当前，艺术与科技的跨界合作正在全球范围内蓬勃发展。正如《自然》（Nature）杂志所观察到的：世界各地的科学家和艺术家之间正在展开合作。日常社交媒体上带有#SciArt标签的帖子表明，这两个不同的领域正在以鲜活且使人兴奋的方式融合。[1] 而纤维艺术，这门古老而常新的艺术形式，也因在经历着这场变革而不断蜕变。但客观而言，纤维艺术的跨学科转向并非自今日始，而是有着清晰的历史轨迹。其序幕可追溯至20 世纪中后期的“纤维艺术运动”。以瑞士洛桑“国际壁挂双年展”为关键节点，彼时，艺术家们已开始突破“装饰”与“工艺”的藩篱，在空间中探索纤维的雕塑性与建构性。然而，真正意义上的规模化与多元化跨学科创新，则是自21 世纪以来，随着数字技术的成熟、新物质科学的兴起，以及当代艺术议题的日益复杂化而迅速发展起来的。

当下，纤维艺术的跨学科实践主要呈现出两大路径。其一，是同材料科学与工程的纵深性融合。艺术家与科学家、工程师合作，将智能纤维、生物材料、纳米涂层、可降解聚合物等前沿材料引入创作。这使得作品围绕纤维材料本体的创新不断深化、发展，衍生出超越传统的视觉呈现，具备了可感知温度、发光、变形，甚至自我“生长”的活性，从而在动态装置等领域催生了全新的应用场景与美学语言。其二，是与数字媒介及互动技术的结构性耦合。通过将纤维材料与传感器、编程、投影等技术相结合，把纤维艺术创作从物质实体延伸至虚拟场域，逐步衍生出了沉浸式的、可供观者参与的交互体验。这种耦合不仅改变了作品的最终形态，更重构了创作流程本身：在纤维艺术本体创作之外，与算法生成、投影互动、数据可视化等形式的恰当结合，成为新的创作重点。

而驱动纤维艺术走向跨学科协作的动因是多层次的。首先，这是纤维艺术寻求自我突破的必然。传统技艺的语言在经过千百年的锤炼后，面临着叙事枯竭的危机，跨学科创新为纤维艺术注入了新的观念、方法与表现力，使其得以在当代艺术的话语体系中重获新生。其次，是技术哲学对整个社会的影响。在当下的社会语境中，技术已不仅是工具，更是塑造世界观的媒介，对此纤维艺术无法也不应置身事外，于是产生了与诸多技术形态的跨学科融合。再者，是来自社会议题的裹挟，如生态危机、身份政治、科技伦理等，对这些复杂问题的创作表现，往往需要超越单一学科的视野和表达方式。

而来自纤维艺术与其他学科在交叉地带的新知识生成，加速了纤维艺术自身表达方式与手段的多元化。因此，纤维艺术的跨学科流变，并非简单的技术嫁接或形式拼贴，而是一场关涉其本质的价值重构。它打破了手工艺与高科技、传统与当代、艺术与非艺术的二元对立，正在重塑着纤维艺术的边界、身份与未来可能性。

珍妮特·埃施曼（Jenet Echelman）是以纤维材料创作见长的美国著名艺术家。她毕业于哈佛大学，在艺术界享有很高声誉，曾入选《建筑文摘》（Architectural Digest）评选的2012（全球）创新者，其作品被誉为“重塑了城市空间的内核”[2]。《纽约时报》称赞其“为手工艺注入了一种很酷的先锋概念”[3]。她还曾获2014 史密森尼美国视觉艺术创造奖（Smithsonian American Ingenuity Award in Visual Arts），该奖主要用以表彰当今美国的杰出创新成就。虽然其本人常将自己作品定义为雕塑，但因其极为符合纤维艺术的特征，故在此作为纤维艺术讨论。埃施曼的艺术创作突破了传统纤维艺术的边界，将柔软的纤维网结构带入城市天空，创造出随风摇曳、与自然对话的空中景观。而在她的那些看似轻盈梦幻的作品背后，隐藏着极其复杂的工程挑战。其所以能实现，正因为她与材料工程师、结构工程师等多领域专家建立的深度跨学科合作，以及由此形成的一套独特的“艺术—工程”共生创作范式。本文将以其跨学科协同创作范式为案例，对其方法、流程、特征以及深层机制，进行系统性剖析，从而洞悉其内理。

一、融合材料工程的跨学科创新及工作流程建立

1. 创作瓶颈催生的问题与需求

埃施曼的艺术转型始于她对材料本身的重新思考。事实上她的跨学科创新并非凭空出现，而是针对实践中所遇到的真实问题所进行的一种解决问题的尝试。因此这种跨学科创新的第一步就在于明确问题并提出需求。

1. 早期采用钢结构骨架的作品

 2. 采用Spectra® 纤维的《地球时间1.26》

埃施曼早期的纤维艺术作品主要采用尼龙、麻、棉、丝绸等材质制作的渔网、蕾丝等，搭配镀锌钢结构制作而成。（图1）但在2010年创作作品《地球时间1.26》（Earthtime 1.26）时（图2），她最初依然设想采用钢骨架来支撑大型网状纤维。然而，由于作品形态十分复杂，她很快意识到钢材的特性与重量限制了作品形式表达的丰富性与自由度。在2015 年接受《公共艺术评论》（Public Art Review）杂志采访时，她回忆起当时的情况：“我已经到了无法再做下去的地步，作品形态非常复杂，而钢材的结构性能不再合适。又是一个倍感压力的时刻，我该怎么办？”[4] 这种创作上的瓶颈迫使她必须寻找新的路径。但在此，她清晰地提出了问题与需求：找到一种能替代钢材，兼具高强度、轻质和柔性的新材料。

2. 主动跨界搜寻与积极有效沟通

在明确需求后，埃施曼开始了解决方案的搜寻，她主动将视线投向艺术领域之外。在跨界搜寻中她意识到，航空航天和海洋工业领域可能已存在解决方案。正如她后来的回忆：“突然间，新方法变得如此清晰，如果我们用新型超强轻质科技纤维（比如超高分子量聚乙烯）制作网格，就能做出任何我们想要的形状！”[5]为此，她锁定了一种名为Spectra® 纤维的超高分子量聚乙烯材料，并直接联系了生产商霍尼韦尔（Ho n e ywe ll）公司。在沟通中，埃施曼不仅说明了她艺术创作所面临的问题，还详细阐述了将Spectra® 纤维应用于公共纤维艺术的可能性和意义。这种深入的沟通取得了显著成效，霍尼韦尔公司不仅同意捐赠Spectra® 纤维供其研究开发，还指派专门的材料工程师提供技术咨询。至此，埃施曼成功将工业领域的先进材料注入了她的纤维艺术创作。埃施曼曾在采访中回忆：她的本领源于她当过记者的工作经历，她懂得如何主动出击并提出问题。同时，她还十分强调积极沟通的意义。在她看来，如果问的第一个人无法给出答案，或许这个人能引荐另外三个可能知晓答案的人。这种积极主动、富有技巧的沟通能力，成为她在材料领域开启跨学科协作的起点。

3. 系统化、标准化工作流程建立

随着跨学科协作的深入，埃施曼的材料创新应用也走上了系统化、标准化的道路。在2017年完成的《捕梦者》（Dream Catcher）中，整个作品由四层结构网层和多片装饰性网面构成，作品主体选用了超高分子量聚乙烯（U H MWP E）和聚四氟乙烯（P T F E）材料，以手工拼接和编织的形式制作，充分照顾到了户外环境对强耐磨性、质地轻盈、韧性好、能承受强风荷载等特点的需要。但作为结构网层的核心材料——绳索，在选型和力学性能处理上仍产生了很多问题。埃施曼团队与绳索供应商科特兰公司（Cortland Company）、萨姆森绳缆公司（Samson Rope Technologies）以及工程服务商SOM 建筑设计事务所（Skidmore, Owings & Merrill LLP）的工程师们建立了系统化的合作机制。而且这一机制有着较为明确的工作流程：性能测试与分析→材料选择→应用优化。

（1）纤维绳索测试与选型：材料功能与创作需求的契合

3. 材料供应商提供的单层编织结构绳索与双层编织结构绳索（左：12 股单编织绳；右：绳芯承力型双编织绳）

在绳索选型方面，工程师们首先对多个绳索材质进行了性能测试，最后把目标锁定在了12股单编织绳、绳芯承力型双编织绳两种绳索上。（图3）他们给出的技术分析是 [6]：12股单编织绳，其结构由6 股顺时针和6 股逆时针缠绕的绳股交织而成，优势在于能保持圆形截面，抗旋转性能优于股数少的绳索，比双编织绳更便于现场拼接。而绳芯承力型双编织绳的结构则更适合在恶劣环境中使用，其内部是承重芯绳，可承担主要荷载；其外部包裹着一层保护性编织套，可提供优异的防紫外线、耐磨和防切割保护。他们还提出，芯绳和外包套可以采用不同材质的纤维，从而制造出具有不同特性的绳索，以满足结构中不同部位的受力和耐久性需求。

埃施曼团队从艺术制作角度提出，希望结构能便于现场调整和安装，同时保持视觉上的统一性。经过反复的技术讨论，双方最终达成共识：在主受力网中采用12 股单编织绳，而在暴露于外界环境、易受磨损的关键部位，则使用双编织结构或特殊处理的绳索。

（2）材料力学性能处理与优化：建立工程指标体系深度评估

在绳索材质选定后，还需要进一步针对作品的需求，作材料的力学性能处理与优化，这实际上是围绕创作在材料工程层面的查漏与完善。工程师们为埃施曼团队分析认为，这类合成绳索的优势在于极高的强度重量比和良好的加工性能，它们足以替代传统钢缆和钢丝绳，并极大地减轻了自重，这对于将纤维艺术作品悬挂于建筑上至关重要。然而，与钢材、混凝土等传统结构材料不同，绳索的力学行为极为复杂，其应力—应变关系非常不确定，受多种因素影响。

4. 材料供应商科特兰公司的样例绳索性能及载荷—伸长曲线

为了确保作品的安全性，工程师们必须将绳索材料（图4）纳入严谨的工程规范体系中。他们为埃施曼团队引入了一套基于美国绳索协会(Cordage Institute) 标准的评估体系，这也成为埃施曼在后续户外作品材料考量的重要内容。在作品的绳索材料选用中必须考虑以下关键力学性能指标 [7] ：

①刚度（绳索在受力时的变形程度）：工程师需要精确预测绳索在受力时的变形程度，这与弹性模量(MOE) 相关，并且刚度会随着绳索预加载历史而变化。

②断裂强度（在拉伸试验中导致绳索断裂的标称载荷）：这是安全底线，工程师必须确保所有绳索在设计荷载下远低于其最小断裂强度。

③线密度（单位长度的绳索质量）：这直接关系到作品的总重和锚固点的设计，是工程师进行荷载计算的基础。

④其他载荷—伸长特性：

（a）结构伸长：全新绳索在初次承受较小载荷时，内部结构被压实产生的永久性伸长。

（b）弹性伸长：与绳索弹性模量相关，载荷移除后可恢复。

（c）滞后伸长：需要一段时间才能恢复的伸长。

（d）蠕变：在长期静载作用下产生的永久性伸长。

通过对上述指标评估，工程师们认为，在作品《捕梦者》的结构网层中，“蠕变”这项内容须进行优化处理，否则可能导致作品在形态控制上产生缺陷。起初，艺术团队对这些复杂的技术要求感到不适。但在工程师推演出“蠕变”可能导致的形态失真后果和隐患后，艺术团队最终认可了这项工程措施的必要性，并采纳了方案：在结构网层中预期受力最大的绳索上，采用库拉雷（Kuraray）公司生产的Vectran ™材料作为芯绳，这是一种具有抗蠕变特性的液晶聚合物纤维。

围绕埃施曼创作所筛选并定制的这套工程指标体系，是工程师在此阶段与她开展跨学科合作的重要方法。他们从众多参数中，重点筛选并强调了与作品安全性、耐久性及形态稳定性最相关的关键指标，同时引导艺术团队学会理解和运用这套指标。这不仅为埃施曼后续的同类创作建立了一套可延续的标准，更在本质上完成了从工程语言到纤维艺术表达的系统性转译。

在回顾向材料工程领域寻求跨学科合作时，埃施曼感慨地说：“那是真正的突破，因为这使得材料能够变为完全柔软的形式，不需要刚性结构支撑。一旦抛弃了沉重的钢材，作品就会足够轻盈，可以直接链接到现有的城市、建筑物以及基础设施中。突然之间，这些作品也可以装进盒子里带去旅行，如此轻便。”[8]埃施曼对形态的执着追求，使她走出舒适区，主动寻求合作。这为她的艺术构想提供了实现基础，也赋予了其后续大型公共纤维艺术创作更多可能性。

作者：田 顺，广州美术学院副教授、硕士生导师。

责任编辑：张书鹏

文章来源：《装饰》杂志