几十年来，技术演进一直由计算机处理能力的指数级增长所驱动 —— 这一趋势因摩尔定律的著名预言而广为人知。从简陋的机械装置到高度精密的微处理器，这一发展轨迹推动了个人电脑、笔记本电脑和智能手机的微型化与普及化。如今，随着量子计算的到来，一场新的飞跃已近在眼前。与经典比特（每次仅能表示一个值 —— 0 或 1）不同，量子比特能够同时表示这两种状态的组合。这意味着，传统计算机一次只能测试一种可能性，而量子计算机却能同时探索多种可能性，从而大幅加快复杂问题的解决速度。分子模拟、物流优化以及密码学领域的进步，只是这一新兴前沿技术所改变的众多领域中的几个例子。

在建筑行业 —— 这一向来对急剧变革持抵触态度的领域 —— 材料的演进同样有其突破性的时刻。从雕刻的石材到钢筋混凝土，从原木到高性能复合材料，每一种新材料的出现都拓展了建筑在结构、美学和功能方面的边界。然而，近年来，研究人员一直在测试新一代材料，这些材料超越了传统意义上“被动”的观念。它们是智能材料，能够感知、响应，甚至与周围环境及使用者进行互动，从而对“惰性物质”这一基本概念发起了挑战。

建筑超越了其界定空间和提供防护的基本功能；它塑造了用户体验，影响着舒适感、宽敞感和幸福感。在组成建筑的众多元素中，开口对于连接室内外、平衡私密与透明、以及允许自然光和通风进入至关重要。特别是自然光，它能改变环境、界定氛围并提升建筑细节，使空间更加动态和诱人。

视频

在彼得·卒姆托（Peter Zumthor）设计的布鲁德克劳斯田野小教堂（Bruder Klaus Field Chapel）中，瑞士小村庄梅谢尼希当地居民直接参与了建造过程。施工时，采用由竖直放置的原木搭建而成的内部模板，混凝土被分小批次手工搅拌，并日复一日地手工浇筑，形成了因混合比例和浇筑手法细微差异而呈现出分层效果的墙体。施工结束时，木质结构被付之一炬，化为灰烬，使得教堂内部浸染上了火焰的痕迹，显露出一片深邃且富有触感的表面。最终，这里成为了一个静谧且极具深意的空间，集体行动、时间以及材料的蜕变，都成为了建筑本身的一部分。这种建造方法以当地现有资源和手工技艺为核心，彰显了材料与建造体系的选择如何塑造空间体验、展现投入的时间，并将地域文化融入建筑实体之中。由此，它为我们提供了一个范例，展示了建造本身如何成为一种再生行为，重赋意义、联结社群，并尊重材料的循环再生。

+ 6

利用他人遗弃之物，精心建造意味着什么？这一问题塑造了 Matter Matters Lab 的工作方向，该实验室是建筑师兼研究员 Catherine Söderberg Esper 在疫情隔离期间创立的一项倡议。Catherine 汲取跨文化经验，并受母亲身份转变带来的个人感悟所启发，开始将日常废弃物作为再生建筑系统的原材料进行研究。她的首次实验是用白胶粘合自己的剪发，开启了一种极其亲密且手工制作的方式。自那以后，该实验室受原住民知识体系的启发，专注于将有机废弃物转化为低影响的建筑材料，旨在打破建筑领域的开采模式。例如，利用废弃牛油果籽制成的“牛油果砖”项目，就体现了这种立足本地、循环利用且根植于物质、场所与关怀之间互惠理念的方法，为利用废弃物建造提供了新途径。

谢菲尔德的大型社会住宅综合区帕克山（Park Hill）是战后英国最具野心的现代主义建筑之一。该建筑由杰克·林恩（Jack Lynn）和艾弗·史密斯（Ivor Smith）于1961年设计，其创新的“空中街道”理念旨在将高密度住宅与传统街区的社区精神相结合。到20世纪末，该综合区已严重失修，社会问题频发，建筑结构退化，既影响了其功能，也损害了其声誉。渐渐地，帕克山成了现代主义失败的代名词，背负着沉重的社会污名，使其居民被边缘化。从21世纪初开始，人们开始付出巨大努力，通过两阶段的复兴过程来扭转这一局面。第一阶段由 Urban Splash 与 Hawkins\Brown 建筑事务所和埃格雷特西工作室（Studio Egret West）合作领导，重点是保护和增强建筑的历史元素，同时引入现代干预措施，创造出宜居、实用且吸引人的空间。这一阶段展示了适应性再利用在复兴社区和重塑建筑地标方面的潜力。翻新工程的第二阶段由米哈伊尔·里奇斯（Mikhail Riches）公司负责，旨在在第一阶段工作的基础上，引入新元素，加深现有空间与当代生活之间的联系。米哈伊尔·里奇斯公司采用了一种将历史敏感性与建筑创新相结合的方法，继续将帕克山转变为一个标志性范例，展示了现代主义建筑如何在不失去原有身份的情况下适应当前需求。

裸露的混凝土外墙得到了精心修复，节能窗户取代了陈旧的窗框，而充满活力的铝板则为外观增添了生气。公寓内部布局重新设计，以符合现代标准，采用开放式格局，同时，庭院和社区中心等共享空间也得到了翻新，以鼓励社交互动。包括绿色屋顶和改进隔热在内的可持续措施，在保持项目标志性粗野主义风格的同时，最大限度地减少了环境足迹。该开发项目打造了一个充满活力的综合用途社区，集住宅单元、办公室、零售空间和文化场所于一体。该项目展示了现代主义设计适应性再利用的潜力，同时应对了重大挑战，特别是在规划、材料和施工解决方案方面。

护栏和玻璃护栏在当代建筑中扮演着至关重要的角色，它们将安全性、功能性和美学吸引力融为一体。这些系统对于保护如阳台、露台和楼梯等高空空间至关重要，采用了如钢化夹胶玻璃、不锈钢、铝合金以及创新的紧固系统等材料。这样既实现了透明度和无障碍的视野，同时又不牺牲安全性。它们还提供可定制的选项，包括顶盖、扶手和集成照明，使建筑师能够创造出既实用又美观、独具一格且引人注目的空间。

本质上，护栏系统是一个精心设计的组件集合体，每个组件都在确保安全和美学方面发挥着至关重要的作用。除了追求视觉冲击力外，这些系统还必须高度可靠和安全，以履行其基本功能。系统的核心是护栏组件，它们提供支撑和引导，同时配以包括玻璃板、杆/管或缆绳在内的填充选项，以平衡安全与风格。护栏基座是护栏系统的一种，它将玻璃填充板锚固到结构上，确保耐久性和精确度。可选的扶手可以安装在立柱上或直接安装在玻璃上，而顶部横杆则在保护玻璃顶部边缘和辅助玻璃对齐的同时，增添了一抹美学色彩。

在建筑领域，设计或施工阶段为追求眼前的成本节约——无论是聘请资质不足的专业人员、使用劣质材料，还是在缺乏技术支撑的情况下更改施工体系——都可能导致经济损失和后续返工，损害建筑物的性能与耐久性。新泽西州萨默塞特郡（Somerset）的富兰克林镇图书馆（ Franklin Township Library）便是一个典型例子，它凸显了材料选择不当（尤其是在能源效率和碳足迹方面）所造成的后果。

在 2005 年该建筑（项目）施工期间，为最初节省 9 万美元，将原定的卡沃尔（Kalwall）透光玻璃纤维增强聚合物（FRP）板材换成了屋顶用的聚碳酸酯板材。这一看似无害的决定很快暴露出问题，引发了诸多严重的运营难题。

将城市建筑转变为清洁能源发电厂，是应对气候危机、减少对集中式电网依赖以及推动建设更具韧性和可持续性的城市的一项大胆而有力的策略。自 2010 年以来，城市消耗的全球电力超过 75 %，而随着工业革命以来城市化进程的加快，这一需求历史上一直由化石燃料来满足。到 19 世纪末，水力发电开始作为一种可再生的替代能源而崭露头角。然而，随着太阳能技术的迅猛发展，城市建筑如今具备了前所未有的潜力，有望成为自给自足的电力中心。

世界见证着中国的快速发展，从大型基础设施项目——如水电站和现代高速铁路网络——到全新建造的整座城市……然而，这一快速进步也带来了重大挑战和鲜明对比。一方面，未来主义摩天大楼和尖端技术彰显着现代性；另一方面，保存国家丰富的文化和历史遗产也迫在眉睫。

快速的城市增长也带来了诸如人口过度集中、环境污染、社会不平等加剧和农业用地流失等问题。大规模城市化导致传统村落消失、环境恶化，以及中国许多城市建筑和生活方式的同质化。正是在这样的背景下，荣获 2025 年普利兹克奖的刘家琨凭借其微妙而深刻变革的建筑手法脱颖而出。他的作品在应对中国社会这些及其他挑战的同时，也重视传统材料和技艺以及公共空间的创造。

聚氨酯（PU）最初是为了解决 20 世纪 30 年代的资源短缺问题而诞生的，但如今它已成为从保温到缓冲等各个行业的关键材料。1937 年，德国的奥托·拜耳（Otto Bayer）及其团队发明了聚氨酯，它最初被设计为一种廉价且多功能的橡胶替代品。凭借其强大的粘合和保护性能，聚氨酯迅速在涂料和粘合剂领域流行开来。聚氨酯是通过多元醇和异氰酸酯反应制成的，这个过程中会产生热量，并且在有水或气体等膨胀剂存在的情况下，会产生气泡使材料膨胀，从而形成密度和结构可调的发泡材料。聚氨酯的灵活性使其能够通过保温和衬垫等产品彻底改变相关行业。然而，其耐用性和不可生物降解性引发了环境担忧。为了解决这一问题，像普曼（Purman）这样的公司正带头回收聚氨酯废弃物，既有助于减少其对环境的影响，又促进了更可持续的替代品的发展。

原型设计在汽车设计和技术等领域是至关重要的环节，在这些领域中，通过迭代开发可以进行测试、优化和创新。它涉及创建初步模型或早期版本，以便在进入最终生产阶段之前验证概念和完善解决方案。这一阶段对于发现缺陷、优化设计、降低风险至关重要，能够在最终实施时节省时间和资源。然而，在建筑领域，原型设计仍是一种未得到充分利用的工具。尽管建筑项目本身存在独特的挑战，无论是项目规划方面的、气候方面的，还是与场地条件相关的，原型设计所能带来的好处却是非常显著的。它为建筑师提供了以有形、可测量的方式尝试新材料、验证施工方法和测试空间配置的机会。因此，它不仅减少了创作过程中的不确定性，还推动了大胆且高效的解决方案，从而在美学、功能和可行性之间实现了更加稳健的平衡。

视频

第一台空调系统由电气工程师威利斯·开利（Willis Carrier）于1902年发明，旨在解决纽约布鲁克林一家印刷厂的问题，当时湿度过高威胁着纸张的质量。自那以后，空调从一种革新性的热舒适系统发展成为家庭和工作场所不可或缺的组成部分。最初，这些设备体积庞大且采用集中式设置，由于其管道系统的特性而被隐藏起来。然而，随着更多高效节能的无管道空调越来越多地融入现代室内设计中，这一做法正在迅速改变。

基础设施构成了城市地区为确保达到基本健康和福祉标准所必须提供的核心服务，如基本卫生设施、能源、道路、交通和通信。基础设施不仅仅是功能性网络，它在塑造人们的生活、工作和联系方式方面发挥着变革性作用。例如，火车站的功能已超越了其流动性功能，成为社交互动的中心、经济枢纽和可持续发展的象征。其设计体现了功能性、安全性和建筑价值之间的微妙平衡，展示了基础设施如何提升和改变城市体验。

一个表面不仅仅是为了覆盖空间，它还能对其进行转化，赋予其个性、节奏和灵魂。它从仅仅作为背景的角色中脱颖而出，成为通过材料、形态和光线的相互作用来营造氛围的活跃元素。触感、厚度、切割、色调和光亮的反射之间的平衡，能将表面转化为感官体验。纹理可以唤起稳定或轻盈的感觉，凹槽引入动感，色彩定义情绪，而光线则塑造深度和动感。陶瓷以其审美和功能的多样性，特别适合扮演这一角色，为建筑师提供了广泛的创意可能性。

对于一些人而言，自然界的完美无瑕恰似神力留下的印记，这是理性所无法全然阐释的奥秘。自然结构和生物体是经过数百万年适应和进化的结果，其运作效率之高，让人不得不赞叹。每一种形态似乎都有其确切的目的，功能性与美感和谐共存，展现出非凡的创造力。从树叶到最小的生物体，自然遵循着无可挑剔的经济性和精确性逻辑，不产生任何浪费。这证明了简洁往往是精致的最高表现形式。例如，树木在生长过程中，力求最大限度地增强强度和稳定性，同时最大限度地减少资源的使用。这种结构效率是通过将纤维沿着最大张力路径排列，以及塑造树干和树枝以最优方式分配负载来实现的。这证明了自然是一位技艺高超的工程师。