避免有毒材料或挥发性有机物VOCs（可产生强效温室气体）的使用；在运输方面，为了让一个标准运输托盘可容纳更多包装，包装设计应尽量紧凑化和扁平化以缩小尺寸、节省运输中的燃料消耗，从而减少碳排放；外观方面，可以将包装设计成互锁或允许更多包装堆叠储存的造型；设计师也可以把产品作为一个宣传窗口，通过产品本身固有的信息传播生态理念，例如，在产品包装盒上添加一个标签，写明使用的绿色材料、下游供应商通过了绿色认证、在标签中声明产品废弃后可被重新构建成新产品，或被回收捐赠给慈善机构。

第四阶段：回收升级环节。升级回收理念的核心是，废料既用于新用途，又可用于改进新材料，例如将新混凝土与碎混凝土混合以使其更加坚固；无论产品还是包装，都应采用可拆卸设计以提高回收比率；此外，应尽量多的使用可生物降解和可堆肥降解的材料，最好的回收方式是让一件产品或者包装限时自行降解。印度尼西亚是全球第二大海洋废塑料生产国，每年90％的废弃塑料被扔到海洋之中，预计到2050年，海洋中的塑料将比鱼类多，印尼Evoware公司以海藻为材质，设计了一款可食用并且可以在一周之内自动降解的饮料杯，减少了每年10%的塑料使用量。 

图7  可食用、可生物降解的海藻杯（图片来源：Evoware公司）

三、循环思维带来数字化生态设计反思

由“超物体” 构成的“第七大陆”迫使我们更深入地反思资本和废弃物之间的地球化学亲缘关系，这些岛屿将比人类存在得更久，它们将不可避免地改变和重新定义主体与其环境之间复杂的相互关系[ ]。基于循环设计思维、再生设计思维等四个生态设计思维模式，我们必须从生态视角重新审视多年以来所谓的“正确的设计方法”，它们可能是非生态的，例如：便携设计、一次性设计等。未来，倡导生态最好的方式是引导人们创建一种减少消费和购物的新生活模式，但这与世界各国追求GDP增长的目标是相违背的。很多企业正在把生态设计作为卖点，真实目的却是把商业价值******化，这催生了生态资本主义的兴起，例如，电动车锂电池回收所消耗的碳远远大于它的生产所耗。一件符合美学标准的生态设计作品可能耗费了大量人力、物力和财力，尽管有的作品使用了回收材料，但是在制作过程中浪费了更多辅料，这就成为了一件伪生态作品。

生态设计必须要主动融入数字世界，设计师可通过节省字节数据来减少碳排放，到2025年，网络、通信行业将使用全球20%的电力，用户对着电脑屏幕时间的日益增长也会导致碳足迹大量增加，服务器场运行所需的能量占全球碳排放量的2％，与整个航空业的总和相同，预计到2040年将达到14％。让一个网站用户体验提升的最好办法是提高可用性和响应速度，而不是一味的增加页面的数据量。

图8  B-Corp 公司在网站页面底部展示读取速度和产生的碳排放量 （图片来源：B-Corp 公司）

熵增定律是亘古不变的，如果没有外力做功，地球的总混乱程度（熵）会不断增大，从这个角度来讲，生态设计是“无解”的，设计师应成为正向的“外力”之解，将社会正义融入生态设计。大多数设计师不认为自己具备为生态做贡献的能力，其实，设计师每天做出的很多设计决策都会对生态产生影响，每个设计师都可以从自己做起帮助地球建构一个不依赖化石燃料的低碳未来。设计师虽然无法控制用户行为，但生态设计可以使回收更容易、废弃物对生态破坏性更小 [ ]。生态设计以逻辑伦理和系统理论为基础创造意识、激发对话，为推动社会走向生态性发展起着积极作用。作为设计师必须意识到，生态遭到破坏的很多情况不是因为科学的失败，而是设计的失败，生态设计思维正是引导人类未来永续发展的思想利器，脱碳需求必将促使设计转型，引发绿色革命。

参考文献

[1]李俊峰,李广.碳中和——中国发展转型的机遇与挑战[J].环境与可持续发展,2021,46(01):50-57

[2] 何人可.工业设计史[M].第5版.北京：高等教育出版社，2019.217-218

[3]David J. Curtis, Nick Reid, Ian Reeve. Towards ecological sustainability: observations on the role of the arts[J]. Sapiens Open Edition Journals, 2014(Vol.7/n°1):20-23

[4]Daniel Christian Wahl. Designing Regenerative Cultures[M]. Dorset:Triarchy Press Ltd,2016.55-58

[5]Tania Allen .Solving Critical Design Problems, Routledge Taylor & Francis Group，年份：2019

[6]柳冠中.事理学方法论[M].上海：人民美术出版社，2019.27-8

[7]  Lydia Kallipoliti. History of Ecological Design [J]. History of Design, Environmental Science, Ecology, Environmental Sustainability. Oxford Encyclopedia of Environmental Science,2018:15-16

[8]Hayley Jean. Connecting Art and Science: An Artist’s Perspective on Environmental Sustainability[J]. Environmental Studies Electronic Thesis Collection, 2019:12-13