對 樑 施以 拉力 ， 其中 的 混凝土 依舊 保持 壓縮 狀態 ， 直到 施加 的 拉力 大於 預施 的 拉力 為止 。 這 讓 我們 能 用 混凝土 塑造出 任何 的 大小 或 形狀 。 偉大 的 瑞士 造橋 專家 馬亞爾 （ Robert Maillart , __UNDEF__ 1872 - 1940 ） ， 便 看出 鋼筋 混凝土 用來 築 橋 的 潛力 。 他 出身 於 蘇黎士 的 瑞士 聯邦 理工 學院 ， 該 校 一百多 年 來 人才輩出 ， 主要 是 工程師 與 建築師 。 而 既然 鋼筋 混凝土 是 優良 的 造 橋 材料 ， 當然 也 能 跨建 任何 東西 ， 幾 位 著名 的 建築師 ， 如 西班牙 的 托羅哈 （ Edward Torroja , 1899 - 1961 ） 與 坎代拉 （ Felix Candela , 1910 - 1997 ） 、 義大利 的 內爾維 （ Pier Luigi Nervi , 1891 - 1979 ） 以及 巴西 的 尼邁耶 （ Oscar Niemeyer , 1907 - ） ， 全 都 用 混凝土 建造 了 令 人 難忘 的 建築物 。 混凝土 讓 建築師 得以 創作出 更多 有機 的 形態 ， 這 是 用 擠壓性 的 石材 或 磚塊 遠遠 比不上 的 。 它 運用 了 鋼筋 的 拉伸 性質 ， 表示 一般 擠壓性 結構 的 限制 已 不再 是 問題 了 。 有 刻板 印象 認為 ， 混凝土 的 現代 主義 建築 違反 自然 ， 其實 這些 建築 常 有 活潑 華麗 的 曲線 ， 熱烈 擁抱 自然 ， 特別 是 尼邁耶 的 作品 。 鋼筋 混凝土 塑造 的 美麗 薄殼 一九五○年代 是 鋼筋 混凝土 的 時代 ， 它 讓 建築師 與 工程師 得以 運用 大自然 最 有機 的 結構 之 一 ： 薄殼 。 建造 這些 結構 最 偉大 的 專家 是 瑞士 工程師 伊斯勒 （ Heinz Isler , 1926 - ） 。 從 一九五○年代 起 ， 伊斯勒 便 利用 很 薄 的 鋼筋 混凝土 ， 建造 了 超過 一千五百 棟 雅致 的 薄殼式 建築 。 相較 於 任何 一 位 近代 工程師 和 建築師 ， 伊斯勒 的 過人 之 處 在於 ， 他 運用 天然 力量 找出 自己 要 的 造形 。 他 是 如何 辦到 的 呢 ？ 這 是 個 相當 吸引人 的 案例 。 伊斯勒 對於 藝術 、 大自然 和 工程學 的 熱中 程度 不 分 上下 ， 而 學校 教育 通常 把 這些 學門 拆開來 教 ， 可 知 他 一路 走來 絕不 平順 。 他 本 想 學 藝術 ， 但 當時 正 值 二次大戰 期間 的 一九四五年 。 四 個 月 的 軍旅 生活 使 他 轉進 工程 領域 ， 期間 為 部隊 修築 工事 。 他 和 馬亞爾 一樣 就讀 蘇黎士 的 瑞士 聯邦 理工 學院 。 一九五四年 ， 二十八 歲 的 工程師 伊斯勒 接 了 第一 樁 大 生意 。 當時 他 正 努力 重回 藝術 學院 ， 但 這 件 差事 頗 具 挑戰 ， 是 要 為 飯店 的 舞廳 建造 一 個 能夠 滿足 音響 效果 的 新 屋頂 。 屋頂 必須 緩緩 彎 向 牆壁 ， 他 要 怎樣 才 能 找出 形狀 與 方程式 而 完成 任務 呢 ？ 曲線 是 由 半徑 所 決定 ， 但 這些 曲線 的 半徑 必須 流暢 地 變動 ， 在 屋頂 中心 趨近 無限 大 ， 而 屋頂 與 牆壁 接合處 的 半徑 則 很 小 。 這 要是 用 傳統 手法 來 做 ， 就 得 在 畫板 上 標出 四百 個 座標 。 這 遠 超出 伊斯勒 的 能力 ， 於是 他 想 弄 一 個 彎曲 的 木製 畫板 。 不過 ， 這 只是 把 問題 推高 一 個 層次 而已 ： 該 如何 把 板子 弄成 彎曲 形狀 呢 ？ 這樣 必須 徒手畫 ， 如此一來 會 違背 伊斯勒 的 審美觀 ， 因為 只有 在 畢卡索 手 中 ， 徒手 畫出 的 曲線 才 擁有 天然 曲線 的 必然性 與 完美 等級 。 伊斯勒 解釋 他 如何 解決 這 個 問題 ： 凌晨 四點 回到 家 ， 我 已經 畫出 那 形狀 的 幾 個 新 曲線 ， 筋疲力盡 正 要 倒頭 大睡 ， 這時 看 了 一 眼 床 上 的 枕頭 ， 大吃一驚 。 那 正 是 這麼多 個 禮拜 以來 ， 我 踏破 鐵鞋 無 覓 處 的 東西 ！ 他 的 意思 是 說 ， 枕頭 的 曲線 來自於 羽毛 為 抗拒 布料 拉力 而 產生 的 壓力 ， 與 他 徒手畫 的 曲線 非常 不同 。 分析 這 兩 者 ， 便 創造出 流暢 變化 的 完美 曲線 。 為了 將 枕頭 的 概念 轉化為 實際 的 應用 ， 他 設計 了 一 項 實驗 。 他 把 一 張 畫 有 格線 的 橡皮 薄膜 固定 在 木框 上 ， 然後 對 薄膜 打氣 使 之 鼓起 ， 直到 形狀 變 得 像 枕頭 。 格線 隨著 表面 起伏 變動 ， 便 定出 了 結構 的 曲線 。 伊斯勒 明白 ， 這樣 的 模型 能 以 最 優雅 的 方式 解決 他 的 問題 。 在 最 有 效率 的 結構 裡 ， 每 一 點 的 強度 、 硬度 與 重量 都 恰到好處 ， 剛好 足夠 反制 它們 受到 的 作用力 ， 不 多 也 不少 。 像 伊斯勒 的 薄膜 汽球 模型 ， 一邊 把 所 受到 的 力量 自動 化解 ， 一 邊 也 成就 了 形狀 。 這 是 一 條 通往 完美 結構 的 絕妙 捷徑 。 而 他 所 做 的 事 ， 也 正 是 富爾 說 我們 必須 做 的 事 ： 向 大自然 取經 。 伊斯勒 說 ： 對於 飯店 的 外殼 而 言 為時已晚 ， 不過 對於 未來 的 設計 ， 我 找到 的 方法 可以 塑造出 和諧 的 形狀 。 由於 膨脹 形狀 十分 類似 肥皂泡 ， 這 已 證實 具有 優異 的 物理 性質 ， 例如 表面 最 小 、 重量 最 輕 、 用料 最少 、 每 一 點 都 有 相同 的 中度 曲率 ， 這 多虧 各 點 都 有 相同 的 阻力 以 抵抗 隆起 ， 而且 各 點 在 每 個 方向 都 有 相等 的 應力 ： 簡言之 ， 就 是 一 堆 獨一無二 的 好 特質 。 藉著 這 個 方法 ， 「 一 整 群 絕妙 的 形狀 就 自動 迸出來 了 ！ 」 （ 圖 9.2 ） 伊斯勒 發展出 一 套 找形 的 實驗 ， 其中 最 有 成效 的 是 氣球 實驗 的 相反 方法 ： 把 一 塊 溼布 從 四 個 點吊 著 ， 放 在 天寒地凍 的 夜裡 過 一 晚 （ 顯然 只有 北國 的 工程師 才 想 得 出 這 招 ） ， 它 在 重力 影響 下 會 形成 完美 的 曲面 並 凍結住 。 再 將 它 倒過來 ， 就 是 個 完美 的 薄殼式 屋頂 模型 。 薄殼 體現 了 有機 結構 的 力 與 美伊斯勒 從 這些 實驗 得來 的 殼體 屬於 人為 構思 ， 同時 符合 眾多 天然 物體 準則 ， 這 使 它們 躋身 仿生學 的 主流 ， 但 其實 伊斯勒 對於 仿生學 的 傳統 一無所知 。 他 說 他 為 十字 飯店 （ Hotel Kreuz ） 的 舞廳 尋找 「 半徑 變化 流暢 」 的 曲面 ， 這 其實 與 三十七 年 前 湯普森 在 《 論 生長 與 形態 》 書 中 所 闡釋 的 原理 是 一樣 的 。 重要 的 是 ， 雖然 伊斯勒 是 獨自 摸索 ， 而且 至今 仍 不 知 湯普森 的 研究 為 何 物 ， 但