如果你曾經看過電影《流浪地球》，也許會注意到一個細節：當鏡頭路過馬尼拉，背景中驚現巨大球狀城市建築結構殘骸。由此推斷，在行星發動機完工前，地表曾出現被巨大穹頂覆蓋的城市，這便正是巴克敏斯特・富勒（Buckminster Fuller）在1959年提出的「穹頂城市」概念。
這位傳奇大師曾構想在美國曼哈頓上空建造巨型圓頂來保持完美的氣候，以及保護市民免受附近核彈爆炸的最惡劣影響。此外，在《地球號太空操作手冊》中富勒提出地球是一艘太空船，人類則是地球太空船的宇航員，人類須如何正確運行才能倖免於難，這一思想也與劉慈欣的《流浪地球》完全吻合。
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《流浪地球》中城市建築殘骸的場景 ©電影《流浪地球》
由於想法過於超前，當時很多人認為富勒是個瘋子，甚至懷疑他是“外星人”。半個世紀前提出的概念，如今卻普遍運用到科幻電影場景中。巴克敏斯特·富勒究竟是怎樣一個人，能疾步如飛地走在時代前面？
“或許他們是別人眼裡的瘋子，但他們確實我眼中的天才。因為只有那些瘋狂到以為自己可以改變世界的人，才能真正的改變世界。”——史蒂夫·賈伯斯
史蒂夫·賈伯斯眼中，富勒就是一個改變世界的天才。
你不屬於自己，你屬於宇宙
“我的目標是探求上帝把人類帶到宇宙的原因。”——富勒
1895年7月12日， 富勒出生於美國馬薩諸塞州一個富裕且思想解放的家庭。幼年的富勒受眼疾的困擾，以為世界就如印象派畫作一樣朦朧，直到4歲才檢查出視⼒有問題，當他戴上眼鏡第一次看清這個世界後，便開始對這個世界產生強烈好奇。
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巴克敏斯特·富勒(1895-1983) ©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
富勒在童年時期就與眾不同，是一個非常獨立的思想家。他質疑一切，拒絕一味接受別人的想法和規則。富勒家族連續四代人都是哈佛大學的高材生，因此和家庭其他成員一樣, 1913年他被送到哈佛大學深造。但他看不慣哈佛裡的階級之分，剛剛開始半年, 他就從銀行拿了學費, 和曼哈頓某合唱團的幾個女孩花天酒地, 於是被哈佛除名。1914年秋他憑藉優秀的發明重返哈佛，但因不受學校體制約束，於1915年再次被哈佛開除。
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1914年富勒 ©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
事實上，富勒極其好學且有求知慾，並痴迷於現代技術。二戰時，他加入美國海軍，期間學習航海、數學、機械、通訊和電子工程等相關知識，不久便設計出新型救援裝置，在訓練期間挽救了多名飛行員的生命。
1917年7月12日，富勒與當時紐約著名建築師James Monroe Hewlett的女兒安妮·休利特（Anne Hewlett）結婚。硝煙瀰漫的一戰期間，他們的女兒亞歷山德拉（Alexandra）出生，在四歲時卻不幸因小兒麻痺去世。富勒非常愛他女兒，認為女兒是間接死於人類不能合理分配資源，以及惡劣的生存環境。
“我的人生完全受到這個新孩子誕生的啟發，全新的生活事實上也歸屬於我去世的女兒。”——富勒
不論是生意場上，還是發明的應用過程，富勒都曾飽嘗艱辛。1927年對他來說是一個轉折點，富勒因生意失敗失去經濟來源，破產的他與妻子和新生的二女兒（Allegra）一起擠在芝加哥的一家廉價公寓裡，隔壁住著一名卡彭（AL Capone 美國著名黑幫老大）手下的職業殺手。富勒萬念俱灰想到自殺，當他站在密歇根湖岸邊，冥冥之中彷彿聽見：“你沒有權利結束生命，你不屬於自己而屬於宇宙”。這種說法有些荒誕滑稽，但富勒的確從1927年開始重新規劃人生，並決定用餘生尋找科學設計拯救人類。他以一個一文不名，名不見經傳的渺小人類，卻以代表全人類利益的視角開始思考，並轉向對人類發展的預測以及為廣泛人類服務上，後來被他稱之為“綜合預想設計學” （Comprehensive Anticipatory Design Science）。
自那以後，富勒創造並行展了“戴梅森”（Dymaxion）思想，張拉整體、短執行緒穹頂、索穹頂等概念，在幾何學、教育學和建築學等領域都做出了傑出貢獻。1983年，巴克敏斯特·富勒逝世，享年88歲。富勒的多重身份和成就，並非寥寥數語可概述。
“富勒的一生被兩個關鍵詞貫穿：超前和“斜槓”。他的超前顯而易見，而“斜槓”屬性則更顯而易見：建築師/工程師/發明家/幾何學家/思想家/系統學家/未來學家/大學教授/作家/詩人/演講家……所有這些專業身份都不是虛張聲勢。” ——《地球號太空船操作手冊》譯者陳霜
©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
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勒·柯布西耶的《邁向新建築》（Versune architecture, 1923）對富勒影響深遠，他在初期繪製一系列草圖試圖將戴梅森思想與建築設計融合。他設計的建築集燈塔、電力塔、飛艇塔和高桅帆船桅樓的特點於一身。
建築草稿
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1929年，富勒設計出相對成熟的戴梅森房屋模型。六邊形的樓板，通過張拉索懸掛在中央動力支撐柱上。房屋主體被張力更大的張拉索網格包圍，網格表面覆蓋雙層透明絕緣材料。浴室、廚房、通訊裝置所需能源都通過標準插口由中央動力柱接入。
富勒與他的模型
©網路
他認為人口不斷增長，未來住房問題會更加突出，須利用技術設計出可高效生產，低廉造價，便利運輸，且較少佔據空間的新型住所。1944-1946年，戴梅森住宅應運而生，徹底顛覆傳統住宅所有特徵。另外，還有4D塔、4D住宅、戴梅森住宅單元、戴梅森住宅機器和富勒自宅。
紀錄片《The World of Buckminster Fuller 1974》中，體驗者在鏡頭前展示了戴梅森住宅裡各種靈活的“小機關”，例如可旋轉的衣帽間，可旋轉的梳妝台抽屜和可隱藏的收納櫃，都展現了空間最大化利用。此外，內部還設定有減少水消耗的細霧淋浴和風力空調。
可以旋轉的衣櫃
可以旋轉的帽架
可以隱藏的收納櫃
©富勒紀錄片《The World of Buckminster Fuller 1974》
戴梅森住宅示意圖
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戴梅森住宅的建造過程、使⽤過程和細部設計上都展現了“少費多用”原則，並在結構、用料、能耗、空間和回收利用等方面都體現了生態性和可持續性。這種可以批次生產，低成本低勞力，設施完備，即刻可入住的房子，可隨時被飛艇送到住房資源短缺的地方，實現真實的“飛屋環遊記”。儘管該住宅未被批次生產，但預製的戴梅森住宅因其前瞻性的設計和理念而備受關注。
住宅原型
©富勒紀錄片《The World of Buckminster Fuller 1974》
戴梅森概念車
1933年富勒跨界到汽車工業，在康涅狄格州成立了戴梅森公司，並以戴梅森概念設計了一輛能裝載11人，時速超22英里/小時的汽車。車身長6.1米，由輕質鋁材製造，採用流線型氣動外形，並經過風洞試驗設計，大大減少空氣阻力和能量損耗，更加節能環保。
戴梅森概念車
©washedashore
戴梅森概念車只有三個輪子，前輪驅動，單後輪轉向。使它轉彎半徑比四輪車小很多，可原地旋轉180度，倒車靈活方便。但三個輪子的設計也帶來一些弊端，例如穩定性下降等。
富勒還在這輛車的後部設計了潛水用的潛望鏡，並設想增加噴氣式發動機以及機翼，他期望這種車可以上天入海。不幸的是，第一輛樣車只行駛3個月就發生車禍，雖然事故的責任在另一方，但卻導致這種神奇的汽車再也無人問津。
1933年10月，富勒設計的戴梅森概念車在1933年芝加哥萬國博覽會上閃亮登場。
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1933年11月，飛行家及潛水家阿爾·威廉姆斯（Al Williams）上尉與時任美國總統羅斯福的私人秘書馬文·麥金太爾（Marvin McIntyre）站在戴梅森概念車前。
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富勒一生共製造了三輛戴梅森概念車。第一輛出了車禍。第三輛被當作廢鐵賣掉。唯一倖存下來第二輛嚴重損壞被人遺棄在一座廢倉中，被發現後送往位於內華達州裡諾（Reno）的國家汽車博物館。2010英國建築師諾曼·福斯特（Norman Foster）以第二輛為藍本重新複製了戴梅森概念車。福斯特設計的倫敦瑞士再保險總部也傳遞了富勒的節能生態可持續思想。
“巴基（福斯特對富勒的稱呼）是一位真正的技術大師，他的許多創新讓那些思想大膽的人也感到驚訝。”
——諾曼·福斯特
1933年版戴梅森概念車複製品。
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諾曼·福斯特與重制的戴梅森方向盤。
©Nigel Young
不可否認的是，戴梅森概念車的出現，對人類生態文明發展具有極其重要意義。
“真的很難相信他在20世紀30年代就能設計出這種小型特種車，它的發動機相當於一台割草機的發動機，效率高得難以置信。我們現在的很多製造商，只要聽一下富勒的觀點，就能學到有益的東西。”
——環境學家伊恩·⻨克哈格
戴梅森地圖
在1927年左右，富勒發明了以向量平衡體為基礎的綜合能量幾何學(Energetic Synergetic Geometry)。由於任何二維世界地圖都是對真實三維球面的折中處理，或多或少都存在失真，這使得世界的某一部分顯得要比他們的真實面積或大或小。富勒研究正八面體和正二十面體，開發了一種對球面進行三角測量和投影製圖的新策略，通過把三維的地圖投影到一個正二十面體的表面上，這種失真就可以極小化，並均勻地分佈到整個表面積上。把這個正十二面體展開，就可得一張平展的投影圖，這就是戴梅森地圖。也是第一張能夠準確表示世界陸地面積的二維地圖。
“通過有效地控制了投影繪製時產生的扭曲，使地圖上陸地的大小能夠與現實保持較為準確的比例。因為這些幾何元素可以重新排列，我們也就能用無數種不同方式“剝開”地球。”
——富勒
1945年,Kyle Vanhemert為富勒繪製的戴梅森地圖
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世界遊戲
以戴梅森地圖的全球視野為基礎，富勒構想了一個“世界遊戲”。
“世界遊戲”投影原理
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“世界遊戲”的參與者須親自參與到資料收集中，才能獲得比其他人更優質的資料資源。“世界遊戲”通過電腦資料處理模擬世界資源的分配，應對即將到來的能源短缺問題，並通過“繪圖”進行可視化表達。該遊戲的真正目的是讓更多人理解，並致力於應對人類真正的“敵人”，例如飢餓、文盲，醫療保障欠缺，環境惡化和個體意識缺失等。
“世界”一詞表明了富勒的全球視野，兩次世界大戰和蘇美冷戰帶來全球資訊虧損和資源割裂，他認為人類應具有處理世界問題的整體眼光。正如他提出的“協同效應”概念所闡述的：全球應該系統化發展，人類應該相互協同工作。
戴梅森地圖
©網路
富勒的“世界遊戲”本應在蒙特利爾博覽會美國館裡通過電腦展示系統呈現給世人，但由於想法過於先鋒且經費不足而被美國新聞署叫停。事實上，在富勒提出“世界遊戲”之前，全球意識並不存在，技術預案更是遙不可及。而在21世紀的發展處理程序中，這些設想一一實現：新聞網路，電腦，光碟驅動，網際網路，超級電腦。還有人類解決資源問題的協同合作，管理世界的共同決策以及交流方式的快速改變。
“人類在電腦指導下掀起一場革命並實現設計科學。”
——富勒
THE BIG MAP在布朗大學
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儘管有人認為富勒對技術過於樂觀，像“世界遊戲”這種僅依靠電腦與網路去解決全球資源乃至政治問題的設想極其天真。但是，對當時的技術條件來說這種“瘋狂”的設想恰巧為後來的全球化問題提供了一些新的思考方式與解決路徑。
張拉整體結構（Tensegrity）
20世紀60年代，富勒創造了“張拉整體”一詞，用以描述“張拉整體式結構”。“張拉整體式結構”是指⼀組不連續的壓桿與⼀組連續的受壓單元組成的自支撐、自應力的空間平衡體系。
©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
富勒認為宇宙的運行是按照張拉整體原理進行的，即萬有引力是個平衡的張力網，而各個星球是這個網中相互獨立的受壓體。自然界中總是趨於由孤立的壓桿所支承的連續的張力狀態，大自然符合“間斷壓連續拉”的規律。
“所有結構體中都存在張力和壓力，並且這兩種力之間會達到一種平衡狀態。在大自然中，所有張力都有晶格狀的、具有極大內聚力的三鍵形成；所有抗壓力都由靈活、黏度不一的液壓雙鍵形成。”
——富勒
張拉整體的大部分實物應用主要出現在各種雕塑作品中。富勒的學生，當代雕塑家 Kenneth Snelson 在張拉整體結構系統的開發中發揮了重要作用，他主要的工作是將剛性和柔性部件組成在一起。Snelson 最能體現該系統的作品是1968年創作的高18米，寬6.18米，長5.42米的雕塑—針塔。剛性桿作用於壓縮力，並以獨立的非接觸方式排列，以補償受拉力的鋼纜。
Snelson作品1 “Snelson’s X”
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Snelson作品2 “Fly”
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Snelson作品3 “針塔”
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Snelson作品3 “針塔”
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短程線穹頂
富勒將戴梅森地圖設計方法和能量幾何學結合，通過改良數學計算公式，利用堅固而輕巧的網格結構來製造短程線穹頂，儘管他不是這項技術的發明者，但卻是最重要的推廣者。短程線(Geodesic Line)是連接曲面上兩點線長度最短的線條，可將二十面體描繪成由31個大圓交錯排列形成的球面三角形網路，而二十面體可以分解為八面體，並進而分解為四面體。富勒由此找到了三角形與球體的聯絡，意識到可以用這一方法設計一個半球形屋頂結構，球體上的三角形表面是四面體露在外的一面，這些四面體均指向球心並且牢固不可分離。
富勒在他發明的網格穹頂前
©Hulton，1960
“自然界存在著能以最少結構提供最大強度的向量系統，如有機物或金屬中由四面體晶格，基本單元四角錐體與八面體聚合後便成為最經濟的覆蓋空間的結構。”
——富勒
富勒
©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
正二十面和正十二面球體的設計專利
©BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE
1949年，富勒將這一完美的幾何體應用於建築設計領域，製作了直徑4米的短程線穹頂，並成功進行了載荷試驗。新的穹頂結構形式十分輕便、牢固。當美國空軍的北極雷達站第一次用富勒的短程線穹頂時，很多工程師打賭圓頂很快就會被大風吹倒，但它始終安然無恙。
北極圈的雷達站穹頂
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北極圈雷達站的建造過程
©網路
1967年，富勒與日本裔美國建築師 Shoji Sadao 設計了蒙特利爾世博會美國館。這座展館不同尋常，是一座直徑為76m的3/4球形建築，是美國先進的科技象徵。展館外表皮還覆蓋透明的亞克力板，建築採光極好。從此，「富勒球」在全球流行起來。
©George Rose/Getty Images
©Ron Case/Getty Images
球頂內部 ©網路
富勒球的影響遠不止在建築領域。1985年，英國化學家哈囉德·沃特爾·克羅托博士（H.W. Kroto），美國科學家理查德·斯莫利（R.E.Smalley）和美國羅伯特·科爾（R.Cole）從富勒的蒙特利爾美國館造型中深受啟發，發現一種新型碳分子同素異形體——新碳球「C60」，具有極強的分子穩定性。
三位科學家為了感謝富勒在建築學方面的豐富想像力為他們解開了「C60」之謎提供的幫助，將該分子命名為「Buckminsterfullerene 巴赫敏斯特富勒烯」，並憑藉相關成就，獲得了1996年的諾貝爾化學獎。
1959富勒第一次提出了圓頂城市的概念，並雄心勃勃的構想在曼哈頓城市上空建造高1英里，直徑2英里的圓頂。富勒說，除了保證完美的氣候之外，穹頂還可以保護紐約人免受附近核彈爆炸的最惡劣影響。但由於巨大的成本和超脫現實的視覺影響，當時無人為其買單。富勒一直支援這一理念直至1983年去世。
“從我們許多大城市的消費曲線來看，很明顯我們正在耗盡能源。對於我們的政府來說，重要的是要知道在物質、時間和能量方面是否有更好的方法來封閉空間。”——富勒
然而在21世紀的今天，Google卻試圖把穹頂城市概念放到矽谷。在2015年Google發佈的新總部設計方案中，建築師們試圖用幾個巨型透明穹頂，覆蓋其內部的功能空間，中間穿插立體通行系統。未來多個建築群將相繼壘起，大玻璃罩則可改變其自身形狀以適應植物的生長速度和新建築的高度。像一個科技感十足的溫室大棚。這個項目一定程度上可視為對富勒提出的圓頂城市概念的借鑑和延伸。儘管方案能否落實還有待商榷，但是它對建築設計和城市設計等相關領域具有重要影響。
google新總部方案表現圖
“新總部建築物上方還將有大型的半透明頂篷，用以調節天氣、污染和聲音，同時保有光線和空氣。我們希望打破傳統建築的限制，例如牆面、窗戶和屋頂，並增加花園和景觀設計。” ——負責Google地產業務的副總裁大衛·拉克里
此外，英國建築師尼古拉斯格雷姆受到富勒的穹頂城市啟發建立英國西南部康瓦耳郡伊甸園計畫。
因此這將是一個全新的時代
人類發現自己直接面對著
經驗本身
一個無可辯駁的先驗的
智慧的預知未來的能力
伴隨著內部驅動力
不斷求索”
——富勒《不要再讓“二手神”誕生》1968
目前在國外對於富勒的研究很多，甚至成立了研究富勒的研究會和機構，而華文世界對這位傳奇大師關注卻沒有很高，他的著作和文章很少被翻譯成中文。
富勒帶來的一系列發明，時常引起公眾的遐想，但極少被實施。他的失敗讓人覺得他是一個難以捉摸的怪人。人們很容易把他看成一個狂想家而置之不理。但所有的一切都無法掩蓋他設計背後的那一縷天才的靈光。富勒所做的一切也許只是因為太熱愛這個世界。而這個世界也許永遠都不會成為他理想中的樣子，但是他所懷有的這份熱愛，和他為後世留下的財富，卻如同宇宙一般閃耀而永恆。
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網路資料
https://library.stanford.edu/spc/manuscripts-division/r-buckminster-fuller-timeline
http://www.washedashore.com/projects/dymax/
BUCKMINSTER FULLER INSTITUTE