I II III IV

馮江，朱發文

Abstract: Since the National Science Congress in 1978, architecture seems to have been regarded as a science, but its inherent scientific nature is still often questioned. Discussions on design science and the science of design have a long history. Three cases are used to improving the scientificity in the research of architectural history. Finally, the four-quadrant diagram is used to analyse the underlying logic of architectural science.

Keywords: National Science Congress 1978, architectural science, design science, the science of design

題目沒法用文字簡單說出來，是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ被放在一個垂直正交坐標系里的圖像

Ⅰ 一次大會

本次清華設計科學大會，讓人想起1978 年的全國科學大會。1978 年被認為是中國科學的春天，在全國科學大會上，鄧小平作出“四個現代化的關鍵是科學技術現代化”“科學技術是第一生產力”等重要論斷，科學技術工作者被確定為工人階級的一部分。不少建筑學家如林克明先生、馮紀忠先生等參加了此次大會。大會頒發了7000 多項科技獎，其中建筑科學有176 項，涉及建筑技術、建筑結構、建筑歷史和建筑設計的研究成果，例如，華南工學院建工系的“亞熱帶建筑遮陽與隔熱”（圖1）、南京工學院劉敦楨先生的《蘇州古典園林》、楊廷寶先生的《綜合醫院建筑設計》等。此次大會之后，建筑史領域出現了較多的科技史會議。龍慶忠先生曾于1981、1982、1984 年在北京、昆明等地參加科技史會議，建筑史學者也嘗試從科學的角度展開對中國傳統建筑的探討。龍慶忠先生指導多位博士展開防災研究——如吳慶洲教授的防洪研究，并于1986 年創立了建筑防災研究室。建筑防災研究室和亞熱帶建筑研究室一起，為2007 年亞熱帶建筑科學國家重點實驗室的建立奠定了基礎。

1 “亞熱帶建筑遮陽與隔熱”獲1978年全國科學大會獎

1987 年，以梁思成先生與林徽因先生為主要研究者的成果《中國古代建筑理論及文物建筑保護的研究》獲得國家自然科學一等獎。這帶來一個問題：建筑史或者建筑學是否自然科學？

Ⅱ 兩種理解

人工智能的先驅者、諾貝爾經濟學獎得主司馬賀（Herbert Alexander Simon）1969 年的《人工系統之科學》（The Sciences of the Artificial）一書區分了自然科學和設計科學：自然科學關注自然物和自然現象的知識，設計科學則關注人工物和人工現象的知識[1]。在建筑界，格羅皮烏斯（Walter Gropius）和富勒（Buckminster Fuller）比較早使用了“design science”一詞，不過格羅皮烏斯說的是技術和藝術應該統一，而富勒指向有效利用技術資源。2022 年去世的建筑理論家克里斯托弗·亞歷山大（Christopher Alexander）早年研究計算對設計方法的影響，可后來他宣稱不想再碰這個領域了。

國內比較多介紹“design science”相關理論的是摩擦學專家謝友柏院士，2017 年中文期刊《科技導報》第22 期集中討論了設計科學，不過沒有建筑學者參與[2]。爭論的焦點仍然是對設計科學的兩種理解：將設計作為科學研究的對象，抑或以科學的方法來研究設計，最后一如既往地沒有達成共識。

科學對當前的建筑史研究也產生了沖擊，各種研究都想方設法加入一些看似科學的手段。科學的工具、詞匯不一定導向科學研究，更本質的是要有科學問題和科學邏輯。對建筑理論和歷史研究來說，科學不是為了斬斷傳統，而應該是發掘傳統的潛力和加強對歷史理解的精度和深度。

Ⅲ 三個案例

以下3 個不同尺度的例子是華南理工大學近年來在建筑史研究中的一點嘗試。

第一個例子，廣府地區傳統鄉鎮眾多，如何研究明清時期傳統聚落的時空分布和形態發生原理？借助HGIS，以1866 年《廣東圖》為主，配合田野考察、鎖眼（Key Hole）地圖和其他的形態學分析手段，討論大鄉、小村、墟、市、汛和城等聚落類型之間的關系，產生了和以前不一樣的認識[3]（圖2）。

2 同治《廣東圖》中的村、墟、汛，引自參考文獻[3]

第二個例子，探索在研究已消失的園林時如何提高證據的準確性——廣州歷史上成就最高的行商園林都消失了。以廣州海山仙館為例，有很多相關的筆記、外銷畫、西人的畫和園林全景圖手卷等，它們不是真正寫實的，又是某種意義上的寫實，如何尋找其中的“實”？19 世紀的老照片和一張1929 年的地圖起到了關鍵作用，借助地形學知識，最終得到一種邏輯鏈更完整的推測[4]（圖3）。

3 1929年廣州市街圖中記錄的海山仙館地形，引自參考文獻[4]

最后一個例子，是在已完成的修繕實踐里發展出來的。在對林克明先生1929 年設計的廣州市府合署大樓進行詳勘和修繕時，樓里的人繼續辦公，工作必須盡量減少與建筑的直接接觸。在腳手架搭設之前，從傾斜攝影測量、三維激光掃描到細部的無損檢測，張智敏等老師的數據采集工作幫助我們做出了有效的預判[5]（圖4）。

4 市府合署三維掃描剖視圖

Ⅳ 四象限

肯·威爾伯（Ken Wilber）的四象限（Four-Quadrant）理論有多個版本，以其中一個版本為例，將I、We、It、Its 與interior、exterior 分別組合后放在4 個象限里，沿斜線用標尺刻畫出具體研究內容，形成完整結構[6]。莊惟敏和張利兩位老師都曾談到過清華大學建筑學院的四象限圖，用人、物、實證、非實證的圖式來界分研究領域。

為了本次會議，我和兩位博士生朱發文、吳簡池不揣冒昧，也嘗試做了一個非常粗淺的四象限圖式，用來理解設計科學或者建筑科學研究的底層邏輯（圖5）。我們將所有的研究都放在一個時空的框架中，需要說明的是，這是一個長得像笛卡爾坐標系的極坐標系，從原點出發，水平向遠端為無窮大的空間，而垂直向遠端則為無窮大的時間，然后在一、三象限的斜向分別放置人和物兩種研究對象。在人軸上，靠近原點的是細胞、組織等生命科學研究的范圍，而建筑學可研究的應該是從個體到群體的一段；在物軸上，靠近原點的是物理學等自然科學的研究領域，建筑學研究的是人造物這一部分，遠端則是天文學等學科的研究范圍。在二、四象限的斜向上，放置的是“實驗”和“經驗”。建筑學以往更偏向經驗研究，而科學研究將更多在實驗水平上進行。

5 建筑科學研究四象限示意圖

圖式畫出來之后，很意外地發現了一個和論文投稿有關的有趣結果：用經驗來研究人，成果適合發表到A&HCI；用實驗來研究人群，就發SSCI；用經驗來研究物，發EI；用實驗來研究物，那就發SCI 吧！□