白色防护服的两名男子站在蜂窝旁边

Neri Oxman的合成养老化II显示了蜂拥建设如何“是响应性和动态的过程”

在本文中,作为Neri Oxman.贡献德津15节,建筑师和设计师描述了一个旨在研究蜂蜜的合成养老金蜜蜂协作构建梳状结构。

作为节日的一部分,奥克斯曼也做出了贡献宣言和电影参加在与DEZEEN创始人和主编MASCUS展览会上的实时视频采访中.

与合作设计介导的物质组麻省理工学院,合成养蜂II允许研究人员使用计算工具跟踪和监控蜜蜂的行为。它建立在工作中合成养蜂剂I.Oxman和中介物集团于2016年创建的。

通过研究蜜蜂及其蜂窝结构创作,研究人员能够在人类架构和设计中如何利用设计的环境。


蜜蜂还是不蜜蜂

Neri Oxman和介导物组合成的Apariy II

全球生物多样性的下降速度比以往任何时候都快,地球上前所未有的100万物种目前面临灭绝的危险。也许最令人震惊的是全世界蜜蜂数量的大幅下降,这是由于影响蜜蜂健康的各种因素造成的,如农药、疾病和栖息地的丧失。

喜欢,包括Apis Mellifera的蜂蜜蜜蜂是令人难以置信的有趣模型生物,因为他们的社区与他们在人类文化中的作用之间的历史相互作用。作为授粉的药剂,蜜蜂的成分为我们可食用的开花作物的大约70%;没有他们,我们就不会有水果和蔬菜滋养我们在地球上的生活。

他们甚至可能是支持长期空间任务所需的再生食品系统的关键(相关工作,见史密斯等人。2021.).蜜蜂的培育、健康教育以及非标准蜜蜂环境的改善对于蜜蜂的生存和我们的生存变得越来越重要。

为此目的,合成养蜂剂I.展示了一个受控制的空间,季节性蜜蜂可以全年繁衍。光线、湿度和温度被设计成模拟一个永恒的春天环境,在那里蜜蜂被提供合成花粉和糖水,并定期评估其健康和福祉。

作为生物学研究的一个平台,这使得跨尺度的行为动力学纵向研究成为可能,从生物体尺度到建筑尺度——包括蜜蜂健康、梳子构造行为和蜜蜂与人类的互动。

不同蜂巢与蜜蜂的拼贴
上图:蜂巢结构是由人类和蜜蜂共同制造的。上图:研究包括梳子构造行为的实验

为蜜蜂成功设计环境和营养条件的一个标志是蜂王能够使其生物周期适应新环境,诱导产卵;我们很高兴能在视频中记录下来蜜蜂的初生在合成蜂房。

这证明了蜜蜂能够将整个行为周期从冬季模式转变为春季模式,这是在完全合成的养蜂场中首次展示可持续生命的能力。从长远来看,我们设想将生物学融入一种新的建筑环境,将其自身融入城市,为人类和非人类生物带来同样的好处。

回顾数百年来的历史,人类已经观察到了自然的生命系统,对它们的社会生物动力学着迷并不断从中学习。许多昆虫群落表现出称为群集的集体行为,将群体优先于个体生存,同时不断努力实现共同目标。

通常,这些真社会有机体的群体利用协作行为进行相对大规模的建设。例如,蚂蚁通过隧道形成极其复杂的网络,黄蜂用当地的材料制造复杂的纸巢,蜜蜂沉积蜡建造复杂的蜂巢结构。

在这些小型建筑师中,蜜蜂闻名于创造美丽而复杂的蜡荨麻疹,可以在成千上万的人中,所有人都在eSusocial行为的精湛演示中。蜜蜂梳子的建筑体现了一系列与群体智力,紧急行为和社会组织相关的一系列表达。

蜜蜂只利用丰富的有机资源,无需使用任何自上而下的蓝图,就可以从蜂巢中协作创建功能结构。相反,他们的集体行动产生了一种适合殖民地需要的结构。然而,驱动这一紧急设计过程的具体行为、行动和设计决策仍然相对未知。如果我们能够更好地理解这些因素,我们可能会学会如何将它们融入到我们自己的建筑实践中——不仅是同居,还可以与蜜蜂共同制作。

合成蜂房II通过使用蜜蜂蜂群建造蜂巢的设计环境,研究人类和蜜蜂之间的共同制造。这些设计好的环境是向殖民地传递信息的一种手段。蜜蜂在这些环境中构建的蜂巢包括它们对输入信息的反应,从而形成一种交流形式,通过这种交流形式,我们可以从蜜蜂的角度开始理解蜂巢的集体行动。

绿色和黄色蜂窝结构的四张照片的拼贴画
研究见蜂窝结构覆盖的计算分析数据

一些环境中嵌入了通过一种新的信息素产生的化学线索3D打印过程,而其他过程产生不同强度和方向的磁场。其他人仍然包含不同的复杂性或设计的几何形状,这些设计随着时间的推移而改变他们的形式。

当提供含有合成生物标记物的蜡时,蜜蜂似乎很容易将其纳入其构建过程,这可能是由于生产新鲜蜡的高能源成本。这表明梳状结构是一个反应灵敏的动态过程,涉及对环境刺激扰动的复杂适应,而不仅仅是一组针对特定结构形式的预定义行为。因此,每个环境都充当一个信号,可以发送到群体,以启动共同制造过程。

构建梳形态的表征通常涉及结构特征的视觉观察和物理测量 - 在分析规模和内部架构方面受到限制。相反,通过高通量X射线计算机断层扫描(CT)扫描分析了由合成蜂房II中的菌落中的菌落构建的蜡结构,使得能够更全面的数字重建蜂巢的结构。

对这些形态的几何分析提供了蜂箱设计过程、偏好和与输入相关的限制信息,从而深入了解蜜蜂与其环境之间的无形中介。

开发从蜜蜂学习的计算工具可以促进与他们对话的一开始。他们的梳理行为和社会组织以超过数十万年的演变精致,可以透露可以在架构,设计,工程和文化中的人类努力中应用的新形式和形成方法。

此外,通过建立基本的理解和语言,可以开发与蜜蜂共同制造的方法,使得使用新的生物相容性材料和创建现代技术的更有效的结构几何形状无法实现。

合成蜂房的蜂窝结构直方图
Oxman的研究显示了蜂窝曲率和蜡细胞特性分布的直方图

通过这种方式,我们还将建筑环境移动到更协同的实施例中,能够通过材料和形式更加无缝地整合到自然环境中,甚至为人类和非人类提供有益的栖息地。对于我们的相互生存至关重要,不仅可以保护,而且赋予这些关键的粉碎者 - 其内在行为和生态系统我们通过我们的工业流程和人类设计的实践改变了 - 在没有人为干预的情况下茁壮成长。

为了走出我们自己造成的环境危机,我们必须首先学会说大自然的语言。虽然大多数建筑和设计只关注人类的需求,但我们敦促设计师接受以自然为中心的设计,为结构对其他生活系统的影响负责。

与典型的人类传统视图相比,进入跨王国关系,并承认我们无法在我们构建和创建时以隔离运行。相反,我们必须寻求利用协同互动,以赋予我们生物圈和超越所有生命的权力。


项目学分:

合成养蜂剂I.:Markus Kayser、Sunanda Sharma、Jorge Duro Royo、Christoph Bader、Dominik Kolb和Neri Oxman教授。

人工养蜂场II:Christoph Bader,Nic Lee,Rachel Smith,Ren Ri,Felix Kraemer,JoãoCosta,Sunanda Sharma,James Weaver和Neri Oxman教授。

合作者:最佳蜜蜂公司:诺亚·威尔逊·里奇博士、菲利普·诺伍德、杰西卡·奥基夫、雷切尔·迪亚兹·格拉纳多斯;超级蜜蜂救援队,尼克·威格尔;朱莉娅·弗雷塔格;James Weaver博士(Wyss研究所);Anne Madden博士(北卡罗来纳州立大学);太空经理:安迪和苏珊·马格丹兹,丹尼尔·梅尔。摄影和录像:劳伦·欧文斯·兰伯特,詹姆斯·戴,中介物质小组。媒体实验室设施:Jessica Tsymbal和Kevin Davis。麻省理工学院EHS:Lorena Altamirano。由森喜朗建筑公司慷慨赞助,森喜朗艺术博物馆和阁楼工程支持。

技术出版物:

史密斯,R.S.H.,克雷默,F.,贝德,C.,史密斯,M.,韦伯,A.,西蒙·芬斯特罗姆,M.,威尔逊·里奇,N.,和奥克斯曼,N.(2021年)。有效载荷模块的快速制造方法,用于在微重力下观察蜂王(API mellifera)。引力与空间研究,9(1),104-114。https://doi.org/10.2478/gsr-2021-0008

这些图像是由内里·奥克斯曼和中介物质小组提供的。

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