معماری بیونیک و اندیشه‌های گرگ لین

به قلم نگار حکیم · معمار ۲۳، صفحات ۱۷-۲۰.

قرنهاست که بشر در رابطهٔ تنگاتنگ با طبیعت به‌سر برده و برای تولید مایحتاج خود از آن الهام می‌گیرد. لئوناردو داوینچی، نابغهٔ عصر رنسانس، یکی از اولین کسانی بود که برای ساخت ماشین پرواز از دانشهای «بیولوژی» و «فنی» زمان خود را درآمیخت و برای حل مسائل فنی زمانش به جستجو و تحقیق در ساختار جانداران پرداخت. امروز پانصد سال پس از داوینچی، در سراسر دنیا مهندسان رشته‌های مختلف برای ایجاد ارتباط بین قوانین علوم فنی با دنیای جانداران تلاشی مشابه را آغاز کرده‌اند. ارتباطی که با آغاز قرن بیست و یکم و رشد روزافزون رایانه‌ها جایگاهی خاص یافته و دنیای اندیشه‌های معماری را نیز تحت تأثیر قرار داده است. سخنرانیها، مقالات، نمایشگاهها و پروژه‌های ارائه شده در چند سال گذشته تأییدی بر این مدعاست. به موازات اوج‌گیری این جریان، عرضهٔ آثار شاخص این جریان را در سالنهای موزه‌های معتبر دنیا نیز می‌بینیم. یکی از سردمداران به‌نام این جریان «گرگ لین»^۲ متولد ۱۹۶۴، معمار و نظریه‌پرداز آمریکایی است که این مقاله سعی در معرفی و بررسی افکار او تحت عنوان معماری بیونیک^۱ دارد.

یکی از اولین موارد استفاده از آفرینشهای طبیعی را برای نوآوری در معماری در ابتدای نیمهٔ دوم قرن نوزدهم مشاهده می‌کنیم. متخصصان انگلیسی در سال ۱۸۴۶ برای نخستین بار موفق به پرورش نوعی نیلوفر آبی عظیم در اروپا شدند که قطر برگهای آن به دو متر می‌رسید. پاکستون^۳، معمار انگلیسی، با دیدن استحکام برگهای وزین نیلوفر آبی به مطالعهٔ تقسیم‌بندی مدور و ساختار شعاعی این گل پرداخت. حاصل این تفحص ابداع ساختار جدیدی برای سقف سبک شیشه‌ای در معماری بود که در قصر کریستال نمایشگاه جهانی لندن در سال ۱۸۵۱ عرضه و موفق به جلب نظر منتقدان شد. موارد دیگری چون همکاری و مطالعهٔ بین رشته‌ای ساختار استخوانهای ران انسان برای ساختن سازه‌های سبک و مقرون به صرفه را نیز در قرن نوزدهم مشاهده می‌کنیم.

با شروع قرن بیستم (دوران پیش از مدرن) و سپس سالهای ابتدای مدرن کم‌و‌بیش به تلاشهای مشابهی برمی‌خوریم که البته بیشتر به صورت نظری باقی می‌مانند. علاقهٔ لوکوربوزیه^۴ به صدف‌داران و بررسی ساختار بدن این جانداران می‌تواند مثالی در این زمینه باشد.

پس از جنگ جهانی دوم و با آغاز دههٔ شصت قرن بیستم تبادل علمی بین گرایشهای علوم طبیعی و فنی مجدداً رونق گرفت. در جریان همایشی در اوهایو که نیروی هوایی آمریکا در سال ۱۹۶۰ برگزار کرد، برای اولین بار واژه‌ای به نام «بیونیک»^۵ از ترکیب دو لغت «بیولوژی» و «تکنیک» زاده شد که می‌توانیم به فارسی «زیست‌فنی» ترجمه کنیم. این واژه دربرگیرندهٔ کار همهٔ مهندسانی است که تلاش می‌کنند برای حل کار خود از دانسته‌های طبیعت الهام بگیرند. طیف گسترده‌ای از اختراعات را در نیمهٔ دوم قرن گذشته می‌بینیم که می‌توان آنها را زیر بیرق بیونیک جای داد. الهام از نقش پولکها و ساختار پوست کوسه برای اختراع نوعی رنگ هواپیما که نیروی اصطکاک هوا را به شدت کاهش می‌دهد، فقط یک نمونه از دستاوردهای مهندسی این برخورد جدید بود. در زمینهٔ معماری نیز به اسامی معماران نامداری برمی‌خوریم که همانند پاکستون برای نوآوریهای خود به الهام از جانداران پرداخته‌اند. سقف نمایشگاه مونترال (۱۹۶۷) اثر فرای اتو^۶ یا ایستگاه ته‌ژه‌وه^۷ (۱۹۸۹) شهر لیون اثر سانتیاگو کالاتراوا^۸، که اولی ملهم از تارهای مستحکم عنکبوت و دومی الهامی از بدن سبک پرنده است، دو نمونه از انبوه طرحهای اجرا شده‌اند.

اما بیونیک در معماری تنها به کند و کاو در ساختار بهینهٔ جانداران و کاوش در «نحوهٔ عملکردها» خلاصه نمی‌شود. طیف گسترده‌ای از برخوردهای جدید را می‌توان امروزه به بیونیک نسبت داد. مباحثی چون بررسی فرایندهای زنده و الهام از آنها در ایجاد فرمهای جدید را می‌توان در مباحث بیونیک در معماری به شمار آورد. گرگ لین مایل است آثاری خلق کند که همچون موجود زنده دارای گونه‌های متمایز و انعطاف‌پذیری همزیستی با شرایط محیطی را از لحاظ فرم یا رنگ دارا باشند. حرکتی که می‌توان گفت از همان ابتدای دههٔ شصت آغاز شد، ولی به دلیل محدودیتهای فنی تأثیر مشخصی در آن سالها از خود نگذاشت. تنها از دو دهه پیش بود که با افزایش قدرت رایانه‌ها معمارانی چون لین این امکان را یافتند که به طراحی معماری ابعاد جدیدی بدهند. ابزار این معماران سیستمهای کامپیوتری جدیدی است که نه تنها طراحی سه‌بعدی را از ابتدا ممکن می‌کند، بلکه به‌موازات محاسبهٔ مدلهای ریاضی پیچیده فرمهای غیرهندسی و شبیه‌سازی فرایندهای زنده را امکان‌پذیر می‌سازند.

البته استفادهٔ ابزاری از سیستمهای پیچیدهٔ طراحی و محاسبه را در دو دههٔ گذشته در شمار زیادی از پروژه‌ها می‌بینیم. پروژه‌هایی چون موزهٔ گوگنهایم^۹ (۱۹۹۱) اثر فرانک گری^۱۰ که پس از ساخت مدل گلی اولیه در دنیای مجازی رایانه طراحی شد، و پروژه‌هایی چون ماکس^۱۱ (۱۹۹۲) اثر پیتر آیزنمن^۱۲ که سیستمهای نرم‌افزاری پیچیده را برای تحول فرمهای اولیه بر مبنای الگوریتمهای ریاضی غیرخطی استفاده کردند.

اما لین در این میان رایانه را به نوعی دیگر استفاده می‌کند. او یکی از اولین معمارانی است که به رایانه نقش خلاق می‌دهد. این رایانه است که زیر نظر هنرمند آثار جدید را ایجاد می‌کند، آثاری که بر پایهٔ معادلات تقریبی خلق می‌شوند. طراحی او با یک اثر به زیرمجموعه‌ها شروع می‌شود. هر زیرمجموعه را می‌توان چون عضوی دید که در دنیای مجازی در فرایندی جداگانه چون یاخته رشد می‌کند، در همان حال که اعضای مجاور همه در ارتباطی تنگاتنگ با یکدیگر قرار دارند و بر هم تأثیر می‌گذارند. معمار برای اشکال هر یک از اعضای اثرش تنها به تعریف مجموعه‌ای از معادلات دیفرانسیل، ایجاد ارتباطی نسبی بین آنها و سپس قرار دادنشان در محیطی مجازی اکتفا می‌کند. بدان معنا که «خروج» یا «حذف» یکی از اعضا «تخریب» سراسری در اثر را در پی دارد.

یکی از مشهورترین آثار این معمار خانهٔ جنین‌گونه^۱۳ است که در سال ۲۰۰۰ طراحی کرد. این طرح کوششی است برای برخوردی تازه با موضوعاتی چون «تنوع‌گرایی»، «تولید منفرد» در کنار «تولید انبوه» و «انعطاف‌گرایی» در ساخت. این خانه ترکیبی است از اعضای مختلف که قواعد هندسی همگی آنها به کمال تعریف و رشد آنها مشخص شده است.

معمار خود می‌گوید: «این نکته نشان می‌دهد که برای من تناسب، زیبایی و عملکرد در مفهوم کلاسیک آن بسیار با ارزش است، اما این را نیز بایستی یادآور شوم که این کیفیتها را با ابزاری جدید و احساسی جدید خلق می‌کنم.» این قواعد نهایتاً اجازهٔ یکسان بودن را به هیچ دو گونه نمی‌دهند. خانهٔ جنین‌گونه در مسیر تکامل خود نه تنها متأثر از داده‌های اولیه است، بلکه مهم‌تر از آن در روند ایجاد خود را با محل، سبکهای رایج، شرایط مصالح ساختمانی و برداشت محلی از زیبایی وفق می‌دهد.

در اینجا تأثیر دانسته‌های طبیعی را بر این نظریه‌پرداز به خوبی ملاحظه می‌کنیم. اگر جانداری (برای نمونه خرس) موفق می‌شود در نقاط متفاوت و شرایط اقلیمی مختلف از قارهٔ آسیا و آمریکا تا قطب شمال، نه تنها برنامهٔ غذایی خود را بلکه ساختار فیزیکی بدن و حتی رنگ پوستش را با شرایط وفق دهد، چرا یک اثر معماری نتواند به چنین وفاقی دست یابد. وجه مشخصهٔ مباحث او عدم ارائه و تعریف «گونه‌ای ممتاز»، «نژادی بهینه» یا کلاً چارچوبی تعریف‌شده است. او تمایل دارد به معماران روند و «مسیر بهینه‌سازی» و «فرایند گونه‌سازی» را نشان دهد و درکی جدید و ناشناخته از زیبایی را عرضه کند.

یکی از طرحهای لین پیشنهاد احیا و نوسازی مجموعهٔ ساختمانی کلیبورک^۱۴ در شهرکی در نزدیکی آمستردام بود که در ۱۹۹۲ به دلیل سقوط یک هواپیمای باربری آسیب دید. لین به نمای این ساختمان ۵۰۰ واحدی، که طولی بالغ بر هزار متر داشت، پوسته‌ای جدید از راهروهای متحرک داد. یکی از مشکلات بنای اولیه راهروهای طویل و کریدورهای یکنواخت آن بود. لین برای حل این مشکل لایه‌ای متشکل از آسانسورها و راهروها را به نمای بنا اضافه کرد و توانست فضای راهروهای قدیمی را شکسته با شیشه‌گذاری آنها و باغچه‌کاری به حیاطهای زمستانی تبدیل کند. همچنین با اعمال این تغییرات گونه‌های تازه از همسایگی مورب (در امتداد راهروها) و عمودی (در امتداد آسانسورها) را جایگزین همسایگیهای مونوتون افقی و درب به درب سابق و یازده ترکیب همسایگی مختلف را ایجاد کرد. در ادامهٔ روند طراحی از درون به بیرون، او برای ترمیم تصویر نمای خارجی بنا، که لایه‌ای جدید از سیستمهای انتقال (آسانسور) را جلوی خود داشت، به پوسته‌گذاری آن پرداخت. این پوسته متشکل از نوارهای فلزی منفذدار، اجزای فوتوولتاییک و مشبکهای شفاف بود که به ساختمان شخصیتی می‌داد. بدین ترتیب لین موفق شد استراتژی جدید و قابل اجرایی برای نوسازی شخصیت یک ساختمان ارائه دهد که کوچک‌ترین نسبتی با ویران کردن ساختمان نداشت.

در یکی از جذاب‌ترین طرحهای این معمار که برای ساختمان چندمنظورهٔ فرهنگی هنری «آی بیم»^۱۵ در منطقهٔ بیست و یکم غربی نیویورک (۲۰۰۲) ارائه کرد، امتزاج بیولوژی و تکنولوژی در معماری را مجدداً می‌بینیم. اجزای جنین‌گونه در ساختار نما که لین «محفظه‌های فضایی»^۲۳ می‌نامد، با کمک مارپیچهایی از بدنهٔ ساختمان رشد می‌کنند. این نما نه تنها به واسطهٔ پیچیدگی و طریقهٔ ایجاد و تکامل فرمهایش، بلکه به واسطهٔ قابلیت دگرگون کردن نقوش و طرحهایش از طریق پوستهٔ الکترونیکی بنا تعریف شده است. با این نما هنرمند با اثرش چون رسانه‌ای تصویری به ارسال پیام به محیط می‌پردازد. حرکتی که با دنیای جانداران قابل مقایسه است.

معمولاً نمایشگاهها به خوبی دغدغه‌های هنری معماران را به نمایش می‌گذارند و نمایشگاه آثار گرگ لین که در سال ۲۰۰۳ در موزهٔ ماک^۱۶ شهر وین عرضه شد، از این قاعده مستثنی نبود. چیزی که در بدو ورود نظر بیننده را به خود جلب می‌کرد تراریوم^۱۷ یا خاکزیدان بزرگی بود که در آن قورباغه‌های زنده که رنگ و نقوش بدنشان را با شرایط محیطی وفق می‌دهند، نگهداری می‌شدند. همزمان سمت راست سالن نمایشگاه را پرده‌ای شفاف پوشش داده بود که در پس آن گروهی از پروانه‌های زنده به نمایش گذاشته شده بودند. پس از تراریوم قورباغه‌ها (طبیعت جاندار)، معمار ظروف نقره‌ای و ضد‌زنگ استیل (طبیعت بی‌جان یا گذشته) را نمایش می‌داد که فرم آنها نیز از طبیعت الهام گرفته بود. پس از این عبور از «طبیعت جاندار» و «گذشته» بود که بیننده به کارهای لین می‌رسید. بر روی دیوار مقابل فیلمی از پروژه‌های لین به نمایش گذاشته شده بود و مدلهای هنری و معماری چون سرویس قهوه و چای آلسی^۱۸ (۲۰۰۲) و یا «دروازهٔ دنیا»^۱۹ (۲۰۰۲) هر کدام در گوشه‌ای زیر حفاظی شیشه‌ای، که خود نیز همانند گونه‌های مختلف یک جاندار (مثلاً پروانه) به یکدیگر شبیه بودند ولی یکسان نبودند، عرضه شده بود. در انتهای سالن مجدداً به دنیای موجودات زنده ختم می‌شد و هنرمند حلقهٔ افکارش را با آکواریومی که در آن چند عروس دریایی (نرم‌تنانی که توانایی خاصی در وفق با شرایط گوناگون دارند) شنا می‌کردند، بسته بود. حلقه‌ای که در دنیای جانداران نیز به واسطهٔ ارجاع به خاک، آب و هوا تکمیل می‌شد.

منتقدان معماری مانند هوبرتوس آدام^۲۱ و دیگران در نمایشگاه و سخنرانی لین جلب توجه می‌شدند. لین یادآور شد: «هر معماری خوبی که بر پایه‌های نظری استوار باشد در سراسر جهان مقبولیت می‌یابد. هنگامی که ما اولین بار نظریات خود را به کاغذ آوردیم و مدل آن را ساختیم، تصور نمی‌کردیم که در مدت زمانی کمتر از بیست سال آثار ما مقبولیت جهانی پیدا کنند.»

نگاهی به عکس‌العمل بازدیدکنندگان نمایشگاه و گفتگو با ایشان غرابت این معماری را در نظر اغلب مردم نشان می‌دهد. کسی که از پیش به اصلی‌ترین کارکرد یک خانه به‌عنوان سرپناه می‌اندیشد، به سختی می‌تواند زندگی در یکی از این خانه‌های آینده را متصور باشد. علاوه بر آن ساخت این گونه طرحها به دلیل یکتا بودن هر یک از اعضایش به سیستمهای پیشرفته و پیچیده‌ای چون دستگاههای برش لیزری یا جت برش آبی احتیاج دارد. از لحاظ هنری نیز به سختی می‌توان ارزش هنری و خلاقیت هنری این آثار را محک زد ـ نوآوری واقعی معمار را از مدزدگی محصول تشخیص داد.

به نظر می‌آید که گذشت زمان موفق یا ناموفق بودن این نظریه‌ای را در هنر و معماری نشان خواهد داد. بوده‌اند بسیاری از حرکتها که ارزشی فراتر از مدزدگی نداشتند و به جا نماندند، و حرکتهایی که در ابتدای راه مورد حملهٔ منتقدان قرار گرفتند (چون نمای سادهٔ آدولف لوس)، ولی نهایتاً توانستند حرکت جدیدی را بنا نهند.