混沌邊緣理論與當(dāng)代設(shè)計(jì)的演進(jìn)和創(chuàng)新
——論跳躍發(fā)展與交叉融合對(duì)創(chuàng)新的價(jià)值

廖樹林

（中國美術(shù)學(xué)院上海設(shè)計(jì)學(xué)院，上海201203）

創(chuàng)新，是當(dāng)下設(shè)計(jì)行業(yè)和設(shè)計(jì)教育行業(yè)最重要的關(guān)鍵詞之一。在這個(gè)幾乎人人都把創(chuàng)新放在嘴邊的時(shí)代，我們?cè)撊绾卫斫庠O(shè)計(jì)創(chuàng)新、我們?cè)撊绾稳⑽蛟O(shè)計(jì)創(chuàng)新的本質(zhì)？

絕大多數(shù)人看來，設(shè)計(jì)作品是靜止不動(dòng)的。建筑、產(chǎn)品、珠寶、招貼乃至服裝，沒有人為觸碰，沒有人為操作，沒有人為破壞，它們只會(huì)慢慢蒙塵和舊化，基本上不會(huì)發(fā)生明顯的變化。但是人類歷史上的創(chuàng)造性行為和設(shè)計(jì)活動(dòng)，卻是不斷運(yùn)動(dòng)和向前演進(jìn)的。

在人類發(fā)展的最早期，我們?yōu)榱四軌蛏嫦聛矶M(jìn)行設(shè)計(jì)活動(dòng)。然后人類逐漸進(jìn)入到以自然崇拜和宗教崇拜為核心的漫長的創(chuàng)造階段，隨后借著黑死病的契機(jī)我們迎來了資產(chǎn)階級(jí)和人文精神崛起帶來的復(fù)興設(shè)計(jì)時(shí)代。緊隨其后的，是希望恪守傳統(tǒng)的手工藝匠人們同工業(yè)化生產(chǎn)相競(jìng)爭所帶來的美學(xué)與創(chuàng)意空前繁盛和多樣化的時(shí)期。在世界大戰(zhàn)和工業(yè)化大生產(chǎn)之后，人們的創(chuàng)作思潮進(jìn)入了反思、差異化和極度細(xì)分的階段。直到當(dāng)代，計(jì)算機(jī)和人工智能帶來的參數(shù)化設(shè)計(jì)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)把設(shè)計(jì)的形態(tài)推向了新的極致。

從設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的歷史演變，我們能夠總結(jié)出來，創(chuàng)新與設(shè)計(jì)行為，是不斷跳躍著向前演進(jìn)的，而不是一成不變或線性發(fā)展的。不過，創(chuàng)新作為個(gè)體特征的行為，本身很難被恰當(dāng)?shù)胤治?，但如果我們把?chuàng)新視為一種自然系統(tǒng)，把創(chuàng)新和設(shè)計(jì)行為與自然系統(tǒng)的演進(jìn)節(jié)奏來進(jìn)行橫向比較，就會(huì)更容易進(jìn)行解讀和剖析。

1 自然系統(tǒng)的演進(jìn)是跳躍性發(fā)展和交叉融合的結(jié)果

我們從1871年劉易斯·卡羅爾Lewis Carroll的《愛麗絲夢(mèng)游仙境》說起。這一小說直接提出了后期對(duì)整個(gè)生物演進(jìn)理論影響深遠(yuǎn)的概念。小說里，Red Queen紅桃皇后對(duì)Alice愛麗絲說：“你即便費(fèi)盡全力奔跑，也只能留在原地；如果你想改變局面前進(jìn)到別的地方，你必須比之前至少快一倍才行。[1]”

1973年，著名生物學(xué)家Leigh Van Valen據(jù)此提出了“紅桃皇后假說”。這一假說的核心觀點(diǎn)，表述了自然界整體的生存與滅絕是恒定的，生命必須選擇滅絕與突破。這帶來兩個(gè)演進(jìn)的結(jié)果，努力奔跑卻最終留在原地等待滅絕，或者跳躍前進(jìn)突破現(xiàn)狀獲得生存機(jī)會(huì)[2]。

這一假說在自然界表現(xiàn)得非常直白。我們可以用植物與食草動(dòng)物之間的競(jìng)爭方式這一案例來思考自然演進(jìn)的關(guān)鍵是什么。

植物在進(jìn)化過程中為了生存而適應(yīng)環(huán)境，選擇進(jìn)化生長高度躲避食草動(dòng)物，而食草動(dòng)物為了生存演化出更長的脖子作為應(yīng)對(duì)策略。在動(dòng)植物有限的進(jìn)化能力階段中，競(jìng)爭的下一過程，植物進(jìn)化出尖刺促使食草動(dòng)物演化出新的進(jìn)食方式。隨著新的競(jìng)爭方式出現(xiàn)，植物演化出分泌毒素促使食草動(dòng)物選擇縮短進(jìn)食時(shí)間的方式來適應(yīng)生存。最終，植物演化出釋放信息素來警告所有下風(fēng)植物進(jìn)行群體性防御，而動(dòng)物學(xué)會(huì)了選擇只往上風(fēng)處進(jìn)食這樣的新的行為方式。這一個(gè)自然演進(jìn)與競(jìng)爭的案例，足以說明單一方向的線性奔跑式的發(fā)展從來都不是自然的最佳選擇，如同“紅桃皇后假說”的概念，演進(jìn)的努力奔跑，只能讓競(jìng)爭雙方保持在原地等待滅絕而已。

因此，自然演進(jìn)的要訣，永遠(yuǎn)在于跳躍式的前進(jìn)，而不是線性發(fā)展。自然系統(tǒng)演進(jìn)歷史上觀察到的寒武紀(jì)生物大爆發(fā)或者多次發(fā)生生物大滅絕，都是對(duì)地球歷史上的物種演進(jìn)至關(guān)重要的戲劇化的跳躍時(shí)刻。從下圖所示的生物發(fā)展的時(shí)間軸可以看到，新物種出現(xiàn)的路徑呈現(xiàn)非常明顯的斷層式的階梯狀，而并非代表線性發(fā)展的平滑曲線（圖1）。

圖1 生物演進(jìn)的時(shí)間圖軸

回顧人類自身，在短短數(shù)十萬年從古人類演進(jìn)到當(dāng)下的時(shí)間里，也不是簡單的一帆風(fēng)順的線性發(fā)展（圖2）。人類數(shù)量在幾千年前，也就是人類演進(jìn)的最后一刻才開始出現(xiàn)爆發(fā)式增長，而不是以平滑的線性增長。和智人外貌上接近的絕大多數(shù)旁系古人類，其實(shí)血緣上并不親近，基因?qū)用娴牟町惼鋵?shí)遠(yuǎn)比外觀上要巨大。不管是最終滅絕的北京人或是尼安德特人，在生存過程中都和我們的祖先智人進(jìn)行了基因交換[3]。在古人類學(xué)家斯萬特·帕博看來，現(xiàn)代人是古人類最終基因交叉融合結(jié)果。

從植物與動(dòng)物的自然演進(jìn)規(guī)律和人類進(jìn)化過程中分析，單一方向的線性發(fā)展是不能促進(jìn)生物進(jìn)化的，只有跳躍性發(fā)展和融合才能創(chuàng)造出新的生存機(jī)能來適應(yīng)環(huán)境。交叉融合是一種能夠混合各個(gè)單一領(lǐng)域特征的發(fā)展方式。它也是現(xiàn)代人類能夠保持不斷更新的發(fā)展過程應(yīng)對(duì)外界變化，從生存到繁盛的重要基礎(chǔ)。單一的、無交叉的線性發(fā)展只會(huì)走向淘汰。

2 身處混沌邊緣系統(tǒng)是高效率的自然演進(jìn)的要素

不斷跳躍發(fā)展和交叉融合的自然系統(tǒng)，從本質(zhì)上都屬于混沌系統(tǒng)?；煦缦到y(tǒng)是指在一個(gè)確定性系統(tǒng)中，存在著隨機(jī)的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致其行為表現(xiàn)為不確定、不重復(fù)、不可測(cè)。因此混沌系統(tǒng)也被稱為“不可測(cè)系統(tǒng)”[4]?；煦绗F(xiàn)象是非線性動(dòng)力系統(tǒng)的固有特性，是在非線性系統(tǒng)中普遍存在的。幾乎所有集合多個(gè)影響因素互相作用的復(fù)雜系統(tǒng)，都是混沌系統(tǒng)，典型的混沌系統(tǒng)包含有天氣、洋流、鳥類遷徙等等。

在以動(dòng)物行為學(xué)為核心的生物演進(jìn)學(xué)者的學(xué)術(shù)世界里，混沌理論有一個(gè)很重要的分支理論，叫做混沌邊緣理論。在復(fù)雜系統(tǒng)中會(huì)同時(shí)具有秩序和混沌，而這兩種行為會(huì)交替出現(xiàn)，其結(jié)果會(huì)造成“混沌邊緣”(edge of chaos)，這是一種介于有序與無序、現(xiàn)狀與創(chuàng)新、穩(wěn)定與轉(zhuǎn)型之間的狀態(tài)。高效的復(fù)雜系統(tǒng)，往往處在既有能夠使事物產(chǎn)生新形式的震蕩，又有使它不至于陷入無序狀態(tài)的穩(wěn)定因素的狹窄區(qū)域。這個(gè)處在多個(gè)系統(tǒng)交界處的特定區(qū)域會(huì)被稱作“混沌邊緣”。復(fù)雜系統(tǒng)只有處在“混沌邊緣”才能興旺[5]。

圖2 古人類分支與人口的非線性增長

在自然系統(tǒng)中，最典型的就是哥斯達(dá)黎加的生物系統(tǒng)。哥斯達(dá)黎加的蝴蝶種類占世界總數(shù)10%，比整個(gè)非洲還多，但國土面積僅是非洲的0.16%；鳥類種類有850種，比整個(gè)北美洲還多，而面積只是北美洲的0.2%。這個(gè)身處加勒比海沿岸，被夾在南北美洲以及太平洋加勒比海之間的狹窄區(qū)域的面積極小的國家，反而成為自然系統(tǒng)充分交叉與融合創(chuàng)新的最佳實(shí)驗(yàn)場(chǎng)。反而安全穩(wěn)定的大陸，并沒有成為自然演進(jìn)系統(tǒng)下的樂園。

混沌邊緣理論分析得出，生物進(jìn)化過程中受到自然系統(tǒng)的影響，獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)受到不同區(qū)域的交叉影響，在秩序與混沌中發(fā)展而創(chuàng)新才完成了高效率的自然演進(jìn)?；煦邕吘壚碚撟罱K會(huì)引向3個(gè)創(chuàng)新要求：局部化、不穩(wěn)定和交叉融合。而3個(gè)要素全部都是當(dāng)代設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的核心。

3 設(shè)計(jì)的演進(jìn)法則和自然系統(tǒng)高度相似

產(chǎn)品迭代時(shí)間很長而且產(chǎn)品線單一的iPhone就像優(yōu)生系統(tǒng)下的獅子，依靠每個(gè)個(gè)體的獨(dú)立優(yōu)勢(shì)生存；而諸多國產(chǎn)手機(jī)品牌的多產(chǎn)品戰(zhàn)略則是典型的食草動(dòng)物生存法則，單一年度發(fā)布的手機(jī)產(chǎn)品數(shù)量可能超越蘋果10年發(fā)布型號(hào)的總和，是依靠產(chǎn)品數(shù)量來贏得生存空間。

和自然一樣，設(shè)計(jì)也無法擺脫“紅桃皇后理論”。設(shè)計(jì)不能選擇舒適地與競(jìng)爭對(duì)手保持相對(duì)的線性發(fā)展以期待停留在原地不變的狀態(tài)。創(chuàng)新，是對(duì)混沌邊緣極度依賴的不穩(wěn)定的復(fù)雜系統(tǒng)。

原研哉先生在2011年的798的演講就提出過兩個(gè)觀點(diǎn)，他說：“（伊勢(shì)神宮的式年遷宮）實(shí)際上跟生物進(jìn)化的理論非常相似。生物進(jìn)化是DNA不斷地復(fù)制出現(xiàn)下一代，但是當(dāng)其中一鏈出現(xiàn)錯(cuò)誤后就會(huì)產(chǎn)生基因突變，新生生物就可能和前一代不一樣，這樣不斷變化產(chǎn)生新的物種，（和式年遷宮的）道理是一樣的。”另外他指出：“日本的地理位置是在亞歐大陸最右端。掉轉(zhuǎn)90度之后再看，日本有一種游戲叫做老虎機(jī)，從羅馬或者是俄羅斯，還有中國，掉出來的珠子最后都會(huì)收在日本這個(gè)容器里面。[6]”（圖3）

圖3 原研哉798演講中使用的日本設(shè)計(jì)老虎機(jī)的配圖

日本身處亞歐板塊的最東端和太平洋板塊的最西端，位于最恰當(dāng)?shù)恼鹗庍吘墸_(dá)到了不被大板塊過度干擾的局部化，以及與多文化交叉融合的差異化的動(dòng)態(tài)平衡。因此，日本設(shè)計(jì)能夠以如此細(xì)小國土面積站在世界高水平的地位，是因?yàn)榘炎约悍旁诹瞬粩鄬で笞兓幕煦邕吘墳楹诵膭?chuàng)新系統(tǒng)之中。

從來沒有任何自然系統(tǒng)能如同人類社會(huì)一般飛速發(fā)展。我們只花了幾百年就從農(nóng)耕社會(huì)進(jìn)入到工業(yè)社會(huì)，而從工業(yè)社會(huì)進(jìn)入人工智能和航天時(shí)代只用了不到一百年。但這種飛速發(fā)展背后隱藏的危機(jī)，可能是對(duì)創(chuàng)新的毀滅。

交通、商業(yè)、網(wǎng)絡(luò)的高速發(fā)展使我們逐漸抹平了地域差異和行為差異。我們可以無視時(shí)差在相隔數(shù)千公里的地方同時(shí)看一部電影的首映，可能手里還拿著包裝和味道完全相同的可口可樂，用同型號(hào)手機(jī)在同一個(gè)社交平臺(tái)發(fā)表影評(píng)然后給好朋友的觀點(diǎn)點(diǎn)贊。這種極大的行為趨同性帶來的是創(chuàng)新的終點(diǎn)，全球化帶來了智力、認(rèn)知和行為模式的高度一致，優(yōu)點(diǎn)是驚人的效率提升，但一致性也是對(duì)創(chuàng)新最大的毀滅。全球趨同和系統(tǒng)的日趨穩(wěn)定化，與創(chuàng)新對(duì)不穩(wěn)定的、局部化的混沌邊緣的需求恰好相違背。而失去差異性，就失去了創(chuàng)新的基礎(chǔ)，也沒有了交叉融合的可能性。

4 混沌邊緣系統(tǒng)帶來的跳躍式發(fā)展、交叉融合與差異化，是創(chuàng)新的根本要素

從藝術(shù)創(chuàng)作的手法來看，達(dá)芬奇擺脫了中世紀(jì)宗教畫主題和技法的束縛，在文藝復(fù)興時(shí)期的高超技巧可以說空前絕后。然而印象派選擇開辟了新的藝術(shù)理念而非在達(dá)芬奇的基礎(chǔ)上更進(jìn)一步提升技藝。而到了當(dāng)代藝術(shù)的時(shí)代，完全是跳躍式的演進(jìn)，無論是安迪·沃霍爾，甚至選擇了火藥這一媒介，連畫紙都可以不要的蔡國強(qiáng)。藝術(shù)從來都將差異化視作創(chuàng)新的根本，而非線性的奔跑前進(jìn)（圖4）。

圖4 藝術(shù)發(fā)展的跳躍階梯

這些案例都在給出同一個(gè)答案，不管自然還是藝術(shù)，努力奔跑的終點(diǎn)會(huì)是在墻前。唯有越過線性發(fā)展的局限，才能進(jìn)入另一個(gè)創(chuàng)新階段，獲得新的發(fā)展契機(jī)。

圖5 從Discman，iPod到虛擬播放器的變革

當(dāng)下，不管是汽車、家具、電子產(chǎn)品還是時(shí)尚設(shè)計(jì)，我們都已經(jīng)摸到墻壁，甚至撞墻了好久。事實(shí)上，當(dāng)前凡是快速進(jìn)化之中的產(chǎn)品，都無一例外地處在混沌邊緣并經(jīng)歷震蕩，尋找跳躍的豁口。那些不愿意跳躍甚至連加速奔跑都不愿意的廠商，早就成為90后甚至00后眼里的“歷史”。因?yàn)槲覀儺?dāng)下體驗(yàn)到的設(shè)計(jì)，早就因?yàn)樽兏锒撾x固有形態(tài)。短短10年里，我們聽音樂就從卡帶、CD這樣繁瑣昂貴的音樂介質(zhì)跳躍到無介質(zhì)的存儲(chǔ)器播放，直到現(xiàn)在大家都習(xí)慣于手機(jī)終端，連播放設(shè)備這個(gè)硬件都被整合而直接消失了（圖5）。

汽車設(shè)計(jì)更是個(gè)非常典型的例子。在汽車制造的百年歷史里，汽車設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之路一直很簡單，更美、更大馬力、更快、更先進(jìn)、更舒適、更豪華、更高效，每一款的設(shè)計(jì)都是試圖比上一代更好一點(diǎn)。所有的設(shè)計(jì)改變都是基于“更”這個(gè)比較級(jí)用詞帶來的安逸舒適的線性發(fā)展。可惜不管馬力還是速度，都有窮盡。但在傳統(tǒng)造車、電動(dòng)技術(shù)、人工智能3個(gè)巨大的獨(dú)立板塊的邊緣，誕生了TESLA特斯拉這樣的跳躍者。

在特斯拉所處的混沌邊緣系統(tǒng)里，完全成熟的“傳統(tǒng)造車”板塊提供了現(xiàn)成的汽車設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)；來自松下的電池技術(shù)和日產(chǎn)LEAF這款世界上曾經(jīng)最暢銷的純電動(dòng)車從“電動(dòng)技術(shù)”的板塊證明了純電動(dòng)車技術(shù)完全可行而且已經(jīng)能夠站穩(wěn)市場(chǎng)腳跟；而“人工智能”這一全新板塊帶來的，是顛覆汽車與用戶的交互方式的全虛擬化內(nèi)飾設(shè)計(jì)和無人駕駛體驗(yàn)（圖6）。因此，在3個(gè)巨大板塊之間的邊緣空間，特斯拉用新的思維模式跳出了傳統(tǒng)汽車行業(yè)的線性發(fā)展方式，與各個(gè)技術(shù)和制造領(lǐng)域進(jìn)行交叉融合，產(chǎn)生了具備巨大差異化和全新用戶體驗(yàn)的汽車產(chǎn)品。而當(dāng)下奔馳、寶馬、保時(shí)捷等傳統(tǒng)汽車巨頭的全面電氣化轉(zhuǎn)型，也從側(cè)面證明特斯拉最早把自己置于震蕩但充滿發(fā)展契機(jī)的混沌邊緣是完全正確的創(chuàng)新策略。

圖6 從日產(chǎn)Leaf到特斯拉Model 3

5 結(jié)語

在這個(gè)全民創(chuàng)新的時(shí)代，我們能夠做的，是相信自己，是跟隨潮流，是埋頭鉆研，還是去系統(tǒng)地理解創(chuàng)新的本質(zhì)然后把自己放在正確的位置上？我會(huì)選擇后者。

我們當(dāng)前正處在各個(gè)領(lǐng)域不斷碰撞、交叉和融合的創(chuàng)新的關(guān)鍵時(shí)期。在這個(gè)階段，我們的契機(jī)是技術(shù)的長足進(jìn)步，但全球化和用戶行為趨同卻同樣在消滅創(chuàng)新。身處自然系統(tǒng)的我們，如何從漫長的自然演進(jìn)中學(xué)習(xí)前進(jìn)的技巧，把跨領(lǐng)域的混沌系統(tǒng)概念中的跳躍發(fā)展、交叉融合與差異化作為我們創(chuàng)新的根本，是打開新的設(shè)計(jì)世界的關(guān)鍵性鑰匙。