里查德·巴克明斯行·福勒

1895 年，理察·巴克敏斯特·富勒(R. Buckminster Fuller)出生於麻薩諸塞州漢密爾頓一個富裕的貴族家庭，其父母對他未能從哈佛大學畢業非常震驚，後來他被評為十大成功輟學生之一。他曾獲得55個榮譽博士學位，與愛迪生和愛因斯坦齊名為偉大的為人類貢獻者。

基本介紹

• 中文名：里查德·巴克明斯行·福勒
• 外文名：RichardBuckminsterFuller,Jr.
• 別名：“Bucky”（巴克）
• 國籍：美國
• 出生日期：1895年7月21日
• 職業：建築師、工程師、哲學家
• 畢業院校：哈佛大學
• 主要成就：1969年的諾貝爾和平獎提名
• 代表作品：註冊25項專利、寫28本書、環球旅行57次、獲47個榮譽博士學位

簡介

福勒的全稱是里查德·巴克明斯行·福勒

（RichardBuckminsterFuller,Jr.）1895年7月21日誕生於美國麻薩諸塞州米爾頓小鎮（現波士頓市郊）。自幼聰敏，暱稱“Bucky”（巴克），喜愛田徑、橄欖球和劃漿等運動。18歲的福勒體質不壯，而且他的一條腿比另一條要短2厘米，儘管如此，他還是加入了有名的米爾頓橄欖球隊，成為四分衛球手。

里查德·巴克明斯行·福勒

具體介紹

1913年福勒上了哈佛大學，在學業和體育方面都有良好記錄，但不知何故，曾兩度被哈佛開除學籍，未能完成正規高等教育。第一次世界大戰期間，在美國海軍服役（他的祖父原為英國海軍上尉），曾任華盛頓號艦艇上的通訊官，發明了特殊救生設備，對德國齊柏林飛船的設計和製造極感興趣乃至著迷。後來，專長於材料、建築和工程，對數學、哲學和文藝亦有相當造詣和素養。一生有過多種發明和創造，所獲重要美國專利就有20多項，其中在1923年獲得的第一項專利（U.S.PatentNo.1,633,702）是關於柵欄建築系統的機械設計。日後他成為世界著名的“巨球建築”大師。福勒是一位多產的發明家，其主要發明有如：1930年前後設計並試製成功特種越野汽車，速度快，耗油少，可原地轉向180度；1943年試製三引擎汽車，每升汽油行程14～18公里；能呈現全世界地形的製圖法；模壓預製裝配浴室；四面體的漂浮城市；水下穹窿農場和四維房屋模型等。1968年南伊利諾依大學聘他為教授，同年獲美國文學藝術協會金質獎章，曾獲英國皇家建築金質獎章。1983年7月1日在加利福里亞州洛杉磯去逝，享年88歲。概而言之，福勒不僅是一位美國著名的建築師、工程師、哲學家兼詩人，而且還是二十世紀下半葉最富創見的思想家之一。

里查德·巴克明斯行·福勒

成功歷程

1895年，里查德·巴克明斯行·福勒出生於麻薩諸塞州漢密爾頓一個富裕的貴族家庭，其父母對他未能從哈佛大學畢業非常震驚。22歲時，他與戀人ANNEHELWETT喜結連理，後來到美國海軍服兵役擔任通訊官。在此期間，炮艦指揮官對他今後的生活和工作產生了決定性的影響。1922年，他從海軍退役，與他人合夥創辦了STOCKADE建築公司生產輕型的建築材料。在此期間，他積累了大量有關建材的知識，這成為他今後從事設計一筆非常寶貴的財富。1927年的災難使公司破產倒閉，他頓時陷入了人生的低谷，甚至他想以死了卻自己的一生。後來，他決定把精力主要集中在自己最熟悉的建築領域，隨後一年，他為自己的4D樓申請了首個專利，它是一個輕型的、預製的多層公寓樓，可以由飛艇搬運到世界各地。在搬運過程中，它會自動發光和發熱，同時還配備獨立的污水處理系統。自此以後，他的創作靈感便猶如泉涌。然而，令他聲名鵲起的項目當屬1929年的“節能多功能房”（DYMAXIONHOUSE），它是一種由輕型鋼、硬鋁和塑膠做成的房屋，內部的房間呈六邊形布局。這種房子的設計初衷不僅僅是供私人專用，而是可供出租的、臨時的、可運輸的房屋，類似電話公司製作的電話亭。

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隨著戰爭的結束，他重新轉向標準化的、輕型的經濟房屋，他與BEECHAIRCRAFTCOMPANY公司開發的多功能住宅機器便是這一時期的產物。該標準住宅的原型重量僅4噸重，一經展示出來便接到數以千計的訂單，但是他卻堅持設計方案在投產前需要進一步完善。後來，各銀行因延遲而撤回對該項目的支持，項目宣告流產。隨後，威奇托的一位商人買下了該房屋的原型，把它在自己的農場上組裝起來，與他的6個孩子住在裡面安享晚年。福勒身兼多種職業，除了建築師的身份外，他還是一位哲學家、設計師、藝術家、工程師、作家、數學家、教師和發明家。在其一生中，他共註冊了25項專利、寫了28本書、環球旅行57次、獲得47個榮譽博士學位。除此之外，他還獲獎無數，其中包括1969年的諾貝爾和平獎提名。

C60

1985年秋，在美國休士頓的萊斯大學的一所研究室里，羅伯特·柯爾（CurlRF美國）、哈羅德·克羅托（KrotoHW英國）和理察·斯莫利（SmalleyRE美國）三位教授及其研究小組，經過一周緊張研究和熱烈討論，終於完成了他們劃時代的重大發現－－C60繼金剛石和石墨石之後碳元素的第三種穩定同素異形結晶體。為此，克羅托博士獲得1996年度諾貝爾化學獎。後經實驗證明，C60的分子結構的確為球形32面體，它是由60個碳原子以20個六元環和12個五元環連線而成的具有30個碳碳雙鍵（C=C）的足球狀空心對稱分子，所以，富勒烯也被稱為足球烯。羅契斯特大學的波理特博士(Dr.RobertPoreda)說，碳福樂烯是由至少六十個碳原子(atoms)組成，形狀像一個足球，科學家以美國發明家、設計師和哲學家富勒(BuckminsterFuller)命名；碳福樂烯分子內的空穴可以容納一些貴族元素(nobleelement)如氦(helium)和氬(argon)，由於碳福樂烯是非常堅硬，可以抵受侵蝕，將分子內的氦和氬原子，保存不變。

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對這一後來被人們譽為“本世紀分子”的新發現物質，他們欣然命名為“Buckminsterfullerene”，簡稱“Fullerene”或“Buckyball”。自此，冠於C60名稱之首的“Fuller”氏。

穹窿建築

福勒從事球堆積的研究，發現如果從一個矢量平衡系統中移走一個中心球，則該系統將關閉為一個正二十面體的“固體”結構。二十面體可分解為正八面體，後者又可進而分解為正四面體（有四個三角面的角錐體）。這意味著，所有的多面體都可分割為其基本成分－－正四面體。福勒認為，“宇宙中的一切結構都是由這種基本結構單元正四面體所構成。”當他發現三角形與球之間的相互關聯時，高興地寫道：“我意識到了，有可能建造球形結構或多面體穹窿建築，它是一個半球，由31個大圓圈繞著一個球面而構成，彼此交叉形成尺度不定的完美三角形。這種三角形球面就正好是正四面體的外部成分。因此我擁有全部這樣的四面體，它們歸屬於該球的中心，它們不能分離。”福勒所發展的“協同幾何學”為多面體穹窿（dome）現代建築奠定了理論基礎。這種由若干三角形或多邊形的面所構築的穹窿，其應力分布在結構本身之內。穹窿尺度沒有限制，其構架總強度隨尺度按對數比增加。

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1965至1967年，福勒與他在康奈爾建築研究院時認識的日本學生兼朋友ShojiSodao一起，並在來自麻省理工學院（MIT）幾位年輕建築師和工程師的協助下，在蒙特婁為EXPO’67興建美國展覽館而辛勤工作，他們採用輕質金屬和聚合材料建成別具一格的大球形美國展覽館，轟動世界，福勒也因此首次揚名千里。下圖是福勒與美國展館。迄今世界各地已建成的穹窿式建築達數千之多。最著名者，除上述美國展館以外，還有：福勒於1958年在美國路易斯安那州巴頓魯日建成的聯合油槽汽車公司修理大廳（球直徑117米，高35米，為當時世界最大淨跨現代建築）；美國聖路易斯植物園中的一個熱帶帶植物展廳，等等。

起居機器

1927年福勒提出“起居機器”（英文：livingmachine,德文：Wohnmaschine）的構想，同年發明了在工廠裝配而由飛機運載建造的設備齊全的住宅。1928年他在“茲加哥晚報”上發表文章，表述了他關於把“人造生命”（artificiallife）作為一個四維“起居機器”的意念。不過，這也還只處於一種想像和設計階段。受此思想的激勵，1952年法籍瑞士建築師LeCorbusier在馬賽卻完成一座“起居機器”的建築，包括337個套間和一個供1600人用的廣場。福勒建造“起居機器”的最終目的，是欲達到他的“動態最大世界”（DymaxionWorld）。這種理念中的住宅，應具有“動態活力”和“最大的功效”，“Dymaxion”一詞即為“dynamic+maximalefficiency”的縮寫。

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Synergy概念

質量、能量和信息這些科學名詞，從所周知，然而，與能量（energy）一詞相似的Synergy（姑譯為“協量”）卻至今鮮為人曉。按福勒的定義，“不能由集成的、集聚的整個系統所分割的任一組分或其組分之亞組分來預測的該系統的行為，稱為Synergy.”福勒上中學念書，當一位女教師在黑板上畫了一個正立方體，並說這是從一個不存在的點開始畫出的，此時一向執著於獨立思考的福勒不能理會，如何有可能實現“從無到有”的。然而，正是這樣的思索方式，卻成為他日後發明“協同幾何”（Synergeticgesmetry）的“閃亮”的智慧之輝光。1948年福勒曾對正二十面體(icosahedron)作過深入研究。基於矢量平衡方法，他把二十面體定義為31個“大圓能量軌跡”，他還推測：“在宇宙之中，正是由於這種二十面體，才使得個性（individuality）成為可能。矢量平衡決不止於平衡，而當大腦關閉思想開關之時，我們的意識將被禁錮在此二十面體中。

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宇宙里，二十面體的功能或許就在於，把宇宙能量的開關擲給局部的轉轍系統。在這個二十面體中，能量甚至靠6個大圓而獲得自身的鎖定－－這大概就能解釋，為什麼電子是可借用的（borrowable）而獨立於質子中子群”。福勒的Synergy概念在這裡不可能詳述，然而，或許在將來會引起更多人們的關注和研討。

眼中名人

福勒善於思考，勇於實踐，富於創新。而科學與工程結合，藝術與技術相伴，學術與詩歌聯姻則是他的表現風格。福勒關於4D住宅機器的構想，是深受愛因斯坦的影響而提出來的，他接受愛因斯坦物理學中的四維概念和一種可能的解－－即有限宇宙猶如一個球體。福勒對牛頓的和愛因斯坦的“宇宙”有過深刻的思辨，甚至他寫了如下的詩篇：牛頓曾是名詞

愛因斯坦卻是動詞

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愛因斯坦準則

造就牛頓法則

瞬息宇宙

有多奇妙

唯有天體

執著固守。

在靜寂的狀態里

或者－－

除非受到了影響

這樣樹立起碑群！

非同時發生的物理世界

就是能量，

而且

能量等於

質量乘以光速平方

絕無例外！

裂變證實

愛因斯坦假設

變化是正常的

感謝你，阿爾貝特！

歷史價值

1、多學科交叉，給福勒的創造思維帶來靈感；學科間的融合，使福勒的發明極富設計巧妙，技術精湛，工程實用，藝術優美和思想豐厚的特色，令人讚嘆不已。

2、C60作為科學史上一項最新的偶然發現及其發展，是諸多學科合力碰撞、升華與結晶所獲得的輝煌成果。

3、本文開頭提及的三位教授，因C60而獲1997年諾貝爾化學獎，他們為C60取名“Fullerene”，有著真誠紀念與推崇福勒之意。有鑒於此，筆者竊以為，把“Fullerene”的中譯名定為“福勒碳”為好，一來保留了“福勒”的稱謂，以尊重發明者之原意，二來可避免C60家族含氫元素（烯）之嫌。

4、物理量“Sgnergy”的正式學術譯名當請“化學名詞”委員會或“物理名詞”委員會認定。

代表作品

1：1967年蒙特婁世博會美國館

1967年蒙特婁世博會美國館(US Pavilion at Expo ’67)

正如福勒所有的圓頂建築一樣，美國館採用三維單元，外部是三角形，內部是六邊形。通過把它們彎曲成一個圓頂，使整個結構的重量分布到整個表面上。為了避免普通半圓頂產生的半蹲外觀，設計師採用了比例恰到好處的3/4球體，與場址配合的天衣無縫。美國館是福勒最複雜的圓頂建築，高200英尺，直徑250英尺。

位置：加拿大蒙特婁