生命细胞、景观格局与创新网络——中关村生命科学园规划

文献来源：俞孔坚,张东.生命细胞、景观格局与创新网络——中关村生命科学园规划[J].建筑学报,2001(10):37-40.

1引言：生命细胞、景观格局与创新网络　　

早在17世纪早期，伽俐略就开始用显微镜观察昆虫眼睛，并惊奇地发现了美妙的生物显微结构。17世纪中叶，英国实验科学家Robert Hooke在显微镜下观察到了软木塞的几何结构，这些整齐有秩序的壁合结构类同于人类日常感知尺度上的牢房，因而被命名为"牢间"(Cell)，即细胞。到了19世纪，显微镜技术的改进使人们对细胞有了进一步的认识，经过Theodor Schwann和Mathias Schteiden以及Rudolf Virchow的发展，形成了在生命科学上具有革命性意义的细胞理论:所有生命，包括动物、植物和微生物，都是由一个或多个细胞所构成的，细胞是一个基本的生命单元。每一个细胞包含了生命机体的全部信息。细胞的功能在于它能高效地新陈代谢，自我繁殖，富有适应环境的能力，是生命健康和进化的基本功能单位。同时能与其它细胞协同工作，构成一个具有超凡能力的生命有机体。结构上，概括地讲，一个典型的生命细胞有以下几方面的构成(图1)。　

一是细胞液和细胞基质：它们构成了细胞内部的整体环境，是维持细胞内部功能体存在和高效功能活动的基底。　　

二是细胞内部的功能体：包括含有染色体和基因的细胞核。在一个良好的细胞环境基质上，它们进行着包括细胞分裂，物质、能量、和信息的转化、储存，甚至自我解体的一系列功能，是细胞中最具创造力和能动性的部分。　　

三是细胞内外流通结构：包括细胞内的微管和微束、胞间连丝，它们是细胞内部各功能体之间以及细胞与外部联系的通道，承担着传输物质、能量和信息的功能。　　

四是细胞的边界结构：包括细胞膜和存在于植物细胞中的细胞壁，它们既是隔离的边界，又是联系的介面。事实上细胞膜以及各个功能体的膜，是各种物质能量和信息交流最活跃的部位。　　

细胞的上述结构和功能的特质，对于我们在一个更普遍的意义上认识系统的结构和功能具有启发意义。　　

根据Lovelock的盖娅（Gaia）理论(1979)，大地本身也是一个生命体：地表、空气、海洋和地下水系等通过各种生物的、物理的和化学的过程，维持着一个生命的地球。这一大地生命体同样具有类似于生命细胞的生命基本单元。在某种意义上说这一细胞便是景观生态学所定义的"景观 "（Landscape）: 一个地域综合体，一个具有结构和功能的生态系统。　　

有意思的是，景观生态理论的发展与细胞理论都是在人类延伸了其视觉功能过程中发展起来的，只是延伸的方向完全不同而已。后者是人类对显微世界的延伸，而前者则是对遥感世界的延伸。　　　　

1939年，德国地学家在对非州大地进行土地分析和规划时，借助了航片，并首次提出了景观生态学的概念(Naveh and Lieberman, 1984)。20世纪80年代后，在Forman等人的推动下，景观生态学开始形成了一整套的理论体系，并开始用基质（Matrix），斑块（Patch），廊道（Corridor）和边界（Boundary）等元素来研究景观的结构和功能(Forman and Godron, 1986; Forman, 1995)。这一理论为中等尺度上的场地设计（几平方公里）和区域尺度上的景观规划提供了一条有效的途径。基于这一理论，通过景观空间格局和景观元素形状的设计，维护各种生态过程的健康和安全（Forman, 1990;Yu, 1996），使生命的大地得以持续，并能最大限度地满足人类生活、休闲和娱乐的需要（Forman 1995）。景观的基质、斑块、廊道及边界，正如生命细胞的细胞基质、功能体、流通结构和细胞膜一样，构成了生命大地的活细胞，是大地机体的基本单元。而人类的健康和创造力也在很大程度上依赖于这一大地生命细胞结构与功能的完整性和可持续性。关于这一点，早在40多年以前McHarg就对人与自然的关系及生态适应性原理，深刻地指出了生态的适宜性与形式的美是一致的，对生态过程的适应，使形式具有了意义，由此便产生形式美（1969）。因而，适应本身就是一种创造 ，是一种创新的过程，正如艺术家在创造优美的诗篇或是画面。　　

关于高科技园的设计国内外已有学者已做了很有意义的探索（Phillips, 1993；Castells and Hall，1994；唐子来，1997；张庭伟，1997；顾朝林 等，1998；黄光宇 等，1999；陈清明 等，1999；张在元，2000；俞孔坚，2000；俞孔坚，张东，2000）。创新能力或是创造力是现代高科技园成功的关键，学者们称之为创新网络（Innovative network）(Saxenian, 1994; Hall, 1997;王缉慈，1997；盖文启，王缉慈， 1999)。本论文强调：一个健康的高科技园区应是一个具有完善生态功能，适应生态过程的景观格局，是一个满足人类生活、工作和娱乐需要的适宜的生态系统。事实上，从田园到高科技园发展的历程，也证明了随着人类从以简单劳动为主的农业时代走向以复杂劳动为主的后工业时代，景观也由基于生态过程的生产功能转为基于生态关系的审美和休闲功能---本质上是作为人类创造性复杂劳动环境的功能(俞孔坚，2000)。　　

因此，设计一个创新网络环境，在很大程度上与设计一个结构完善、生态功能健全、可持续的景观综合体是一致的。正如一个细胞，因其有完善的结构，使其具有卓越的适应能力、新陈代谢能力及自我繁殖功能一样，一个具有完善格局的景观综合体，具有健康的生态过程和有利于人类创新过程的特质。　　

中关村生命科学园为中关村科技园区的重要项目，位于北京西北郊，一期工程占地130多公顷。国务院和北京市人民政府有志于将其建设成国际一流的、具有21世纪时代特色的高科技园。正是基于上述关于生命细胞、景观格局及创新网络的认识，本研究对中关村生命科学园的规划进行了探索。 　　

2规划的构思来源　　

（1）对国际一流生命科学园的研究，以及生命科学研究流程系统的分析；　　

（2）细胞理论的启示：分析生命细胞的结构和功能，及其高效和协调运作的机理(图1)。　　

（3）景观生态，湿地生态和污染生态学的启示，研究景观的空间结构与生态功能的关系，以及湿地系统的功能和结构。　　

（4）场地分析：场所性是高科技园设计的一个极易被忽视而富有挑战性的问题(俞孔坚,2000)，对场地现状的认识是实现场所性的重要一面。本场地的以下几大特征对规划有直接的影响（图2, 3）：