Table of Contents

推荐序　奇点艺术不是梦（节选）

奇点艺术

引言　少年决志

鸣谢

第1章　我理解的奇点和奇点艺术

1.1　奇点时代“传统”艺术家的一天

1.2　哪一点是奇点？

1.3　奇点艺术家想要什么？

1.4　“后人类”还是人类？

1.5　奇点“奇”，但不深奥

1.5.1　世人既熟悉又陌生的几个定律

1.5.2　技术元素最终征服宇宙

1.5.3　库兹威尔、加来雄道和凯利的技术进化争雄点

1.5.4　生命的机器化和机器的生命化

1.6　奇点研究者是现代人

1.6.1　奇而不怪的奇点研究教父

1.6.2　解放未来的未来学长者

1.6.3　历史上著名未来预言家中的艺术家

1.7　想写科幻小说又不能写

1.8　技术奇点繁衍下，奇点艺术的探索范畴

1.9　给“技术-艺术”争吵画上永恒的句号

1.10　新型的“人-技关系”与智能竞争

第2章　给我一个艺术灵感，我可撬动地球——万物觉醒中的后智人艺术

2.1　无所不在的强智能——智能新纪元瞻望

2.1.1　创造性地拥有技术智能

2.1.2　技术智能重构艺术家与创造力

2.1.3　冲击未来艺术的核心智能技术

2.2　永恒的万物强智能互动——智能交互艺术实例

2.2.1　赋予生命的智能雕塑——人与智能材料交互

2.2.2　人与机器人的特别婚礼——人与强智能A.I.的爱情交互

2.2.3　未来智能交互艺术构思集锦

2.3　当代智能与交互艺术之概况

2.3.1　智能与交互技术发展简述

2.3.2　人工智能与交互艺术的表现形式与特征

2.3.3　人工智能与交互艺术家与团队精选

第3章　情感是一个精心设计的虚拟“谎言”——混合虚拟现实艺术

3.1　真实和虚拟将无明确界限——VR新时代纵眺

3.1.1　虚拟现实艺术将为生活的一部分

3.1.2　真实和虚拟将难解难分

3.1.3　人类与虚拟现实的主宰博弈

3.1.4　神经元触发混合虚拟现实体验

3.2　让我关上门，躲在他人的大脑里——奇点虚拟现实艺术实例

3.2.1　我与雕塑的我[注：参加此作品讨论的有暨南大学“奇点艺术”研讨班的同学与老师。]——全息虚拟现实艺术

3.2.2　你想什么，我能看到——婚前情感测试实例

3.2.3　未来虚拟现实艺术构思集锦

3.3　当代虚拟现实艺术之概况

3.3.1　虚拟现实技术发展简述

3.3.2　当代虚拟现实艺术的特征与形式

3.3.3　当代著名虚拟现实艺术家精选

第4章　上帝才能造的万能艺术生产机——纳米技术下的魔幻艺术

4.1　颠覆性的纳米技术与材料——纳米世界核心因素浅谈

4.1.1　纳米艺术是什么？

4.1.2　只有上帝才能创作

4.1.3　包罗万物的奇点纳米艺术

4.1.4　纳米艺术与纳米材料

4.1.5　展望“纳米艺术生活”

4.2　稻草能变黄金——纳米智能材料艺术实例

4.2.1　云颠悬挂雕塑[注：由笔者构思，后与北京服装学院师生张圆、吕思琪、陈华栋、王斐然、彭威、刘美辰、冯倩一起讨论与完善。]——纳米智能材料交互

4.2.2　壁毯流动书法——纳米智能材料交互

4.2.3　未来纳米艺术构思集锦

4.3　当代纳米艺术之概况

4.3.1　纳米艺术发展简述

4.3.2　纳米艺术中微观美感

4.3.3　当代纳米艺术的表现形式

4.3.4　当代纳米艺术家精选

第5章　我与我的雕塑有扯不清的血缘关联——4D智能打印艺术

5.1　具有自我意识的智能打印艺术——4D智能打印年代揭示

5.1.1　什么是“4D智能打印”

5.1.2　智能打印艺术的发展和憧憬

5.1.3　智能打印技术的发展特色

5.2　在星体之间打印出天梯——4D智能打印艺术实例

5.2.1　活之梦雕[注：作品曾得到北京服装学院何昱辰瑄、刘沐瑾、吴双、熊帅琦、廖金鑫、李佳楠等的帮助。]——智能材料打印

5.2.2　艺术家与他的生物雕塑——生物材料打印

5.2.3　未来智能打印艺术构思集锦

5.3　当代3D/4D打印艺术之现状

5.3.1　当代3D/4D打印艺术的分类与名称

5.3.2　当代著名打印艺术家和团队精选

后记

联合出品人

奇点艺术

未来艺术在科技奇点冲击下的蜕变

谭力勤

推荐序　奇点艺术不是梦（节选）

彭德

奇点是什么呢？奇点最初是由霍金提出的天体物理学假设，即一个存在而又不存在的点，一个让物理定律失效的点。比如宇宙大爆炸起始点，没有时间和空间却决定着时间和空间。尽管对大爆炸理论的质疑在近期观察中得到证实，但奇点理论的思路为人类的发展却带来了深刻的变化。

奇点艺术是奇点文化的子概念。按照雷·库兹威尔的定义，奇点文化中的奇点，是人工智能超越人类智能的临界点。越过这个临界点，就会迅速出现高效、高品质的文明状态。这个临界点的到来只是一个时间问题。无论从感情还是道德的角度反对或拒绝它，都无济于事。人类不可能抗拒，只能顺应。应则存，拒则亡。到达这个临界点，大约还需要二十年。

国内能称得上未来学家的人很少，而能抽出时间写书，把奇点理论引进艺术的人就更少了。所以国内类似于本书这样的书籍至今几乎是没有。面对谭力勤的著述，缺乏相关知识铺垫的读者会费解。因为他的著述中有一堆新名词，比如生命的机器化、机器的生命化、技术智能、强智能交互艺术、生物再生复原艺术、观念生物艺术、全景VR艺术、万能艺术生产机、纳米艺术、4D智能打印、活之梦雕、智能地幔艺术体等等。通过这些新词是否吸引你，大致可以判断出你对未来的立场。奇点艺术理论，对于当下国内的艺术现状来说，具有震聋发瞆的作用。

奇点艺术依赖的人工智能，将以不可思议的广度、深度和速度改变文明进程。人类用几万年几十万年自然进化的成果，人工智能可能只需要几年甚至几天的时间就能完成。不必狭隘地对这个进程表示恐惧，不必担忧人工智能取代人的身体、人的大脑和人类的运行机制，因为它们毕竟是人类的创造物，或者说是人类生命的体外延伸。

机器人是人工智能的通俗载体。人机结合、人机一体，在短期的未来会成为人类社会的生存常态，进而以几何级数的速度改变世界，使人类进入一个陌生而又高效的时代。两年前，人类还在嘲笑机器人下围棋。2016年人工智能阿尔法狗同围棋世界冠军李世石进行五番比赛，后者只赢了一局。过了一年，阿尔法狗以全胜的战绩把柯洁挑落马下。阿尔法狗使人类探索了几千年的围棋理论显得幼稚，人类的高手同它已经完全不可同日而语。阿尔法狗的判断依据的是运算，人类的判断依据的是感觉，感觉是不可靠的。

人类自身的局限太大。人类既不耐高温也不耐低温，人类无法直接感知超声和次声，无法直接感知红外线、紫外线、χ射线、α射线、β射线、γ射线等，更不要说人类脑容量的局限和处理大数据的局限，还有寿命的局限、持续工作能力的局限和工作强度的局限。这使得自然人根本不可能同机器人抗衡。

数千年人类文明史，社会进步曾依据三类参照：一类以动物为参照。人类不是进化链上各项素质都处在尖端的物种，比如鹰眼、狗鼻、蝠耳都强于人类。第二类是以人造的神话为参照，比如中国的《山海经》《搜神记》《西游记》和外国的《荷马史诗》《罗摩衍那》《一千零一夜》之类。第三类是以欲望和理性为参照。到了奇点文化时代，人类和人工智能将以大数据库作基础的综合预测为参照。

奇点文化的人文背景，涉及对现有的哲学、道德、宗教、社会结构、经济活动等文明成果的反思，新科学、新技术、新材料、新动力将是这一新兴文化的催化剂。奇点文化还在很大范围内需要借助遗传学、生物工程、克隆技术、纳米技术展示自身。如果说人类是宇宙自我觉醒的载体，那么完成宇宙的自我超越和自我觉醒，人类肯定力不从心，需要找到一种机制，从奇点技术开始。

奇点艺术在谭力勤的论述中，在很多方面和很大程度上还只是一些可以理解或可供参考的方案。这是因为这项开创式工作在现实中很难找到实例，需要从已知的艺术史寻找启示或说词。谭力勤的论述也许还不够纯粹，不得不夹杂典故和现实，而奇点艺术是指向未来的。在未来的奇点艺术面前，已知的和现行的艺术就像石器时代的涂鸦艺术一样原始。比如曾经打动过我们童年时代的三头六臂，在奇点文化时代没有用武之处，串联一堆心脏也显得累赘。奇点文化会受到神话的启发，但不必是神话的复制或改装。

有人讲，不久的将来，当奇点时代来临之后，最后一个失业的行当是考古。如果继续答问，不会被人类遗弃的艺术将是奇点艺术。奇点艺术作为可视、可知或可想象的对象，它会打破黑格尔关于艺术终结于哲学的预言。

早在三十二年前，谭力勤就发表过《中国艺术观念的未来特征》。那是他的处女作，也是他而今撰写此书的初始背景。三十多年来，谭力勤定居北美，主要致力于装置艺术与三维动画的联姻。他的这部著作，比他的创作更有感召力，因为能唤起年轻人投身这项事业。我期待谭力勤的著作在中国艺术界引起强烈关注，进而出现大批实践者。

奇点艺术

我们的未来是技术性的，但这并不意味着未来的世界一定会是灰色冰冷的钢铁世界。相反，我们的技术所引导的未来，朝向的正是一种新生物文明。

——凯文·凯利（Kevin Kelly）[注：凯文·凯利（Kevin Kelly），《失控：全人类的最终命运和结局》（Out of Control, The New Biology of Machines, Social Systems, and the Economic World）的作者。]

“未来不可预测”是一种常见的经常重复的论调……但是这个观点是错误的，而且是严重的错误。

——约翰·斯玛特（John Smart）[注：约翰·斯玛特（John Smart）,他的《理解进化发展：未来学者的挑战》（Understanding Evolutionary Development: A Challenge for Futurists）一文演讲于2014年8月3日在华盛顿召开的世界未来学家协会（World Futurist Society）年会上。]

“我们的文明向外延伸，把我们所遇见的没有智慧的物质和能量变为超越智慧的物质和能量……奇点最终把宇宙打上有意识的烙印。”技术指数级的增长会使社会的“进化变得更加复杂、更加高雅、更多知识、更加美丽、更加富有创造性。”

——雷·库兹威尔（Ray Kurzweil）[注：雷·库兹威尔（Ray Kurzweil）,《奇点临近》（The Singularity Is Near）的作者，该书英文版于2005年在企鹅图书公司（Penguin Books）出版，中文版于2011年在机械工业出版社出版。]

艺术挑战技术，而技术赋予艺术灵感。

——约翰·拉塞特（John Lasseter）[注：约翰·拉塞特（John Lasseter），PIXAR动画公司著名导演和动画师，（The art challenges the technology, and the technology inspires the art）。]

今天艺术家使用、制作工具，奇点时代的艺术工具则利用艺术家。艺术科技在提出时是疯狂，疯狂实施之后是科技艺术。

——谭力勤

引言　少年决志

在20世纪五六十年代红旗下成长的我，童年时期记载了我的特殊故事：幸福、天真、艰难、坎坷。那个特殊年代，磨砺了我的特殊意志，造就了今日的我。

苍天有责则无意，我三岁右手患小儿麻痹症。父母一边叨唠着进口奶粉为罪魁祸首，一边要我学绘画和苦练书法，望我长大后有一门技能糊口。9岁时，为小学美术骨干的我，独自完成了一幅用彩沙贴和一幅用油烟脂画的大幅毛泽东像[注：当时，采用九宫格放大和自熏动物黑油烟脂绘制肖像非常普及。]，学校把两幅作品悬挂于校门大厅墙壁上。当时父母、老师并没有拥抱我，他们真情地对着毛主席像流下了眼泪，拿着红宝书高呼着“毛主席万岁”。这桩事没任何物质奖励，但在我幼小的心灵里深深地埋下了一种宝贵的东西——自信，这种感觉一直伴随着我今天的艺术创作。我幼年养成学毛著写心得的习惯，并用好奇心记录了我幼年时代天真幼稚的想法，而这种好奇和敏感性的繁衍催生了我对未来事物的琢磨。

在我小学期间，学校常停课，作为学校老师的孩子，我和小伙伴随身携带小木枪，常越窗潜入学校封闭的图书馆，偷看小人书和大量科普读物。为了不被发现，往往进去就是大半天，不敢发出声音，直到母亲到处找人才会爬出来。此不系统的科普读物对我一生的影响甚远，使我看到了奇妙浩大的宇宙、不可思议的物理现象和有趣的化学反应。进入中学，爱上理科，并乐此不疲，多年担任数理化辅导员，帮助其他同学，并洋洋得意地学着老师的口气说“学好数理化，走遍天下都不怕”。15岁高中毕业时，我的理想是当一名建筑设计师，立志把科技和艺术捆到一起。

我随父母下放农村多年，高考恢复时我年方20。1977年高考，我成绩优秀，但当时政策是残疾人既不能安排工作也不能被大学录取。1978年改考美术，经有关高层部门面试，特殊照顾到当地师范学院美术系，但我心中一直对被抛弃的数理化有一种恋恋不舍之情。直到1995年，在加拿大管理着近百人公司的我（CEO），为业务扩展，毅然决定进加拿大谢尔丹动画学院[注：加拿大谢尔丹动画学院（Sheridan College）在北美地区享有极高的声誉，是世界著名的传统动画与计算机动画学院。]学习电脑三维技术。虽为班上年龄最大（37岁）和学历最高者（硕士），但我学得像个15岁的高中生，充满着活力。有活力，并不代表顺畅，学习起初非常艰难，我大脑板块就像加拿大雪地的冰块突然被人用一把理性的刀切开一样——痛苦，毕竟我已远离技术元素太久。当学习热情融化大脑冰块时才恍然觉醒，我的少年决志又可重新启动！

未来指导现在

提笔之初，不禁回忆起八五时期我在《美术思潮》中发表的一篇拙文《中国艺术观念的未来特征》[注：《美术思潮》（双月刊）是八五美术运动时的先锋美术理论刊物，影响深远。拙文《中国艺术观念的未来特征》发表于《美术思潮》第一期。]。此文来自我在第六届全国美展座谈会上的发言草稿，后得彭德和皮道坚老师[注：彭德和皮道坚为《美术思潮》创刊人，彭德任主编，皮道坚为编委。]鼓励后才定稿。那时年轻气盛，血气方刚，言无遮挡，惹来不少谩骂声。但彭德老师反其道而行，授予我一个论文“佳作奖”[注：986年《美术思潮》具有开创性意义的事，设立、评定并发放了中国美术史上首次美术论文优秀奖4名和佳作奖10名。]，还说我有先见之明。我当时倍感痛快但也迷惑，毕竟彭德老师当时也是一位孤独的艺术理论先锋，不然，中国美术史上的重要杂志《美术思潮》就不会停刊了。

拙文中重点强调了未来指导现在的思维方式，并列举米德（Margaret Mead）的“后喻文化”[注：出自玛格丽特·米德（Margaret Mead）的《文化与承诺》（Culture and Commitment），该书中文版于1987年在河北人民出版社出版。她将整个人类的文化划分为三种基本类型：前喻文化、并喻文化和后喻文化。前喻文化指晚辈主要向长辈学习；并喻文化指晚辈和长辈的学习都发生在同辈人之间；而后喻文化，则是指长辈反过来向晚辈学习。这三种文化模式是米德创设其代沟思想的理论基石。关于这三种文化传递模式，早期存在着翻译上对前喻、后喻文化的误解，我1984年用的是早期翻译资料，特此纠正。]和托夫勒（Alvin Toffler）的“第三次浪潮”[注：出自阿尔文·托夫勒（Alvin Toffler）的《第三次浪潮》（The Third Wave），该书于1980年在坂塔母图书公司（Bantam Books）出版。他将人类发展史划分为第一次浪潮的“农业文明”、第二次浪潮的“工业文明”及第三次浪潮的“信息社会”，这给历史研究与未来思想带来了全新的视角。]观念为旁证，并提出了“艺术成集群式交替出现”“用商业的杠杆来鞭策艺术家”“各种科技手段进入艺术作品”[注：节选自《美术思潮》第一期。]等当时看来属激进的观念和预测。非常欣慰的是，这些“不得人心”的预测数年后得以实现。回首往事，值得我敬佩和感谢的应为彭德和皮道坚两位老师，是他们具有先见之明而不是我。没有他们的支持，我早已被权威的诅咒声埋葬。

我深知，未来指导现在的思维方式在中国出现较少，以致很难涌现著名未来学专家和科幻电影名作[注：近几年来，随着刘慈欣的《三体》与郝景芳的《北京折叠》获得雨果奖，中国大众开始关注科幻小说。]。坦率地说，这种侧重于现实和过去的思维方式在某程度上影响了一个民族的科技文化、爆破式创作力和卓远的前瞻性。近年在北京举办的奇点艺术讨论会上，一些年轻人往往带着困惑提问：“研究未来对我们的现实有什么实际意义？”我当时开玩笑说：“我得把‘后喻文化’改为‘前喻文化’了，因为他们只活在当代和过去之中。”当然我也会反问他们：“现有的大量科幻小说和电影，除了娱乐之外，就没有其他实际意义吗？”不妨看一下天才的发明家爱迪生、世纪伟人爱因斯坦和今天所有的科学家、未来学家，无一例外，在他们童年时代都深受科幻小说和电影的影响与启发。说近一点，20世纪80年代托夫勒的《第三次浪潮》和奈斯比特（John Naisbitt）的《大趋势》[注：约翰·奈斯比特（John Naisbitt） 1982年出版的《大趋势》（Megatrends）从十个方面探讨美国政治、经济和文化在20世纪50年代以后的发展变化情况并对未来做出预测。据《金融时报》证实，《大趋势》一书中没有一条预言是错误的。]就影响了整整一代中国人，上至政府领导，下达寻常百姓。

大家不妨试着接受这种未来指导现在的思维方式，特别是年轻的艺术家、策展人和评论家。如果我的年龄让我有资格给他们谈谈我的教训和我的经验的话，我想对他们说：“终生挑战权威，紧紧抓住未来”。其实，这几个字既非新颖词汇也非Sexy（刺激）语气，但它确为科学和艺术领域创作思维之精髓。八五美术思潮之所以能史上留名，是因当时涌现一大批年轻有为的艺术家和评论家，他们反传统，挑战权威。更为可贵的是他们非常清楚未来中国艺术是怎样的，并为此拼搏——这便是未来指导现在思维方式的典范。其次，按照奈斯比特的观念，未来就存在于现实之中，我们可把未来看作一幅拼图，用自己的方式去努力拼绘。我的个人经历也证实，对未来的探索会拓宽思路，使视野更开阔，并能使用较超前的眼界来指导和调整当下的创作思维、技术更新和艺术形式的变革。本书尝试应用此思维方式来论证、预测科技和艺术的变革力，也期望广大艺术家、艺术史论家、艺术策展人、画商、收藏者及科学家共同参加讨论。

近二十年，作为艺术家的我，主要在数码艺术领域里翻滚，专心于观念动画、交互动画、动画装置、硬质材料数码印制，并举办个展与群展。在数码艺术创作和技术学习的同时，我深深感受到科技对艺术的冲击。有时我的技术学习过程就像坠入刺激灵感的海洋，每一个小小的技术点都能拨动我的创作神经和灵感。为此，在国际讨论会或者博文上我常提及“技术也是创作的源泉”理念。

更欣慰的是，每年的SIGGRAPH[注：ACM SIGGRAPH,是世界上影响最广、规模最大、最权威的一个集科学、艺术、商业于一身的CG展示、学术研讨会。从1974年开始，SIGGRAPH每年举办年会，1981年后每年增CG和动画图像展览。SIGGRAPH在图形图像技术、计算机软硬件以及CG动画等方面有着相当大的影响力和权威性。]和Ars Electronica[注：自1979年创立以来，奥地利电子艺术节已成为首屈一指的国际科技艺术盛事。奥地利电子艺术大奖（Prix Ars Electronica）作为艺术节期间的竞赛单元，是一个为任何以电脑为媒介，在艺术、技术和社会层面进行设计创作的人准备的跨学科平台，其对数字媒体领域中的创新与先锋精神给予充分认可。]大会等使我接触了大量前沿科技，这些科技大约5年后会进入市场并将引导数码艺术的变化和发展。我也经常苦恼，明知新技术发展方向并能构思出很多未来的艺术品，却不能做出。其次，我翻阅了大量未来学的著作，每每为著作中的预测震撼之余，我一直在想，为什么不可以把这些预测应用到艺术作品中呢？由此萌生了写书的念头，希望借助于它，把自己的思考分享给更多的人。

但真正对奇点研究产生强烈兴趣，还是在2012年前，观看了库兹威尔等人执导的纪录片《奇点临近》[注：库兹威尔等人执导的，2009年于美国播出。]和加来道雄[注：参看1.6.1节对加来道雄（Michio Kaku）教授的介绍部分。]有关物理未来发展的大量录影以后。这对我的触动深度比看他们的著作来得直接，激动之余，竟写下了十万余字的读书笔记和对奇点艺术研究的粗略想法。

过去多年来，对奇点的研究和探讨在世界未来学、科学技术、人类学、物理学、经济学、文化、生物学、医学、人工智能学、哲学、伦理学和语言学等领域已成为一种思潮。奇点大学（Singularity University）[注：奇点大学于2008年成立，由美国宇航局提供办学地点，Google赞助100多万美元，库兹威尔任校长。谷歌首席执行官和联合创始人劳伦斯·爱德华·拉里·佩奇（Lawrence Edward “Larry” Page）2010年在该校授课。]、奇点研究机构（Singularity Institute for Artificial Intelligence）[注：奇点人工智能研究所位于旧金山，投资者为彼得·泰尔（Peter Thiel），他曾是“贝宝”（PayPal）首席执行官和“脸谱”（Facebook）早期投资者。]、奇点专家峰会（Singularity Summit）[注：奇点峰会是奇点人工智能研究所的年度会议。2006年创始于斯坦福大学。“奇点”的高度跨学科性质吸引了各界专家。人工智能是重头戏，但也包括遗传学和纳米技术的飞速进步等议题。随后每年峰会分别在旧金山、圣何塞、纽约、旧金山、纽约等地举办。]和各种其他组织都相继成立。

但惊喜之余，也叹息在此博大研究思潮中独缺对“奇点艺术”的研究。我也深知奇点艺术研究将为一项巨大工程，需几代人共同不懈的努力。本书只是大海拾贝、借鉴奇点研究者的理论及技术预测，并把它转移和发挥到艺术领域，如能抛砖引玉，则倍感慰藉。有兴趣加入未来艺术的研究者，请一定多多研读未来科技研究原著。

技术播放艺术之种

艺术家如有心摸触生命自然发展的动脉，便都能从技术因素中看到艺术种子。著名未来学家凯利在《科技想要什么》[注：凯文·凯利在许多地方都采用KK简称，他的《科技想要什么》（What Technology Wants）英文版于2010年在企鹅图书公司（Penguin）出版，中文版于2011年在中信出版社出版。]一书中强势论述了技术因素永恒伴随着生命的演化过程，并称其为“第七王国”。他的结论是“科技想要拥抱生命，想要进化，想要秩序，想要充满神奇和充满活力的未来”[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。如能深信之，并皈依到凯利的信仰，那我的体会为：科技全面拥抱艺术其实是生命演化过程中的必然结果。

技术全面播种艺术种子之时，便是科技艺术成为主流艺术之日——奇点时代艺术。奇点时期GNR——基因生物、纳米科技、人工高强智能和量子物理的爆发性发展，将深深地、全方位地冲击未来艺术从渐变到高效率的蜕变。当大众都同时具有超智能的大脑和使用各种智能工具时，我们都能显而易见地预测到奇点时期的艺术模样。目前大众普遍使用的手机、网络游戏、微信、微博和娱乐媒体中，已呈现这种雏形。当然，人类都具有“洞穴人原理”[注：“洞穴人原理”（Caveman Principle）或“洞穴女人原理”（Cavewoman Principle）是指我们今天的需要、梦想、个性和愿望与10万年前洞穴中的人大同小异，我们仍然像我们的洞穴祖先那样思考问题。]的强烈心态和遗传基因，肯定会有一小部分艺术家和评论家天生恐惧技术，有的断然拒绝，有的视而不见，有的永恒怀旧。

预测未来是一件艰难之事，许多人都强调“艺术发展是无法预测的”。我暂不讨论此观念的正确与否，我想告诉大家的是，目前所有对未来的研究都是建立在科技发展的基础上，因大部分科学技术发展是有规律可循的。如著名的“摩尔定律”和库兹威尔的“加速循环定律”都是对技术指数极速增长的分析和总结，并已在过去几十年的技术发展中得到证实。这些规律指导人们不再使用线性增长思维方式，而是采用指数增长思维方式来看待明天的科技进程。

记得读高中时，数学老师要我论证“一张纸折叠36次后，其厚度将比喜马拉雅山峰还高”的定律，当时我压根儿不敢相信，当采用指数计算后，的确得出此惊人结果。古代德国有在棋盘64个格子里堆放大米的故事，从一粒米开始，每格翻倍。当时聪明的大臣告诉皇帝，把全德国生产的大米都拿来，也填不完这64格。其实，奇点研究就是利用故事中的指数发展思维来预测科技发展，计算有据，预测准确。而作为奇点艺术研究者，我目前能做的仅是借鉴他人的科技预测来分析、演绎奇点时期的艺术。说狭隘点，奇点艺术的研究是探讨未来技术奇点冲击下所产生的艺术，借此逻辑（就此而言），艺术又是可预测的。

“科学永远是一把双刃剑”这句名言放之四海皆真理，科技能不断解决问题也能不断制作棘手困境。但大家可别忘记，艺术本身就是一把双刃剑，它“自身潜能里已注入了摧毁自身的能力”[注：罗伯特·巴里（Robert Barry）,出自《与休拉·梅尔的访谈录》，刊于《概念艺术》（Conceptual Art），于1972年在达顿出版公司（Dutton & Co.）出版。]。英国美术史学家布莱顿·泰勒（Brandon Taylor）说过：“几乎无人会否定近些年的视觉艺术引起了人们的极大兴趣，又同样激起了人们的诸多非难”[注：出自布莱顿·泰勒（Brandon Taylor）的《当代艺术》（Art Today）,于2007年在江苏凤凰美术出版社出版。]。在奇点时代，在科技与生命的高度融合下创作的艺术，可能是在一把双刃剑上再熔入另一把双刃剑——俗称多刃剑。

来自童年的自信

经济腾飞的今天，在与艺术界朋友的饭局上，重口味的话题是“谁的画最值钱”“谁的作品拍卖价最高”。听后伤感，我也常常问我自己，为什么从事未来艺术研究？不为名也不为利——真虚伪。但前提是有此可能吗？如果自己在动笔之初都已找到答案，那我在清寒、艰苦的写作过程中，便不会有太多的痛苦，有时还会不断享受着这种独有的创新快感。换句话说，干得踏实，写来自信——一种来自于我童年的心态。

谁都清楚对奇点艺术的权威认可不在当下，而在未来。本书中大量奇点艺术作品研究案例，是送给下下一代的礼物，是否有价值，只有他们可以见证和评估。如他们能受到某些启发，我已满足，如能实践制作其中某些作品，我会在九泉下露出衷心的微笑，送上祝福。

目前，在零散谈及未来艺术的文章中，有些不乏深刻见解，但多为美术评论家、美术史家和科幻作家而为。他们的预测全部建立于个人幻想和历史理论比较发展的基础上，整体而言，缺乏可靠的科技支撑。而绝大部分科学家只埋头他们的研究，对科技能对艺术产生什么影响，他们不感兴趣。而艺术家几乎很少发表文章谈及未来艺术。我这本书，志在弥补这一缺陷。首先，我采访了大量前沿科学家和当代数字艺术家，使预测建立于确切可行的技术发展基础上，并精选一些有力论文资料和科技已验证的实例。其次，坚持从艺术家本身的视角来创作、设计未来艺术品，志在把技术、观念、造型合为一体。作为数字艺术家的我不研究艺术历史，也不善于评论艺术现实，本书的着重点是论证和阐述我构思的未来艺术，而绝不是现已存在的当代艺术。

本书采用了各种前沿媒体手段和视觉特效，并对技术原理、艺术观念、形式方法进行详细解释和图解说明。望能使读者一目了然，消除那种对未来技术的恐惧感，从而产生一种共同幻想视觉。当然，我熟悉的电脑动画技术为此提供不少帮助。这种大剂量而又强化的视觉刺激在其他未来学著作中很少见到。

写作过程中也遇到大量科技美学、艺术理论、审美情感、伦理道德、技术与自然等问题。虽我在书中不同章节表达了自己的看法，但因不为我的研究重点，故留给大家去共同探讨。在不久的未来年代，人类本质意义将会得到扩充和挑战，生物智能和非生物智能将融合，而人类的文化艺术之本质意义也同时得到扩充和挑战。我们会惊讶和疑惑：是人类还是机器在创造艺术和文化？“后人类”是否具有原生态的人文情感和审美积淀？奇点时期的伦理道德规范是什么？科技、自然、生命之间的内在发展到底是一种什么样的关联？愿大家一道来解释这些问题，并希望做好迎接这种技术文化挑战的心理准备。

本书不是科幻小说，更谈不上异想天开，确切而言是挪用未来科技因素的可靠成熟度对未来艺术之冲击进行合理预测。对于本书，我的自信心基于如下几点：

（1）它是我在阅读了大量科学论文和采访大量科学家之后撰写而成的；

（2）它是世界著名前沿科学家和艺术家参加讨论和出策后撰写而成的；

（3）它提及的未来技术和未来艺术形式都已在当代现实中存在最初雏形和发展模式；

（4）它预测技术和艺术年代介于5年到50年之间；

（5）它的艺术奇点概念建立于西方大量科技奇点研究成果之上；

（6）它的未来艺术品设计和构思都有可靠可行的科学技术依据和人文观念支持。

谭力勤

2013年8月写　于美国新泽西州樱桃山庄

2017年3月稍作修改

鸣谢

本书特献给爱妻董宽、我们亲爱的孩子谭聚和谭劦力。从撰写之初的中文文字打印和语言修改，到完稿后的脚注查核和图片校对，整个过程中董宽都给予了无可替代的帮助；谭聚和谭劦力对英文逻辑结构、习惯表达的专业修饰令本书英文部分增色不少。没有他们的尽力协作和精神支撑，我真难顺利完成本书。

诚恳感谢机械工业出版社杨福川先生的辛勤努力使本书中文版成功出版。五年前，在中国其他出版社还纠结于“奇点”含义时，我已迅速获取到机械工业出版社的出书协定，杨福川先生的前瞻意识和真诚支持一直伴随着我；同时感谢该社孙海亮编辑，他的编辑功力让文字表述更加顺畅和表达妥当；还得感谢王建敏和严荣智设计师予以本书版式的独特设计。

难于忘怀美国SIGGRAPH和奥地利电子艺术节（Ars Electronica）给我提供的机会，让我触及了大量的前沿科技信息和数据。感谢奇点教父雷·库兹威尔（Ray Kurzweil）在SIGGRAPH主旨演讲和著名未来学者加来道雄（Michio Kaku）在纽约和新泽西州的多次精彩演说，是他们的未来理念令我血液中孕育了“奇点艺术”的原始冲动细胞。

感谢著名新媒体艺术家和理论先驱罗伊·阿斯科特（Roy Ascott）为本书提供的理论与技术方面的指导和咨询；感谢纽约视觉艺术学校布鲁斯·温兹（Bruce Wands）名誉院长的诚恳相助，在需要之时，他总会伸出热情之手；感谢纽约理工学院的罗伯特·史密斯（Robert Smith）教授与我多次对奇点艺术研究的案例进行交谈和切磋。

感谢前辈彭德教授和皮道坚教授等对我三十多年来的艺术创作和理论研究的竭力支持——从八五初期我的“未来指引现在”理念至今天我的“奇点艺术”探索。中国未来学者奇缺，艺术未来学者更为稀罕物种，但有着前辈们的倡导扶植和艺术家们的协同努力，我坚信中国的艺术未来学将拥有希望。

真心感谢清华大学美术学院徐迎庆教授对部分书稿的阅读和提出的真知灼见，以及多次讲座邀请和研究推荐信。同济大学沈海军教授和博士生李嘉骞，美国罗格斯大学生物系富景林教授和张婷博士投入时间和精力，分别阅读了纳米艺术和生物艺术全章草稿并提议修改看法，在此深表谢意。

感谢我的主要研究助理武汉工程大学蔡明广讲师，根据拟定的提纲，他在两年多前撰写了虚拟艺术章节中多个分段草稿，我在撰写中相继选用了部分内容。完稿后，他又周详地阅读了虚拟艺术全章初稿，更新技术词语。同时感谢我北京大学研究助理郑文景在资料搜集和人员联系方面的贡献。

中国、美国大学和学术机构为我提供了可靠的奇点艺术研究支持，通过参加学术活动和师生的辩论互动，我确受益良多，这为本书撰写提供了一定的素材。感谢我艺术创作和学术研究的家——美国罗格斯大学给予的基金支持和时间保证，其中特别感谢马克·派力斯（Michael Palis）分校校长和约瑟夫·施基沃副院长（Joseph Schiavo）；感谢北京大学吴中海院长和王强主任同意开创中国首个“奇点艺术”研究生课程和专业；感谢天津美院邓国源院长成立了中国首座奇点艺术和设计研究所；感谢清华大学林华教授为我的研究专门主办的北京国际奇点艺术研讨会；感谢西安美院武小川教授为我开设了第一堂强人工智能艺术工作营；感谢北京服装学院詹炳宏校长和李四达教授，暨南大学李学武副院长、李杰教授和李鹏飞副教授，广东工业大学汤晓颖副院长和黄迅教授，让我在他们学校开设了“奇点艺术”研讨班。

奇点艺术学术巡回演讲和《奇点艺术》书籍征订都曾得到中国高校的大力相助，其中包括北京大学、清华大学、浙江大学、东南大学、华中科技大学、天津大学、中央美术学院、北京电影学院、上海音乐学院、中国戏曲学院、西安美术学院、广州美术学院、天津美术学院、湖北美术学院、鲁迅美术学院、北京科技大学、北京师范大学、西北大学、中国地质大学、暨南大学、武汉理工大学、深圳大学、南京师范大学、首都师范大学、湖南师范大学、杭州师范大学、北京服装学院、东北农业大学、华南农业大学、北京工业大学、大连工业大学、广东工业大学、湖北工业大学、华北理工大学、南京晓庄学院、北京工商大学、天津工商大学、桂林航天工业学院、吉林动画学院、湖北民族大学、西安邮电大学、浙江理工大学等。需感谢的校长、院长、系主任和各位教授朋友们的确很多，无法在此逐一列出，敬请谅解！

在最后案例图片处理中，需特别感谢广州美院陈赞慰教授工作室帮我组织奇点艺术插图班，还需感谢暨南大学李杰教授、鲁迅美术学院史立新副教授、华北理工大学王珺副教授、华南农业大学涂先智副教授、北京服装学院宁兵讲师帮助寻找贵校插图学生。各校学生名字都分别署于书中插图后，以示谢意。

第1章　我理解的奇点和奇点艺术

1.1　奇点时代“传统”艺术家的一天

作为一位奇点时代的艺术家，他仍用画笔、油画颜料和画布进行架上绘画，所以大家称他为“传统艺术家”[注：奇点时代生物智能与非生物智能高度融合所有产生的艺术将成为此时代的艺术主流，但20世纪的艺术创作方式还会以某种形式继承下去，人们称其为“传统”。]。此时强智能万物交互艺术、生物和非生物智能艺术、神经元体感和无界面虚拟艺术、纳米材料和4D智能打印艺术、梦想拷贝和电子化永生艺术、能源和暗物质艺术已成为艺术主流，但他仍然坚持传统的艺术创作方式。

“传统艺术家”生活在人工生态环境和大自然之中，全透明大屋的材料与其说是玻璃，不如说是一片看不见但可触摸的高智能材料[注：奇点时代艺术家周围环境和物体都同时具有智能，只有这样方能与艺术家交互。掌握和使用其智能材料和工具是气垫艺术家的基本功。]，此屋材料能根据屋外物体（如树、石、河流等）自动调整形体，与自然融为一体，使艺术家能零距离触摸树、石。同时，该屋也可根据屋外气候（阳光、雨水、湿度、温度等）自动与艺术家身体中的纳米机器人交流，调整至最适合艺术家的舒适程度。室内长满新鲜植物，所有能源皆来源于自然界，所有的食物和水都为智能的室内植物循环产生[注：来自凯文·凯利（K.K.）《失控：全人类的最终命运和结局》第一章“人造与天生，新生物文明”部分。]。屋中所有家具从来都没有固定形体，每天智能家具会根据艺术家大脑的智能构思进而变换。

清晨，作为生物和非生物智能融合的他，非常准时又自然地醒来，没有闹钟和任何声音打扰。进卫生间当然是他起床后的第一件事，排泄后马桶智能屏幕[注：出自加来道雄的《物理学的未来》（Physics of The Future），英文版于2011年在锚书出版社（Anchor Books）出版。]已清楚告诉他的胆固醇、甘油三酯、脂肪、血糖一切正常，但血压有点高。稍后，代替镜子的是一种真假难辨的虚拟成像，对着眼前另外一个他，艺术家调整保肤指数和五官的日常自动的洗刷程序[注：“加来道雄：智能革命”（Michio Kaku: The Intelligence Revolution）影像，BBC，（2013）www.youtube.com/watch?v=4lE_kfERFL4。“科技融入生活：日本公司展示可触摸Android智能镜子”影像，（2013），中国业界质迅网：www.cnbeta.com/articleszhixun/186982.htm。]。

早餐后，艺术家便戴上父亲去世时留给他的2015年微软发明的老旧的Hololens智能全息眼镜[注：出自加来道雄的《物理学的未来》（Physics of The Future）。]，他很喜欢这种老旧而又实用的东西。他拍拍前左手腕，便在眼镜中找到昨晚睡觉时大脑所构思的立体艺术品色彩草稿，他迅速修改后把其构思传给智能打刷机。数分钟后，几十幅新系列油画作品大体效果图已出现在他画室的智能画布上，他通过指令控制智能画笔、智能颜料和智能画布来进行反复琢磨和修改。

此时，他不急于观看新作效果，而是在餐桌的桌面屏幕上浏览艺术市场新反应及市场销售状况，并与代理商通过虚拟方式谈一些开源作品价格之事。稍后，他便以无界面（裸眼）虚拟方式与他的几位艺术朋友坐在一起聊天。尽管这几位朋友远在英国、中国、澳大利亚和美国，但那逼真的情景使他感觉他们真实地坐在对面，大家均能清晰地感觉到对方的呼吸、声音和体味。

稍后，艺术家进入画室，正式开始一天的绘画。他会仔细观看和分析每一张油画，用他大脑中纳米机器人与智能材料进行沟通，无数次调整笔触力度、质理、颜料稀薄、主体虚实、油脂流挫、刀痕宽窄、明暗交接、彩色柔裂、构成布白、光亮强弱、色调对比、整体效果，乃至画布尺寸等。说简单点，艺术家此时是用大脑与颜料画布的智能交互系统进行绘画而非手上功夫。

中餐后，艺术家感觉大脑智能交互系统绘画有点累，或者无法得到他想要的效果，他会拿起智能画笔，在智能画布上进行修改。这可不是一件易事，因为智能画笔和画布总与他对抗，挑战于他，艺术家不得不关闭它们的智能功能，以便自己可完全控制绘画过程。

艺术家往往会拱手让给智能工具完成整体控制和超细微绘制，因为此项为智能画笔画布的拿手好戏，艺术家的强项是进行中间细微修改和最后调整。其次，智能工具材料在整体构图和色调控制上有着惊人准确的能力（按照艺术家的构思），但有时会缺乏艺术家想要的奇效和随意性，这种奇效和随意性往往需艺术家反复改写程序编码或者采用传统手上功夫来完成。

“艺术家的一天”——非理性的积极力量，艺术家：姜灵子（2016）

下午4点后，艺术家的太太同几位虚拟朋友进行球类比赛。当然，这几位虚拟朋友也同时在他们的住宅与艺术家夫妇进行虚拟式比赛。

晚上，除了有特别紧急的需求，不然艺术家不会制造艺术品，大部分时间他静思明天的创作内容和调整画面，艺术家大脑纳米机器人会很好地保存此信息。剩下的时间，一部分他会用于参加朋友的艺术展开幕式和出席各种社会活动，另一部会浏览各类创作和各种艺术新思潮。

也许这一天晚上正是艺术家搬家日，以便刺激创作灵感。艺术家和太太会把他的大屋、家具和作品缩小后装入一架无人汽车飞机，开到或飞到某一处森林覆盖的山头，开始他们新一天的生活和创作。

1.2　哪一点是奇点？

“奇点”观念对所有艺术家而言都是陌生的。哪一点才是奇点呀？我和大家一样也曾提出过此问题。坦率地说，奇点确有太多的解释和定义，涉及好几个学科领域，如物理学奇点、宇宙学奇点、几何学奇点、数学奇点等。

物理学奇点是指物理学上一个存在又不存在的点。对于宇宙学奇点，许多科学家认为它是宇宙产生之初，由爆炸而形成宇宙的那一点。几何学奇点是无限小且实际不存在的“点”。数学奇点通常是指数学上没有定义，或者不具备足够好的数学性质（如可导性）的点[注：维基百科英文版：数学奇点条文。]。

我们今天所谈的是库兹威尔在《奇点临近》一书中所说的技术“奇点”。库兹威尔阐述的“奇点”是一个技术奇点，它特指人工智能超越人类智能这一临界点；其次，它描述的是未来的一个时期（2045年左右）——生物智能（人类）与非生物智能（机器人等）高度奇妙融合阶段，人类的智能会逐渐非生物化，其智能程度将远远高于今天的智能——它将超越人类的极限，大大提高人类的创造、想象、记忆能力。在这个新世界中，人类与机器、现实与虚拟的界限将变得模糊，人类可以任意地装扮不同的身体，扮演一系列不同的角色。人类衰老将减慢，各种疾病都将得到治愈；环境污染将会结束，世界性的贫困、饥饿等问题都可得到解决[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》，英文版于2005年在企鹅图书公司出版；中文版于2011年在机械工业出版社出版。]。

目前，对人工智能超越人类智能进行研究的人甚多，对“奇点”时期的命名也千姿百态，通常使用的有“后生物时代”[注：出自罗伊·阿斯科特（Ror Ascott）的《未来就是现在：艺术、技术和意识》于2012年在金城出版社出版。]“后人类时代”[注：出自雷·库兹威尔（Ray Kurzweil）的《奇点临近》英文版。]“后智人时代”“终极算法时代”[注：出自尤瓦尔·赫拉利（Yuval Noah Harari）的《未来简史》中文版，于2016年在中信出版社出版。]等等。

1.3　奇点艺术家想要什么？

在阅读凯利的《科技想要什么》一书的同时，大脑也不断折腾着“奇点艺术家想要什么”这个问题。其实奇点时期艺术家想要的很简单，在生物身体融合非生物机器智能的状态下，他们义无反顾且自然地利用两者的强智能来表现他们想要的艺术，这种艺术，笔者称之为“奇点艺术”（笔者有时称其为“后生物艺术”[注：来自罗伊·阿斯科特（Ror Ascott）的《未来就是现在：艺术、技术和意识》于2012年在金城出版社出版。]“后人类艺术”[注：出自雷·库兹威尔（Ray Kurzweil）的《奇点临近》。]“后智人艺术”等）。

当然，“奇点艺术”是奇点研究中的一个组成部分，隶属于未来学艺术部分。说得学术性一点，“奇点艺术”是建立于量子物理学、电脑科技、纳米科技、生物医学和强人工智能等加速发展的基础上的，对未来艺术的探讨和预测。具体来说，“奇点艺术”是科技奇点文明时期的艺术，是人类智能与人工物智能高度融合阶段的艺术。在美国，对奇点的研究和探讨早已在多领域中展开，但对“奇点艺术”的研究则处于初期阶段，当笔者在SIGGRAPH大会上与人讨论此问题时，有吹喇叭者，也不乏踢场者——其实不少人也在迷惑。

奇点艺术家是奇点时期艺术家的简称，它也是一个广义称呼，因为生物工程师、程序设计师、骇客、人工智能专家、纳米工程师与艺术家的概念将会非常模糊[注：来自保罗·格雷厄姆（Paul Graham）的《黑客与画家》（Hackers and Painter：Big Ideas from the Computer Age），英文版于2010在年由奥赖利媒体出版公司（O’Reilly Media Inc.）出版；中文版于2011年在人民邮电出版社出版。此书主要介绍黑客的爱好和动机，同时阐述黑客与画家的共同之处——他们都是创作者，并试图创做出优秀的作品。保罗·格雷厄姆被称为硅谷创业之父，美国著名程序员、风险投资家、博客和技术作家。]。在奇点时期，技术专家的智能已具有超常人的创造力，而艺术家也同时具有技术知识和各种编程智能。

可能更令大家困惑的问题是：奇点艺术是否继续继承人类艺术的特征？从笔者目前所读的著作和研究得知，答案是肯定的，因奇点艺术是人机艺术。按照库兹威尔的观点，未来纳米机器人与人类生物智能结合所创造的艺术还是人类艺术，尽管有时非生物智能占主导地位。这种人机艺术还将继承人类的审美情趣和人文情感，不可否定的是它也会创造出人机艺术的新美感和人机因素。到奇点后期，人类智能将全部成为非生物智能，届时，人类文明与艺术最终将被非生物智能所为。

1.4　“后人类”还是人类？

“后人类”在许多科幻小说和其他研究著作中也经常提到，但奇点研究中所说的“后人类”是否像科幻小说中的怪物？或者一半机器，一半人体？

目前，奇点研究者对“后人类”[注：奇点研究者对后人类命名不统一，有“后智人”“后生物”等。]的描述为：随着量子物理、纳米科技、生物医学和人工智能等以指数速度发展，人类智能在未来几十年中将发生质的提升，人类未来命运也将发生根本性变化。数百万个纳米机器人流通于人类的血液，浸透人类的大脑和肉体中，为此，人类记忆体和思考速度将呈指数级增强。纳米机器人同时将人类各种器官彻底升级，完全解决衰老、疾病之困。人类将是有责任地死去，而不是自然死亡。人类和电脑将融为一体，纳米机器人可提供人类和世界各种非生物物体之间通信联系，使万物处于永恒的交互之中。此时人类称为“后人类”或“奇点人”[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

从上述文字中清晰可见，奇点时期的“后人类”在外貌上与现代人无区别，但血液中流动着成千上万纳米机器人，纳米机器人可控制人脑神经系统、思维方式和记忆体。从这点说，奇点“后人类”是最可接受的，是一个有血有肉的人类变种。

奇点“后人类”的世界将延续人类文明，包括艺术和人类情感。从外貌来看，当代艺术家与奇点艺术家并无任何差异，但在智能方面已产生本质区别。前者是人类高级进化的结果——生物智能艺术家，而后者是人类和技术智能双层高级进化的结晶。如果上述观点正确，我们可以说奇点艺术即后人类时期艺术，奇点文明是一种人机文明，最终的非生物智能将会延续人类文明。后人类的艺术不仅会模仿和延续人类视觉情感，还会创造奇点时代的新“人技美感”。

在奇点时期，人类自然属性将改变，也许不直接改变人类所做之事，但自身的蜕化将非常明显。严格地说，后人类的智能将从生物智能向非生物化智能转化，人类的智慧慢慢被纳米机器人代替，其智能程度将高于今天的人类智能数百万倍。纳米机器人在人体内会改变人类的思维过程，使人类能够更快思考和创作。奇点科学家将比现在的科学家聪明100万倍、处理速度快100万倍，那时一小时的发展也许相当于现在一个世纪的进步[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

奇点教父库兹威尔把此过程分为三个阶段：第一，人脑逆向工程，开发和复制人类复杂、灵活的和富有情感的生物系统；第二，真实人类情感遭遇非生物智能与思考；第三，人类本身从生物智能过渡到非生物智能[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

奇点“后人类”将拥有各种桥接其他生物智能和非生物智能的能力，但又保持其独特性，就像硅智能一样。也可以这样说，奇点“后人类”本身是一个巨大无比的渲染农场（Rendering Farm），既可以保持独立渲染，又可以联合嫁接其他各种智能进行高效力创作。这种创作将完全改变以往所有艺术的创作思路和展现效果[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

1.5　奇点“奇”，但不深奥

要研究奇点艺术必须了解雷·库兹威尔、加来道雄、凯文·凯利等人的奇点基本理论，还要了解历史学家尤瓦尔·赫拉利的“智人神性”和”生物终极算法”论点和艺术家罗伊·阿斯科特对媒体艺术意识的研究。这方面的书籍思维严密、知识深奥、涉及面极广，确实难啃。在此，笔者特意抽出几个核心理论简明阐述之，希望读者读后不再感到奇点理论太深奥。

1.5.1　世人既熟悉又陌生的几个定律

有几个定律一直引导着奇点研究者，这些定律对IT从业者来说非常熟悉，但对艺术家又是那么陌生，目前奇点研究的基本推理预测都建立于如下两个定律基础之上。

1.摩尔定律

英特尔（Intel）联合创始人戈登·摩尔（Gordon Moore）在他1965年的论文中描述了一个技术发展趋势，因其预测被证明惊人准确，故后被称为摩尔定律。摩尔定律最初是指IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。简单地说就是随着科技的发展，商品性能会变得越来越好，而价格却会变得越来越便宜，尺寸越来越小。

摩尔定律，（1965）， © Gordon Moore，图源：摩尔ISSCC2003演讲稿

让人惊讶的是，这几十年世界上无论是数字电子设备处理速度、存储器容量、传感器技术，还是数码相机像素都按照摩尔定律发展和提高。摩尔定律的指数发展规律对近半个世纪技术的进化影响巨大，摩尔定律被认为是20世纪末和21世纪初科技变革的主要驱动规律。

在20世纪80年代中期，很多人怀疑互联网能够普及，因为当时互联网只包含了数万个节点的服务器。事实上，节点的数量以每年两倍的速度递增，10年后，节点的数量达到了数千亿个。但是那些局限于当时技术发展水平的人并没有认识到这种趋势。

30多年前，从人们拿着大哥大式的手机，到后来的翻盖、滑盖、侧滑盖手机，再到后来的支持音乐、蓝牙、摄像的手机，直到最近的支持语音、眼球、脸部智能识别的手机，以及无线充电和6G网络的出现，这短暂几十年的发展，手机已经从笨拙的机器发展到具有超强记忆力、多功能的、小型高速电脑平台，甚至不远的未来将具有思考力与生命力。

为说清此原理，笔者经常要求学生一起来求证“纸张对折”中的指数原理：一张普通的纸（假想0.01毫米厚）对折30次比珠穆朗玛峰还高（10737.41824米），对折42次就相当于地球到月亮的距离（380000千米）。这种教学的目的是让学生采用指数思维来创作艺术和预测和研究未来艺术。

2.库兹威尔定律——“加速循环定律”

“加速循环定律”也有人译为“加速回归定律”，是库兹威尔在研究摩尔定律的基础上提出的。库兹威尔对人类命运课题的研究始于20世纪80年代。通过近30年的分析与总结，他发现了：加速循环定律与摩尔定律非常相似，即每两年各种科技发展指数均增加一倍。两个定律绘制成图均为指数曲线，二者的值均呈倍数增加。社会模式变化的加速度将与信息技术的指数增长速度相同，现在正处于曲线的拐点，在这个时期指数增长的趋势将变得非常明显。一旦越过这一阶段，这种加速的趋势将呈爆炸式增长，这便是库兹威尔的“加速循环定律”。

根据该指数曲线，库兹威尔预测，到21世纪20年代中期，人类将会成功地逆向设计出人脑。到20年代末，计算机将达到人类智能的水平。2045年将出现“奇点”时代。他预计，到2045年由于计算能力剧增而其成本却骤减，创造的人工智能的数量大约将是现在存在的所有人类智能数量的10亿倍[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

当然，技术指数发展概念完全颠覆了人们常识性的“直观的线性”观，一般人很难适应和接受，这也是奇点和奇点艺术研究的艰难之处。使用指数发展思维方式需要一个过程，也需要极强的想象力。按照指数发展观，人类在21世纪的进步将相当于人类20000年的进步。在未来短短的几十年里，机器智能将超越人类的智慧，进入奇点时代。如此迅速而深刻的技术变革，代表了在人类发展历史结构的变革[注：出自库兹威尔个人网：www.kurzweilai.net/the-law-of-accelerating-returns。]。加速循环定律提示我们，技术进化运用了正反馈：由进化过程中的某个阶段所产生的更好方法来创造下一个阶段。每个阶段的进化都建立在上一个阶段产物的基础上，因而发展得更快。

进化间接地起作用：进化产生人类，人类发明技术，技术再利用不断发展的技术来创造下一代技术[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

1.5.2　技术元素最终征服宇宙

奇点整体理论根基于一个坚固、可靠的因素——技术元素，并坚信技术的力量可改变世界和人类。库兹威尔是此信念的倡导者，他在《奇点临近》一书中指出，未来20年中触动物种的遗传基因技术、复制物质的纳米技术、强人工智能机器人（这三项技术简称为GNR）都将进入高速发展阶段，人类的智能将会大幅提高，从而发生根本性变化。在“奇点”到来之际，机器将能通过人工智能进行自我完善，超越人类，从而开启一个新时代[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

在21世纪前50年内，GNR将进行交叉、重叠或革命。每一种技术影响并渗透另一种人类技术，从而导致奇点时代的开始。基因技术（G）将能克服人类顽疾，防止衰老。纳米革命（N）能使人类重新设计和构建自己的身体和大脑，并突破生物学极限。机器人技术（R）是奇点时代革命性的根本技术，其强人工智能技术能使非生物超越生物人类智能，成为奇点时代真正强大的力量，这也被称为改变智慧和灵魂的机器人[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

凯利也是此信念的推广者，他在《技术想要什么》一书中反复强调这种超越大脑母体的技术因素，就是伴随生命出现的外熵力量，它正在重新征服地球[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。

凯利的技术生命理论深受心理学家谢里·特尔克（Sherry Turkle）的影响。特尔克女士说过：“科技是人类的‘第二自我’”。作为麻省理工学院（MIT）的科学社会学和人格心理学教授，特尔克女士以她独有的心理分析角度和法国人的思维方式，来研究电脑与人之间的关系。她认为电脑不是“工具”，而是我们的社会生活和心理的一部分。她仔细探索了电脑游戏、电子表格和计算机，研究它们是如何影响人类对自己彼此的认识，以及人类与世界的关系的。她还说：技术催化人类的改变不限于人类做什么，还包括人类怎么思考[注：出自谢里·特尔克（Sherry Turkle）的《第二自我：电脑与人类精神》（The Second Half：Computers and Human Spirit）。]的。

布赖恩·阿瑟（Brian Arthur）也说过：我们信任自然，但我们的希望来自科技。我们可与技术元素同步运动，当有利条件出现时我们便有充分的准备去驾驭它。通过对科技之追求，我们可更轻松地发挥技术因素的全部作用[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。

显而易见，上述信念对技术充满了正能量，而著名的“罗马俱乐部”的消极预测信念则与此相反，他们强调技术会给人类和环境带来灾难。因“罗马俱乐部”的早期著作，如《增长的极限》影响很大，这为人们接受技术奇点学术观点增加了难度。但笔者认为，以确切可行的科技发展规律来预测未来，比凭目前能源和环境现状、政治家们的幻想来预测要来得可靠。笔者站在“罗马俱乐部”的批评者一方，也坚信伴随生命演化，数十亿年的技术元素将改变宇宙和世界所有生物。

1.5.3　库兹威尔、加来雄道和凯利的技术进化争雄点

库兹威尔、加来雄道和凯利都为世界著名的科技未来研究学者，他们对技术奇点的论述各有特点。纵览美国各大书刊、电视网络、国际会议，他们的曝光率确实很高，但很少见到他们为某一观点而口诛笔伐，倒是在他们的著作中能见到不少阐述对方观念的段落。笔者可以这样说，他们的争雄是一种友善的高端博弈。

1.六个纪元

占驻技术奇点学术研究制高点的库兹威尔，一举一动都会触动世界神经。他从生物和技术两方面将进化的历史分为六个纪元：物理和化学纪元、生物与DNA纪元、大脑纪元、技术纪元、人类智能与人类技术的结合纪元、宇宙觉醒纪元。从最初的物质、生物、技术到智能，最终万物智能觉醒将是宇宙中能量最大的体现[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

六个纪元，（2005），© Ray Kurzweil，图源：库兹威尔的《奇点临近》

库兹威尔认为人类已经经历过了上述前四个纪元，将进入人类智能与技术结合的第五纪元，即人类与机器的联合——人机文明，即嵌入人类大脑的知识和技巧将使人类创造的容量更大、速度更快、知识分享能力更强的智能相互结合[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

2.四种类型

加来道雄是美国大众心目中科技普及王子，他以电视主持人的身份把他的思想和理念转播到千家万户。他把生物和技术进化的历史进程分为四种类型：类型0——现在；类型1——智能控制地球；类型2——智能控制太阳系和银河系；类型3——智能控制宇宙。奇点时期将是类型1。

3.两个临界点

凯利作为网络文化（Cyberculture）之“游侠”，他周游世界，不时发出思想强音。他把人类和技术的发展进程称为两个临界点。大约一万年前，人类改造自然界的能力超过了地球改造人类的能力，这便是第一个临界点，也是技术元素的起点；当技术元素改造人类的能力超过了人类改变技术元素的能力时，第二个临界点就出现了。其实，凯利所谈的第二个临界点便是库兹威尔所谈的技术奇点，但凯利一直认为“奇点”不是最好的命名，需要商榷。

1.5.4　生命的机器化和机器的生命化

作为世界机器人领域无可争议的权威人物，罗德尼·布鲁克斯博士（Rodney Brooks）[注：罗德尼.布鲁克斯（Rodney Brooks），美国著名机器人制造专家，包容体系结构的发明者，MIT电脑科学和人工智能实验室（MIT AI Lab）的现任领导。20世纪90年代设计了第一个火星机器人。一位充满幻想的科学家，富有创新精神的企业家。]曾说过：我们的机器将变得越来越像我们，而我们也会越来越像我们的机器。罗德尼·布鲁克斯在2013年TED[注：TED（technology, entertainment, design）是世界著称的“用思想的力量来改变世界”大会。“TED”由“科技”“娱乐”及“设计”三个英文单词首字母组成，这三个广泛的领域共同塑造着我们的未来。事实上，这场盛会涉及的领域还在不断扩展，展现着涉及几乎各个领域的各种见解。参加者们称它为“超级大脑SPA”和“四日游未来”。]演讲中展现了一台名叫PackBot机器人，这台机器人具有基本简单思维，可与人交互，挑选对象，在不伤害对方的前提下学习操作。稍后，布鲁克斯谨慎宣布，未来40年，机器人将成为人类生活结构的重要组成部分[注：罗德尼.布鲁克斯TED演讲影像：“为什么我们将依靠机器人”（Why we will rely on robots）。]。

就生命的机器化而言，库兹威尔相信人类在技术突破方面完成了近1%的程度。他预测在2027年电脑将在意识上超过人脑；2040年代，非生物智能将拥有数十亿倍于生物智能的能力；2045年，人类就能达到一个奇妙的境地，技术发展足够迅速，“严格定义的生物学上”的人类将不被理解，它将不存在[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。库兹威尔“严格定义的生物学”是指目前的生物（包括人类），但当人类与机器人融合后，生物的定义将发生变化，今日生物学的概念届时已不存在，也不会有人去解读它。说具体一点是，纳米机器人将通过血液引入人类，植入人类的大脑，这样人类将超越身体和大脑的限制，超越生物学范畴，超越命运的力量。

库兹威尔还预测道：大约在2030年，纳米机器人最重要的应用就是通过它连接生物人类和非生物人工智能，这样人类的智能得到扩展，可极大地增强人类数以百万亿计的非常缓慢的神经元间的连接，由此，增强人类识别、记忆、创作和综合思考的能力[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。到21世纪30年代末期，在人类思考过程中非生物智能将开始占据主导地位，人类将超越大脑神经区域的基本结构。由于纳米机器人可以相互沟通，它们将建立一组新的神经连接，创建新的生物-非生物混合网，人类智能中的非生物智能将无限超越人类智能本身[注：出自雷·库兹威尔的《奇点临近》。]。

机器生命化的研究工作早已在不同领域展开。例如南加利福尼亚大学在1994年就研制出世上第一台由生命DNA分子制造的计算机，此发明加速了机器的生命化之进程。“如果NDA可以制作成正在运行的计算机，而计算机可以像DNA那样进化”[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]，那将出现一个什么现象？---生命与机器的一体化。凯利称这种现象为机器与生命的某种对等关系，科技和生命共同具备某些基本属性[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。技术元素（观念有机体）的进化与基因有机体相似，二者有很多共同的特性：两种系统的进化都是从简单到复杂，从一般到个别，从统一到多元，从个体主义到互利共生，从低效到高效，从缓慢变化到更大的可进化性[注：出自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。

日本本田（Honda）技研开发的机器人ASIMO，是较早的行走和舞蹈机器人。美国汉森机器人（Hanson Robotics）公司创造的索菲亚（Sophia）机器人，拥有丰富的面部表情。美国波士顿动力学公司（Boston Dynamics）开发的两轮机器人，“手柄”（Handle）可以重载荷，且可以飞向空中而绕过障碍物。“胡椒“（Pepper）是世上第一部情感机器人，具有捕捉人类情绪的能力，它由Aldebaran机器人和软银（SoftBank）设计。中国科学技术大学研发出“佳佳”高颜值机器人，它能与观众对话沟通，且具有丰富细腻的面部表情和特定智能，并能对用户的面部表情进行识别。

这个世纪，由于人类生理上的限制，智能将远远跟不上非生物智能的指数增长，十几年后，人工智能将超越人类智能，人类该怎么办？加来道雄有句名言：“如果人类智能不能战胜机器智能，最好的办法便是加入它们”[注：“加来道雄论奇点”视频（Michio Kaku on The Singularity），youtube网：www.youtube.com/watch?v=LTPAQIvJ_1M。]。他在不同演讲中反复强调——“Marge Them”（融合他们），这清楚地告诉大家人类智能Marge（融合）人工机器智能是唯一可选和从根本解决此问题的办法。

1.6　奇点研究者是现代人

这个命题在语法上像病句，但我觉得它恰如其分，英语原意为“奇点研究学者也是人”。因为在当今社会中，未来研究者往往被视为怪人、空谈者，他们的研究价值往往被低估，研究成果被忽略。下面将理出近代和现代对奇点研究和未来学有过杰出贡献的学者、小说家和艺术家。

1.6.1　奇而不怪的奇点研究教父

约翰·冯·诺依曼博士（Dr.John Von Neumann1903——1957），出生于匈牙利的美籍人。伟大的信息理论学家、数学家、化学家、计算机专家。他开创了现代计算机理论，其体系结构沿用至今，而且他早在20世纪40年代就已预见到计算机建模和仿真技术会对当代计算机产生深远影响。他最伟大的贡献是在20世纪50年代就提出了“技术加速”和“奇点”两个非常重要的概念，他说：“技术正以其前所未有的速度增长……我们将朝着某种类似奇点的方向发展，一旦超越了这个奇点，我们现在熟知的人类社会将变得大不相同。”

福诺·文达（Vernor Vinge 1944——），美国天才科幻小说家、电脑科学专家，美国圣地亚哥州立大学（SDSU）教授。他在1993年发表的《即将到来的技术奇点》一文中正式提出科技奇点的概念。他最出名的小说为《深之火》，荣获雨果奖（1992年）[注：维基百科英文版（Wikipedia）“Vernor Vinge”条文。]。

雷·库兹威尔（Ray Kurzweil 1948——）美国著名作家、发明家和未来学家。被《华尔街日报》形容为“不安分的天才”和“终极思维机器”。《财富》刊文称他为地球上最聪明、最怪异的未来学家和发明家。库兹威尔是多部畅销书的作者，《奇点临近》是他的代表作，从2005年到现在一直是美国和世界最畅销的图书之一，并获得了美国出版协会“最优秀的计算机科学著作”奖。他曾发明盲人阅读机、音乐合成器和语音识别系统。为此他获得狄克森奖、卡耐基梅隆科学奖等。1988年，麻省理工学院提名他为“当代杰出发明家”。他曾获9项名誉博士学位，3次总统荣誉奖。库兹威尔也是一名成功的企业家，他用他的发明创办了自己的企业，开发出多项造福人类的高科技产品。

库兹威尔预言在2027年电脑将全面超越人脑。如果是一个普通的科学家给出这样的预言，我们可以置之不理，但对于库兹威尔的预言，全世界都会竖起耳朵，因为这位仁兄20世纪80年代在《智能机器的时代》一书中就成功预言了电脑将在1998年战胜棋王。这一预言提前到1997年被证实：在一台由IBM设计的深蓝（Deep Blue）计算机与国际象棋世界冠军——俄罗斯的卡斯珀罗夫（Garry Kasparov）进行的比赛中，深蓝以二胜三平一负的成绩，战胜了当时称霸世界棋坛的卡斯珀罗夫。库兹威尔现任奇点大学校长和谷歌工程主管[注：维基百科英文版（Wikipedia）“Ray Kurzweil”条文。]。

加来道雄博士（Dr.Michio Kaku 1947——）出生于美国而非日本，讲一口地道的美式英语。现为纽约城市大学研究生中心的理论物理学教授，世界著名物理学家，科学畅销书作者，超弦理论的奠基人。他的多部著作都广受赞誉，诸如《构想未来》《超越爱因斯坦和超空间》《平行宇宙》《不可能物理学》（2008）和《物理学的未来》（2011），均被《纽约时报》和《华盛顿邮报》提名为当年的最佳科学读物之一。他主持着一档全美国联网的科学广播节目，还在《晓闻热线》《60分钟》《早安美国》及《拉里·金直播在线》之类的全美国性电视节目中亮相[注：维基百科英文版（Wikipedia）“Michio Kaku ”条文。]。其实，与其说加来道雄是未来学者，不如说他是美国科普明星。

凯文·凯利（Kevin Kelly 1952——）出生于美国宾州。常被称为“K.K.”，《连线》杂志（Wired）第一任主编；曾担任《全球概览》（Whole Earth Catalog）主编、出版人。凯利具有多重身份，比如未来学家、作家、摄影家、自然资源保护论者，同时还是亚洲文化、数字文化领域的学者。凯利被看作网络文化（Cyberculture）的发言人和观察者，也有人称他为“游侠”（Maverick）[注：维基百科英文版（Wikipedia）“Kevin Kelly”条文。]。

詹姆斯·米勒博士（Dr.James D.Miller）是一位年轻学者，以至于笔者很难找到他的出生年月。米勒现任美国史密斯学院经济学副教授，教授微观经济学、微积分应用、中级微观经济学、法学、经济学和博弈论。2012年米勒出版了《奇点崛起》一书，他从经济学的角度预测奇点对经济、人们日常生活的影响和奇点时代的财富投资方式。就此书的影响力而言，他可称为美国著名奇点经济学者、未来学者。

尤瓦尔·赫拉利博士（Yuval Noah Harari1976——），青年怪才，全球瞩目的新锐历史学家，牛津大学历史学博士，以色列耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem）的历史学教授，著有国际畅销书《人类简史》。其新作《未来简史：从智人到神人》，以宏大视角审视人类未来的终极命运，提出了“后智人”“智人神性”“生物终极算法”等著名论点。刚一出版就在全球掀起一股风潮，引起广泛关注。

德米特里·伊茨科夫（Dmitry Itskov 1980——），一位年轻的俄国科技企业大亨，是著名纽约市2045未来世界大会（2045 Initiative）倡议者及发起人，全球未来大会主席（Global Future 2045 congress）。他把大量财产和坚定的决心投向了掌握和征服21世纪最具挑战性和最令人兴奋的前沿领域，包括人类意识、脑机接口及生物科技整合等。伊茨科夫的“阿凡达项目”（2045倡议的一部分）的终极目标就是要把人类从身体的束缚中解放出来。首先，确定如何把大脑和意识从身体中移植出来，让其在机器替身中存活下来，最后确定如何向电脑上传思维、意识等。实现这种数字化永生的最后期限为2045年。许多世界著名的技术专家、科学家、未来学家及企业家参加了此次大会，他们的目标就是要借助科技力量实现永生。2045未来世界大会是世界各领域的领军人物间的对话，其中许多人准确预测过未来。

1.6.2　解放未来的未来学长者

赫伯特·乔治·韦尔斯（H.G.Wells 1866——1946）英国著名小说家，以科幻小说创作闻名于世，被称为科幻小说之父。1895年出版《时间机器》一举成名，随后又发表了《莫洛博士岛》《隐身人》《星际战争》等多部科幻小说。他还是一位社会改革家和预言家，撰写了《基普斯》《托诺－邦盖》《波里先生和他的历史》《勃列林先生看穿了他》《恩惠》《预测》《世界史纲》等大量关注现实和思考未来的作品。

阿尔文·托夫勒（Alvin Toffler 1928——），出生于美国纽约，世界著名未来学大师、当今最具影响力的社会思想家之一。纽约大学毕业，1970年出版《未来的冲击》，1980年出版《第三次浪潮》，1990年出版《权力的转移》这三本书合称未来三部曲，享誉全球，成为未来学巨擘，对当今社会思潮有广泛而深远的影响。托夫勒的妻子海蒂也是知名的未来学者，两人多次合作著书。2006年5月，两人的最新作品《财富的革命》全球同步出版。阿尔文·托夫勒的《未来的冲击》和《第三次浪潮》对20世纪80年代的中国年轻人影响深远，笔者便是其中之一[注：百度百科中文版“阿尔文·托夫勒”条文。]。

约翰·奈斯比特（John Naisbitt 1929——），出生于美国犹他盐湖城，美国领先的现代未来学家、作家和演说家。1982年他出版第一本书《大趋势》，此书已在57个国家出版，曾连续两年占据纽约时报畅销书排行榜头名。2009年，奈斯比特出版了中国《大趋势》，分析中国的崛起。荣获15个国际荣誉博士学位，对国际人文科学、技术和科学咨询信息贡献颇大[注：维基百科英文版（Wikipedia）“John Naisbitt”条文。]。约翰曾就读于哈佛、康奈尔和犹他州大学，在IBM和Eastman Kodak获得了商业经验。肯尼迪总统任期内曾当过助理教育专员、约翰逊总统任期内曾任约翰·威廉·加德纳的助理。

帕特里克·狄克逊（Patrick Dixon），欧洲著名作家、商业顾问，被媒体描述为欧洲最领先的未来学家。2005年，伦敦《泰晤士报》评他为20个最有影响力并活着的商业思想家之一[注：《思想家50》（Thinkers 50）,泰晤士报（The Times）调查报告（A Private Survey），（2005）。]。全球变化趋势预测有限公司主席，国际艾滋病机构创始人（ACET），ACET国际联盟主席。自20世纪90年代以来，狄克逊出版了15本书，涵盖宏观发展趋势和各类人们广泛关注的问题，比如社交媒体、多渠道营销、消费者变化、人口老化、崛起新兴经济体、医疗保健、生物技术、政治风云和商业道德等。

弗兰克·斐泽（Frank Feather 1943——），国际业务的未来学家和战略家、作家、演说家，研讨会的领导者。1979年创造了众所周知世界名言“全球思考，就地行动”。1980年组织并主持了加拿大多伦多第一届全球未来大会，至今此大会仍然为史上规模最大的与未来对话的国际会议，与会者6000多名和会上安装超过1000个扬声器，为期五天。他生于英国约克郡，1968年移居加拿大。1984年他被中国政府聘为特别顾问，解答中国经济现代化和市场化改革问题，并与上海姑娘完婚。

厄休拉·克罗伯·勒奎恩（Ursula Kroeber Le Guin 1929——），美国著名幻想和科幻小说家，她也写诗歌和散文。她的作品经常描绘未来主义的或虚构的世界以替代现实的政治、自然环境、性别、宗教、性欲和民族志。她曾获得多个奖项，比如雨果奖、星云奖、轨迹奖及数次世界奇幻奖[注：维基百科英文版（Wikipedia）“ Ursula Kroeber Le Guin”条文。]。

保罗·萨弗博士（Dr.Paul Saffo 1954——）美国硅谷著名的科技预测未来学家、ABCNews的专栏作家、斯坦福大学工程学院顾问教授，长期研究未来工程技术变化对社会的影响。1997年被《世界经济论坛》誉为当年的“全球明日领袖”。2000年，当选为瑞典皇家工程科学院院士。2008年，被评为斯坦福大学杰出访问学者。他有关未来高科技和全球生活方式的论文经常被世界各地专家引用。专着包括《硅谷的梦想之路》（Dreams in Silicon Valley）、《三位一体之路》（The Road From Trinity）等。

尼古拉斯·尼葛洛庞帝（Nicholas Negroponte，1943——），美国计算机科学家，麻省理工学院教授、多媒体实验室的创办人兼执行总监，《连线》杂志的专栏作家，一百美金的膝上电脑（$100 laptop）项目创始人。因为长期以来一直在倡导利用数字化技术促进社会生活的转型，被西方媒体推崇为电脑和传播科技领域最具影响力的人物之一。《数字化生存》是一本跨数字化新世界的最佳指南，尼葛洛庞帝开宗明义：“计算不再只和计算机有关，它决定人类的生存。”《数位革命》（Being Digital，1995年）阐述了他对未来的预测：交互世界、娱乐世界、资讯世界终将合而为一[注：维基百科英文版（Wikipedia）“Nicholas Negroponte”条文。]。

1.6.3　历史上著名未来预言家中的艺术家

历史上有不少艺术家在预测未来，他们与未来学者一样充满极强的想象力。遗憾的是，相关历史记载却不多，但欣慰的是，有记载的都是超重量级的人物。大家可从如下数位艺术家的简历中看到历史中艺术家对未来学研究超时空般的震撼贡献。

列奥纳多·达·芬奇（Leonardo Da Vinci1452——1519），出生意大利佛罗伦萨芬奇镇。为意大利文艺复兴时期最著名的画家、雕刻家之一，与米开朗琪罗和拉斐尔并称文艺复兴三杰。他同时还是著名的建筑师、音乐家、数学家、工程师、发明家、解剖学家、地质学家、制图师、植物学家和作家。在科学方面，他观察天体，曾写下：“太阳是不动的”。他研究飞行的科学原理，设计制造了第一个飞行器；他解剖过三十多具尸体，探究人体结构并第一个发现了婴儿在母体中的生长过程。达·芬奇比文艺复兴时期中的任何一人都有更多的、领域更广的幻想。他思想前瞻、博学多才。

更为人津津乐道是，他还设计了许多在当时无法实现，却现身于未来科学技术中的飞行机械、直升机、降落伞、机关枪、手榴弹、坦克车、潜水艇、双层船壳战舰、起重机等。他设计的许多机械蓝图手稿精确、美丽而细致，其中许多直到四五百年后才得以实现。达·芬奇是他那个年代的科学预测巨匠，也是艺术家中绝无仅有的伟大天才未来学者。

巴克敏斯特·富勒（Richard Buckminster Fuller，1895——1983），著名的美国建造师、工程师、发明家、思想家、诗人和早期未来设计专家，人们称他为“无害的怪物”。虽然拥有55个荣誉博士学位和26项专利发明，但富勒却是一位无照建筑师，数次被哈佛开除的教授。他出版了30多部著作。他活在20世纪，却思考着下世纪的事。这位“外星人富勒博士”，给人类留下了一份巨大的遗产——未来设计概念。富勒的轻质圆形穹顶设计今天仍风靡世界，他倡导的低碳概念启发了科学家并最终获得诺贝尔奖。富勒自称为“一个完全的未来思想、科学设计的探险者”。他坚信通过技术人类能够做他们需要做的一切。

约翰·麦克黑尔（John McHale 1922——1978），出生于英国格拉斯哥。在英国和美国接受教育，获得社会学博士学位。美国著名的波普艺术家和早期美国社会未来学家。当代美术学院的奠基人和独立集团创始人之一，其成功源于波普艺术的魅力、美国大众文化和二战后的技术。他在欧洲和美国发表了大量有关技术信息、艺术文化、大众传播和未来学术的文章，影响甚广。其中关于未来学的论文有《未来的艺术与大众文化》和《艺术的未来和功能》，还出版了《未来之未来》[注：《未来之未来》（The Future of the Future）由柏泽勒出版社（Braziller）于1968年出版。]和《未来学字典》[注：《未来学字典》（The Ecological Context）由柏泽勒出版社（Braziller）于1970年出版。]等未来学著作。其实，按年代和影响力，他完全应排在现代未来学长者托夫勒之前。

罗伊·阿斯科特（Roy Ascott，1934——），国际公认的面向未来的媒体和电子艺术先驱，他以艺术家和理论家的双重身份活跃在数字、生物、纳米媒体艺术领域。他创造性地将控制论和电信学引用到媒体艺术创作中，并致力于研究数码和远程通信网络对于意识的影响。他被林茨电子艺术节（Ars Electronica）评为“有远见的媒体艺术先锋”，并获得2014年金尼卡（Golden Nica）奖。阿斯科特被广泛视为艺术教育和研究领域的激进创新者，在英国、欧洲、北美和中国等国家和地区占据领先的学术地位。目前他在上海建立了Technoetic艺术工作室，并指导一个全球博士研究网络。代表著作为《电信拥抱：艺术、技术和意识的远见理论》[注：《电信拥抱：艺术，技术和意识的远见理论》（Telematic Embrace：Visionary Theories of Art，Technology and Consciousness）在加州大学出版社（University of Californa Press）于2007年出版。]和《未来就是现在：艺术、技术和意识》[注：《未来就是现在：艺术、技术和意识》在金城出版社于2012年出版。]。

1.7　想写科幻小说又不能写

每当笔者与人提起点艺术的构思，都会有人认为是在写科幻小说。坦率地说，笔者也真想写一本科幻小说，从而使想象力来一次驰骋万里、天马行空、无边无际，那该是一件多么令人兴奋之事。但奇点艺术此书绝对不是，也不可能是。严格地说，本书倒处处限制笔者的想象力，写作中创造思维只能在一种像鸟笼的空间中飞翔，此笼子便是未来科学发展的可能性、成熟度和可行性——所有的想象力都必须建立于此基础之上。显而易见，有无鸟笼空间便是奇点艺术探索与科幻小说之根本区别。当然，许多科幻也建立于科学研究和发展的基础上，是科技与幻想的结合，但它不注重想象的状况、可行性和时间性。

使笔者欣慰的是，大家似乎都清楚奇点艺术探讨不是科学研究。科学研究重点研究和探讨万物运行的变化和规律，并能逆向复制和全面控制。奇点艺术的探索则只是利用科技研究的各种成果和发展规律，对未来某一时期进行预测和演绎。科学研究与奇点研究的最大区别在于，前者侧重于当前现实的可行性，后者乃未来现实的可行性，是一种有限度的预测。虽然科幻小说也有预测性，但许多都是不可能近期实现的，而且科幻小说许多想象完全没有任何科学现行依据，能否可行对小说家来说不重要，剧情的需要和发展才是其最看重的。奇点艺术的研究和预测侧重未来某一时期技术可行性下所产生的艺术，在此可行性的基础上，再谈其他各方面的发展。

真心希望上述文字能解答一些人的困惑。当笔者有一天真正写科幻小说之时，希望大家不要说笔者还在研究奇点艺术。

1.8　技术奇点繁衍下，奇点艺术的探索范畴

我们不能称奇点艺术为“艺术奇点”，因为艺术本身没有奇点；而技术有奇点，它按自身规律发展和进化。技术奇点不但繁衍出奇点艺术，也创造出了整个奇点社会。

技术奇点繁衍下的奇点艺术，其研究范畴既广泛又独特。说其广泛，是因为任何奇点技术都可能对艺术产生影响，其涉及的领域包括量力子学、数学、天文学、纳米技术、生物技术、电脑科技、机器人、智能工程学、经济学、社会学、哲学、人类学、伦理学、美学和艺术。研究者既要深入了解当代各种科技，又要大量浏览奇点和未来学研究及各学者对未来科技的预测。奇点艺术必须紧紧地沿着艺术本身创作规律进行，这种独特探讨过程是任何奇点研究都无法代替的。正是此原因，才导致许多技术领域的奇点艺术预测很难着手，例如笔者本人就无法在尖端数学理论研究中找到奇点艺术的创作灵感。

奇点时代会拥有不少纯传统艺术家，他们可能不愿与非生物智能融合，也不愿接触任何新技术。此类艺术家的作品怎样发展，笔者的奇点艺术研究暂时不会涉及。其次，艺术应包括美术（视觉艺术）、音乐、舞蹈、戏剧和建筑等艺术领域，因本人知识的确有限，故奇点艺术研究目前主要限于视觉艺术领域的探讨，另附加少量的声音和表演艺术。

还有一点需说明，奇点艺术的研究和预测的对象，重点为生物智能与非生物智能融合的艺术家，也包括接受新生物智能技术的艺术家。奇点艺术家使用的工具、颜料、材料都会是智能的，故研究会涉及。而由其产生的各种新型艺术概念、新型制作形式、新型表现特征、新型办学方法、新型艺术产业也是奇点艺术研究和预测的主要内容之一。

有关奇点艺术的其他理论问题，诸如科技美学、技术自然、人机心理、人技美感、人技关联、社会功能、伦理道德等也可归于奇点艺术的研究范围，本书却无能也无力触及，这一系列专题只有留给对奇点艺术有兴趣的理论研究者了。

奇点时代双超强融合智能已开始主宰大部分人类、大自然和艺术的发展变化，而纯生物智能艺术家的空间正在逐步缩小，所以，以此融合智能艺术家为核心的奇点艺术研究应为奇点时代主流的艺术研究，而非某一奇点艺术流派的探讨。

1.9　给“技术-艺术”争吵画上永恒的句号

关于技术和艺术之关系的争吵近几十年来越演越烈，争论各方都无法说服对方，特别是在观念艺术和科技发展迅猛的大环境中，其争论更是已达白热化。奇点时代能否给予这种争吵画上永恒的句号？答案是肯定的。

在技术和艺术关系的争吵中出现了各种观念和流派，但这些并不重要。重要的是，大家可能忽视了一个非常关键的因素，即人作为生物智能的代表根本无法跟上非生物智能（机器）的发展。事实是这样的，人受生物结构限制，每一小小的智能进化都需上万年或几十万年，并有其极限。而技术智能发展没有极限，并呈指数极速发展。回顾过去几千年，技术和艺术一直是平行俱进，缺一不可，发展非常和谐。为什么？因技术发展的周期非常长，人的智能进化能跟上它。而当代技术智能发展周期越来越短，异常迅速，且无任何间断或缓慢发展的痕迹，而艺术家跟进缓慢（受生物进化周期限制），无法跟进。这种发展速度的不匹配是矛盾如此突出的原因。

这一矛盾已被许多奇点研究者提出，他们的观点是，既然生物智能的发展是非常有限且缓慢的，而非生物智能的发展是无限且呈级数高速发展，那最好的办法便是人类智能融合技术智能。在这一点上，加来道雄和库兹威尔的观点都非常一致。当上述两种高强智能融合后，艺术家跟进技术的发展问题将得到彻底解决，艺术家本身也具有非生物机器人的特征，而智能进化和创造力的发展是与体内非生物人工智能同步的。

按照库兹威尔的观点，在奇点初期，生物智能与非生物智能相互依赖，创造艺术品；而奇点时代后期，非生物智能逐渐取代生物智能，大部分艺术作品将由非生物智能创作。奇点艺术与非生物智能的关联往往比来自生物智能更重要、更直接，但同时也受制于生物智能的艺术创造力，直到宇宙完全觉醒后，再受制于非生物智能为止。

综上所述，奇点艺术是科技智能发展的必然结果。在奇点时代中，非生物智能会高速发展，生物智能只有与其结合才能产生更大的创造力。艺术技术呈指数级进化，但艺术内涵本身无进化和退化，它只是随着技术的进化而变化而已。

1.10　新型的“人-技关系”与智能竞争

我们常说的“人际关系”是当今社会中最难琢磨的东西，词本身褒义与贬义并存。对笔者这种“情商”低能儿，有时根本理不清头绪，常常四处碰壁。幸好奇点时代的“人-技关系”是个中性词汇，简单好懂，有其逻辑性。这里所说的“人-技关系”，主要指奇点时代艺术家的创作环境。因奇点时代人与技术已融为一体，你中有我，我中有你；这种关系绝非速度竞争和相互排斥，而是依赖利用和相互推进。

凯利在《科技想要什么》一书中指出，“科技是人类的发明，也是生命的产物”。[注：来自凯文·凯利的《科技想要什么》。]技术与人类的矛盾归因于人类拒绝接受自己的本性，事实上，人类与自己制作的机器早已连为一体。人类是自我创造和自我完善的人类，是人类自己最优秀的发明与创作。如果人类集体排斥科技，就等于为自己贴上了仇恨自我的标签[注：来自凯文·凯利的《科技想要什么》。]。

生物和非生物智能的奇点艺术家，面临的主要竞争是来自周围环境和物体——它们同样具有超强智能，此时艺术家可以说是在一种多智能交互的环境中进行创作。因此，奇点艺术家不但要与其他艺术家竞争，还要与智能工具材料竞争，因为后者随时可利用艺术家的创作思维创做出更美妙、更惊人的艺术品。其实，掌握和使用智能工具并不难，比使用毛笔、油画笔要容易一百倍，因为艺术家大脑中的纳米机器人随时可发出控制智能工具工作的程序指令。当智能工具单独创作时，它有着很多艺术家本身无法替代的独特功能，并有自己的思维和想象力。

同时奇点艺术家还要同普通民众进行竞争，因为奇点时代大众都可随时参与许多艺术品的创作，尤其是在交互作品中。大众的创造力往往能挑战艺术家作品设计限度，迫使奇点艺术家重新设计创作。普通民众艺术家、专业艺术家、程序工程师、建筑师、生物科学家、物理学家、纳米技术员等概念将非常模糊，广义上而言，他们都是艺术家。此现象在开源交互艺术作品方面会更明显，因为作品可通过数千万人的共同参加，一代又一代地创作下去。目前有人称这种高科技注入艺术并不断普及的过程为艺术民主化[注：出自曹俊杰的《高科技：艺术的双刃剑》，发表于《第一财经日报》。]，说法颇有创意。

英国当代艺术中心（ICA）艺术总监伊考·伊舜（Ekow Eshun）说过[注：伊考·伊舜（Ekow Eshun 1968—　　）是加纳和英国作家和记者。2005年到2010年，他在伦敦现代艺术中心（ICA）任艺术总监。]，即使未来几十年出现非常高端的科技，也一定会有少数固执艺术家坚守着画布和油彩，或者最基本的摄影器材，拒绝使用那些高科技。笔者倒赞成这种看法，因为在此新型的“人-技关系”社会中应容下各种传统别类和变异者。

火滑脑浆，动画装置艺术家：潭力勤（2012）

第2章　给我一个艺术灵感，我可撬动地球——万物觉醒中的后智人艺术

古希腊的“物理之神”阿基米德（Αρχιμήδη）[注：阿基米德（希腊语：Αρχιμήδης，公元前287年—公元前212年），古希腊哲学家、数学家、物理学家、科学家。出生于西西里岛的叙拉古。阿基米德到过亚历山卓，据说他住在亚历山卓时发明了阿基米德式螺旋抽水机，今天在埃及仍旧使用着。第二次布匿战争时期，罗马大军围攻叙拉古，最后阿基米德不幸死在罗马士兵之手。阿基米德对物理学的影响如此之深远，以至于后世称他为“物理之神”,而对于数学的贡献使他成为了有史以来最伟大的三位数学家之首（其余两位分别为牛顿和高斯）。]最早发现杠杆原理。“假如给我一个支点，我就能撬动地球！”是他流传至今的名言，当时为了让国王了解杠杆的意义，他自信地顺口说出。阿基米德利用杠杆原理，帮助古希腊解决了许多大难题。国王船下水一事便是其中一例，当时国王造的船太大，根本无法下水。阿基米德用杠杆原理制造了当时人人都感到奇怪的滑轮工具，使很小的力便能拉动很重的东西。在下水仪式上，阿基米德把滑轮绳子给了国王，当国王轻轻拉动绳子时，奇迹出现了，船慢慢移动起来，下水成功了。人们非常惊奇，阿基米德的名字也很快传遍各地。几年前，电影《中国合伙人》中也使用了阿基米德这句名言，从而演变为中国当代文化艺术领域的流行语。

几千年的历史沉淀，“杠杆原理”的物理现象已被转喻为文化载体。“支撑点”是一种人类精神、一种艺术灵感、一种文化理念、一种智能反馈、一种高科技的奇点。在即将来临的强智能时代的艺术创作中，真能撬动地球的艺术效应支撑点，将是艺术家爆破性灵感和科技的奇点。在此科技奇点中，万物强智能之间的永恒交互艺术将为重中之重。

2.1　无所不在的强智能——智能新纪元瞻望

随着高科技指数般地发展和增长，超智人人种的出现将是必然趋势。著名未来学家伊恩·皮尔森[注：伊恩·皮尔森的个人网站：www.futurizon.com。]（Ian Pearson）博士曾预言：人类发展到不久的未来，超智人将是正常的，并会创建智人种擎天柱，其新物种是人与计算机智能和感官的超强混合。用库兹威尔的话来说，此新物种称为“后人类”，他们将是生物智能（人类）与非生物智能（人工智能）之间超强技术与意识的融合。在当代社会，生物智能与非生物智能的初始冲突和合作已开始穿越科幻剧本，并以自信的姿态存在于艺术家的创作生活中。两者之间初始阶段的交叉协调已成为艺术蜕变的高效率机制之一，诚然，人工技术智能变革催促了艺术形式和过程的脱胎换骨，但它与人类生物智能的融合又从一定程度上继承了人类的文化积淀——生物意识与情感。

同时，非生物的人工智能也是连接艺术创作和现实社会的桥梁，今天如此，明天更是如此。智能艺术除依靠智能技术奇点和艺术爆发性创新外，其参与社会构建的程度也日益增强。它力图从社会现实和人类生物思维中找到灵感，来探讨和表现一个科技奇异的、远超人类生物心理和生理能控制的新智能世界。唯有对社会和人类生物架构进行质疑、解构和交互，才可重构“后智人艺术”。

2.1.1　创造性地拥有技术智能

“宇宙智能演化将进入后生物时代，人类生物不再是衡量智能的标准。”这是美国康涅狄格大学（University of Connecticut）苏珊·施耐德[注：苏珊·施耐德是康涅狄格大学哲学和认知科学教授，在高级研究中心（Institute for Advanced Study）、神学研究中心（Center of Theological Inquiry）、YHouse等研究机构担任研究员，著述包括《科幻和哲学：从时间旅行到超级智慧》（Science Fiction and Philosophy: From Time Travel to Superintelligence）等。]博士（Susan Schneider）提出的非常重要的学术理论。施耐德博士认为：从人类生物智能进化到非生物的人工智能可能是一个在宇宙中不断发展的基本模式。宇宙中最卓越的智能可能是后生物的（Post Biological），它超越了曾经的任何生物文明。

从施耐德博士的思路中，我们清楚地意识到：尽管人类生物中的审美情感和智能将融入“后智人艺术”，但它将无法再主宰其审美标准，“后智人艺术”的欣赏和批评也许是一种以后生物智能或者非生物智能为主的审美形式，它们将能决定未来艺术的发展与重构。为此，艺术家处于此智能文明时代，实用式地掌握或者创造性地拥有技术智能，应该是一种明智的选择。

1.非生物智能艺术时代早已来临

在当代人类社会中，非生物人工智能的时代早已悄悄来临。但它似乎躲在人们视线之外，大家可能还没有直接触摸到和感受到它带来的正面冲击。其实，百度和谷歌的人工智能技术早已帮助人类开始了大数据的筛选、处理，并进行语言翻译和图片辨认；人工智能的体感交互和语言交互已普及到娱乐场所和游戏装置中；智能驾驶汽车已行驶于城市交通要道，并使交通更加安全与高效；机器人已开始像护士一样照顾病人的日常生活等。

在人们视线之外的人工智能艺术，对大众而言也就更加陌生了，而中国艺术界真正关注这些的人可谓凤毛麟角。事实上，在过去十多年里，人工智能艺术、智能交互艺术、虚拟艺术、生物艺术、纳米艺术、4D智能打印艺术、智能材料艺术、智能能源艺术、智能建筑艺术等，已悄悄占据了世界当代艺术的一席之地。

由于受限于生理化学和历史偶然性，人类无法与人工智能角逐，为此，非生物智能的艺术形态将是21世纪典型的文化艺术模式之一。但在这个时代中，人工智能并非处于孤立状态，它将与人类智能交融合作。也就是说，人工智能和人类生物智能关系并不是对立的，而是以对话的方式同时存在——艺术界称之为“人机交互艺术”，数字艺术先驱罗伊·阿斯科特（Roy Ascott）称其为“干性数字媒体和湿性生物系统的融合”[注：《未来就是现在：艺术、技术和意识》的作者，该书于2012年由金城出版社出版。]。客观而言，在未来世界里将不存在人类与人工智能的竞争和对立，因为人工智能中的超级智能实在比人类强太多了。

人工智能艺术是一门极富挑战性的艺术，从事这项工作的人必须了解各类前沿技术，掌握实验和操作方法、谙习制作过程与程序、熟知艺术创新形式和艺术哲学。人工智能艺术创作中的技术因素，是在拥有现代智能传感技术、网络技术、智能仿真技术、虚拟技术、生物技术、纳米技术、智能材料技术、智能打印技术等先进技术的基础上，通过智能化的感知、人机交互、决策和执行技术，实现艺术设计过程、制造过程智能化，它实际上是人工智能和人类智能的深度融合与集成。

2.无界面的强智能交互

库兹威尔在《奇点临近》中认为，强智能艺术是人工智能艺术的一种，它是具备与人类同等智慧或超越人类智慧的智能艺术。当然，强智能将能产生和艺术家完全不一样的知觉、意识和推理方式。

强智能交互艺术是目前各种交互艺术发展基础上的高级阶段，它将成为奇点时期的一种重要的普及的艺术表现形式。这种万物强智能交互也将深刻影响未来艺术的核心概念的发展，重构各种艺术的定义。强智能机器人、后人类、动植物以及地球万物的强智能之间将产生一种非常自由、无界面的高智能式的交互和交流，由此产生的交互艺术也将无时不有、无处不在。万物和人人都参与艺术的时代将把智能交互艺术推向人类与地球万物的日常生活之中。如强智能交互雕塑，就颠覆了永恒静止雕塑的概念，从而被永恒、可变、可塑又承载时间的交互雕塑替代。油画艺术也是如此，有了智能画布和智能颜料，油画不再沉睡，它会不断地变化，成为恒久的动态油画。

麻省理工学院的迈克尔·德图佐斯博士（Michael Dertouzos）在他的著作《未完成的革命：以人为本的电脑时代》（The Unfinished Revolution：Human Centered Computers&What They Can Do for us？）中提出了一个“活氧计划”，意指便捷的电脑科技将像氧气一样无所不在，不可或缺却又感觉不到它的存在。美国科学家马克·韦泽（Mark Weiser）[注：美国著名科学家（1952—1999）,美国施乐（Xerox）公司帕罗·阿尔托研究中心（PARC）研究员。]在他的论文《无所不在的计算》（Ubiquitous Computing）[注：1993年10月发表于《IEEE电脑》。]中首次提出了“普适计算”（Ubicomp）的概念。他认为“最伟大的计算技术是那些消失了的技术，它们将自己融入日常生活用品中，以至于它们从人们的视线中消失”。韦泽也称这种新技术为“宁静技术”（Calm Technology）。韦泽还预见性地指出：“将近三十年的界面设计，电脑已经成为一种非常‘戏剧性的’机器。它的最高理想是使电脑的存在完美而有趣，以至于我们不能没有它。最低程度我称为‘不可见的’，而它的最高目标则是深埋的、合理的、自然的，以至于我们在使用时并不考虑它的存在。我叫它‘普适计算’并将它的起源归于后现代主义。我相信在未来的二十年它将成为主流。”

从上述科学家的预测中，可想象出一幅美好的图景，奇点时代的技术智能将无处不在，无处不有，它无须触摸，无界面，也看不见，让人感觉它并不存在。这种“宁静技术”实际就是在强智能技术普及的情况下，地球万物利用各自拥有的强智能自由交流和交互的状态。此状态下，宁静的强智能技术就像空气一样，无味、无色、无体感，但人们每时每刻都在使用它进行交互或听从它的指令。这种宁静的、像空气般的强智能交互，笔者称其为“永恒的人机智能交换”。它在超级智能而无界面的互联网中重新定位自我，重新架构自我。

强智能交互技术的最大特色是把小到纳米机器人（肉眼看不到），大到整个地球设置为交互艺术品，所有生物、植物和地球上的任何物体都可参与交互。当各种物体都具有智能之时，各智能物体之间都在找沟通桥梁，它们可形成一个限量的整体，又可形成独立操作的个体，此时艺术家利用智能交互来创作是非常容易又受大众欢迎之事。

当世上万物都拥有智能之时，就是地球觉醒和宇宙觉醒之时。如地球万物将被智能控制，地球万物之间都将拥有智能交互。如果宇宙智能觉醒，宇宙万物的交互艺术将是无边无际且浩大的天体工程。

3.弱智能艺术的当代过度

人机交互革命是指人机交互的观念和技术的革新。从PC时代一直延续到互联网时代的键盘与鼠标的人机交互被称为第一次人机交互革命；而迅速普及的多点触摸技术（如智能手机）的出现被称为是人机交互史上的第二次革命，引领它的是苹果公司的革命性手机iPhone；以微软Kinect为首的三维体感捕捉的交互技术被称为第三次革命；未来强智能交互技术，将处于一种无界面、无感觉而无处不在的普适计算化（pervasive computing）环境之下，这种超人类智能交互技术，我们也许称它为第四次或第五次人机交互革命。

在进入第五次人机交互革命的强智能时代前，在智能交互艺术中，人与人、人与机、机与机之间的交互过程，还处于低级层次的弱智能阶段，故被称为“弱智能交互艺术”（Weak Interactive AI Art）[注：笔者定义的名称。]。它是指不能真正地进行自我推理（Reasoning）和自主解决问题的（Problem solving）智能机器，这些机器看起来像是具备智能的，但并不真正拥有人类智慧和自主意识。弱智能交互只是探讨人和机器、机器与机器之间初级和简单的交互，它的主要功能和反馈都是建立于事先人工设置的程序命令的基础上，并利用体感捕捉、电脑、传感技术、互联网、虚拟技术、脑波控制和其他技术给浏览者提供交互选择。有时参与者能够通过交互影响作品的顺序、情节、状态，等等，甚至参与到作品的再创作中。

从技术角度说，目前智能交互艺术中的大多数作品都处于弱智能的各种感应反馈之中。此时技术含量较高的交互是靠人类的肢体和语音来驱动机器的无界面交互、沉浸式交互、脑波交互和多媒体表演交互。尽管这些在交互方式上已经给艺术家和参与者很大的自由空间，可它还是限制了交互艺术家的规则制定，例如观众的参与操作和交互的程度；作品的转变、反馈、呈现速度和自主性，以及材料和空间的限制等。

弱智能艺术的研究和开发，主要目的是逐渐了解人类艺术智能的实质，最终生产出一种与人类相似的智能创作方式的强智能艺术。目前该艺术领域的研究包括机器人自主交互、体感游戏交互、语言识别交互、图像识别交互、虚拟沉浸式交互、自然语音交互、网络远程交互、大脑理念控制交互、表演与舞蹈交互、动画影像装置交互等。

艺术家制定了智能交互艺术的交互规则，并从事设计和制作，其交互过程是以不断变动作品形态为目的，并伴随着参与者进一步反馈而增强交互效果。目前交互艺术中的作品内容形态的转变主要由参与者选择，但随着智能技术的发展，智能艺术作品将会有它的主导性、选择性和随意性。人们经常强调交互艺术的交互性和娱乐性，但往往忽视了它的技术智能。在智能技术时代，其技术性会逐步强化，它将主导交互艺术创新的成败。换一句话说，当代交互艺术的表现轴心是观念与技术齐头并进、相互交融、缺一不可。艺术家使用高科技从事创作，同时采纳新思维和新观念来探索技术。

笔者本人曾参与世界各地数字艺术和交互艺术展览，并担任一些组织部门的负责人，对世界各机构和展览的发展现况较熟悉。美国SIGGRAPH和奥地利林茨电子艺术节（Ars Electronica）都是世界上交互艺术和数字艺术方面最权威的展览和研究机构。SIGGRAPH是世界数字技术与艺术领域的盛会，创始于1973年，一直致力于推广最新的数字技术和交互技术。SIGGRAPH在参赛作品的选择上也一直遵循着技术和艺术的双重发展路线，每年参展和获奖的作品在技术和创意等方面都有着出色的表现[注：笔者在担任SIGGRAPH学生动画比赛评审主席和SIGGRAPH艺术画廊评审时都遵循技术和艺术的双重创意规则。]。近二十年，随着展会在全球的影响力不断增强，众多国家的数字艺术家也纷纷加入SIGGRAPH。大型动画节是SIGGRAPH每年的重头戏，其动画品质、观念和技术都预示着世界动画的走向。林茨电子艺术节没有SIGGRAPH那样庞大的技术研发和论文演讲机构，也不像SIGGRAPH那样有大量企业参与商业产品的展览与推销。但由于林茨电子艺术节专注于数字电子艺术，近几年来参展作品（除动画领域外）在交互艺术、生物艺术、数字声音和其他媒体艺术领域的参赛质量已超越SIGGRAPH，技术和观念都可代表当今世界前沿水准。

2.1.2　技术智能重构艺术家与创造力

伴随着智能技术的无情膨胀，技术智能将重新决定这个未来艺术媒介的架构、意识、表达和美学。技术智能的架构装置、美学意识有自身的发展规律和特点，人类智能只有融入其中，才能理解和探讨它。奇点艺术家不再只是创作者和信息传输者，而是参与者和协调者；体验者不再只是外部观看，也是参与者和创作者，艺术家和体验者之间没有明确的区分。

1.艺术家不需要神，只需要技术？

2000年，罗伊·阿斯科特在他的《湿性情境（2000）》艺术论文中也阐述了技术与神的关系：“我们现在居住的世界，不是宙斯的女儿三女神为我们的行动赋予物理、智力、艺术和道德品质，而是高科技的女儿（即三个VR）将越来越多地构建我们的创造性产品”。阿斯科特的三个VR指的是虚拟现实（Virtual Reality）、验证现实（Validated Reality）和植物现实（Vegetal Reality），与当代的VR名称有所不同，但他清楚地表达了技术对当代艺术的冲击与神无关。在2000年时就提出如此挑战性观念，他非常具有眼光和勇气，也得益于他对技术智能和艺术创作关联的深刻研究。

16年后，年青怪才博士尤瓦尔·赫拉利（Yuval Noah Harari）[注：全球瞩目的新锐历史学家，牛津大学历史学博士，以色列耶路撒冷希伯来大学（Hebrew University of Jerusalem）历史学教授，著有国际畅销书《人类简史》。其新作《未来简史》，以宏大视角审视人类未来的终极命运，一出版就在全球掀起一股风潮，引起广泛关注。]在他的新书《未来简史——从智人到神人》（Homo Deus：the Brief History of Tomorrow）[注：原版由哈维尔·赛克尔出版社（Harvill Secker）于2015出版，中文版于2016年由中信出版社出版。]中把对技术智能的正面认知推向极致，他提出了一个著名的论点——现在的人类不需要神，只需要技术。

赫拉利博士认为：在21世纪，人类的第三大议题就是为人类取得神一般的创造力和毁灭力，将“智人”进化为“神人”。但从宗教观点来说，目前全世界最有趣的地方是硅谷。在这里，各个高科技大师正在为人类酝酿全新的宗教，这些宗教信的不是神，而是科技。人类可以不再向神明求助，而永生与幸福也许只是一个技术问题。

为解析上述技术问题，他还阐述：“新科学教信奉所有生物都源自算法，每种动物（包括智人）都是各种有机算法的集合，经过数百万年进化自然选择而成。从远古人类开始，人类的感觉就被认为是最好的算法，而大脑无法理解新的终极算法。宇宙数据处理系统如同上帝，人类已处入系统之中，当人类把以人为中心转为以数据为中心的世界观时，人类的健康和幸福也许不再重要，因人类也只会成为宇宙数据流里的一片小小涟漪”。

技术宗教—人类神性，动画装置，（2012），艺术家：谭力勤

赫拉利博士的观念论述偏重于“技术宗教”的角度，所说的人类进化为具有神性的神，指的是像中国和希腊神话或印度教中的诸神那样的神，而不是《圣经》和其他宗教中的能造万物且无所不能的上帝。他所说的技术是一种终极算法，是一种普适的强智能或新科技人文主义和数据主义。当然这种终极算法将导致人类脱离生物限制向神性迈进，它在导致生物与非生物智能融合时，也同时继承了生物智能的审美感觉、情感和意识。艺术家在这种已别无选择的状态下，唯一确切而实际的行为理当是：跟上科学快速进展的步伐，创造性地拥抱技术智能创新。

2.艺术、艺术家与意识的重构

非生物强智能的出现决定着人类将转向科技智能为主的艺术趋势，也决定了未来艺术的发展、结构与创新。一旦纳米机器人通过大脑接口进入人类头脑神经系统中，它们会有规律地利用人体生物元素。纳米机器人的神经元网络将与人类生物神经元网络共同重构一个新型的浑然一体的艺术意识系统。

作为面对未来的艺术家，从技术智能战中提取新战略，用这些战略来指导未来艺术的方向，是一个重要的取舍。艺术家必须在重新定义的过程中重新寻找进入强智能意识领域的接口。英国艺术研究中心CAiiA-STAR自1997年以来，已举办了几届主题为“意识的重构：后生物时代[注：会中所讨论的“后生物时代”为“后智人时代”和“后人类时代”，即奇点时代。]艺术和意识”（Consciousness Reframed：art and consciousness in the post-biological era）的年度研究会。每次活动有大约100篇文章，它们来自20多个国家的艺术家或研究员。CAiiA-STAR毫无疑问是全球最早开始研究奇点时代艺术意识重构的国际会议和机构。会议也强调后生物时代艺术和意识的重构并不意味着过去建立起来的美学资产和观点破裂或完全丢失，而是人类生物对能在后生物文化中发现一种重要模式的转变、转移和转型的提前庆祝。

毫无疑问，人类生物与非生物双方需重新定义艺术、艺术家和意识。艺术史本身就是一部艺术与技术交融的发展史，也是一部生物智能主宰非生物弱智能的历史。几千年来，这种定义的话语权都掌握在人类这样的生物智力手中，而随着非生物智力实力的提升而改变，非生物智力会迅速地增强此话语权的分量。同时，创造力和艺术表达一直以来被认为是生物智人独有的特征，而非生物智能面临的批评是缺乏“想象”、“思考”和“情感”，但智能产业界和艺术现实会很快改变这种情况。

目前，各路人工智能先驱和专家都在制作能通过编程创造艺术作品的智能机器人。如帕特里克·特赖索（Patrick Tresset）保罗系列（Paul-IIX、Paul-David、Paul-A等）素描机器人[注：帕特里克·特赖索个人网站：http://patricktresset.com。]，谷歌的“Deep Dream”——人工神经网络（Artificial Neural Network）艺术，由德国康斯坦兹大学（University of Konstanz）奥利弗·杜森博士和托马斯·林德迈尔博士（Oliver Deussen&Thomas Lindemeier）设计的E-DAVID机器人等都是最突出的、已开发的非生物机器人艺术智能的实例。

著名历史学家赫拉利曾提出：“艺术并不是出自什么神灵或超自然灵魂，而是有机算法发现数学模式之后的产物。”若真是如此，非有机算法就没有理由不能掌握艺术。赫拉利所提的“有机算法”便为非生物智力，很清楚，他认为机器人和其他非生物智力同样可掌握艺术和艺术创造力。持这种观念的还有雷·库兹威尔和凯文·凯利，在他们的《奇点临近》和《科技想要什么》两本书中都有阐述。

随着人工智能在艺术领域的话语权增加，对艺术中的所有概念、架构、美学的挑战也日益增加：

·谁是真正的艺术家？

·智能机器人是艺术家吗？

·机器人目前还没有意识，机器人艺术能否真正“表达”它自身？

·机器人艺术也许是创造的，是否可将机器人的艺术能力定义为创造力？

·什么才是技术智能颠覆下的艺术？

·怎样才能称为艺术意识与美学？

·什么是“后智人艺术”的内部秩序？

上述对人工智能所带来的挑战，目前并没有权威答案，也不可能给予满意的定义，但人类艺术家已清楚意识到：这是技术智能重构艺术家和艺术意识的开端。当然，有关辩论和争执还会相持很长一段时间，但有一点非常确定，重构的手段会在传统艺术的空间、时间、形式、观念、内容等基础上，向非生物强智能的主要表现特点倾斜。后生物艺术家、后智人艺术家、后人类艺术家、机器人艺术家、人工智能艺术家、半机器人艺术家等名词将会不断出现于艺术著作和评论文章之中，技术智能在艺术创造中的比例越来越重，渗透力越来越强，影响力越来越广，智能工具越来越多。

罗伊·阿斯科特（Roy Ascott）在2001年就对技术智能对人类艺术的根本性影响具有清晰认识：“科学对我们的思维以及对我们解读世界、人类局限和潜能的影响很大，就像20世纪艺术界概念力量和建设性力量的深远影响。比如，复杂性、量子物理学、认知科学和新生物学，都为现在和未来提供了新视角。尖端科技为思维探索和身体延展提供了许多机遇，这对于此前我们对“固有”本质和时空限制的认识都是一种挑战。”

技术智能在重构艺术，同时也在开发艺术家潜在的创造力和扩展感官体验的界限。当然，当代艺术家也在研究技术智能所提供的新思维模式，并探索那些重塑艺术意识的技术和语言，其结果是为无数具有颠覆性的新艺术语言和形式如雨后春笋般出现。

如西奥多·斯派若培咯思博士工作室[注：本章“人工智能与交互艺术团队精选”小节有对该团队的介绍。]（the Spyropoulos Design Lab）着重于“自我意识/自我架构的生态建筑行为模型”（‘Self-Aware/-Self-Structured Ecologies Towards a Behavioural Model for Architecture）。谷歌艺术家和科学家开发的“倾斜刷”（Tilt Brush）是一智能虚拟画笔，它允许艺术家在三维虚拟空间中创建无限可能的空间艺术。艺术家探索4D智能打印技术，现在能打印出智能穿戴、智能架构和智能雕塑。英国随机国际公司（rAndom International）[注：“随机国际”成立于2005年，是当代艺术实验工作室。以科学作为开发新材料的手段，重点发展建筑雕塑、空间性能和交互安装。该工作室赢得了2013年的“Prix Arts Electronica奖”，2013年的“Ruhrtriennale儿童选择奖”，2010年的“未来设计师奖”“CR-创意未来奖”“Wallpaper奖”。]设计的“雨室”（Rain Room）装置是一种新艺术语言——人与雨的智能交互等。

自我意识/自我架构的生态建筑行为模型XO（2），（2014），© the Spyropoulos Design Lab，图源：http://drl.aaschool.ac.uk

3.智能超速进化，艺术随之进化

21世纪早期，非生物技术智能在朝着生物智能超速进化。著名复杂性科学奠基人布莱恩·阿瑟（Brian Arthur）在《技术的本质》（The Nature of Technology）[注：由西蒙和舒斯特出版社（Simon and Schuster）于2009年出版。]一书中用平坦的语言向大家阐述了技术进化的本质：人类的世界因技术而改变，而技术是自我创造地进化，尽管它需要人力机构来建立和复制它。然而，技术正在变成生物，其发展与生物的演化非常相似（阿瑟将达尔文的想法应用于技术及其发展），有着自我的“进化”进程和规范。所以说，技术是一种自然的、热爱生命的物种。

在智能技术进化的冲击下，艺术也随着它的进化而进化。笔者曾于1985年在《中国艺术观念的未来特征》[注：发表于《美术思潮》（湖北文联，1985年第1期）。]一文中利用毕加索的艺术变化观阐述了艺术只是变化而没有进化的论点，今天，这种观念发生了改变，主要基于如下根本性的改变：

（1）整体艺术环境将变为强智能互动，艺术家本身的生物体智力随之进化为半机器人或者半生物人——后生物智人。目前人类所谈及的艺术、艺术环境、艺术家、艺术创造力、艺术意识即将从生物内在形式、物理架构、意识认知方式上先解构再重构。从生物维度而言，它们是从20世纪进化而来的人、物和空间。

（2）生存空间的智能进化使艺术家同时存在于数个现实中：虚拟现实、增强现实、混合现实等；又同时存在于许多空间中：智能空间、生态空间、网络空间、纳米空间乃至梦幻空间等。由机器智能和生物智能共同演化的产物——后智人艺术家，“不再是一个单一的生命体，每个人都在构建、融合分散的多重自我、多重人格和混合身份”。后智人艺术家是非生物智能和生物智能的融合，它将拥有技术强智能计算方式、无限的记忆数据和超人的思维想象能力。它不断派生和演化，总是不停地塑造自己，处于永恒可变的进化状态之中。

（3）更为重要的是，艺术品本身（智能材料、智能架构、人工智能和生物技术等）将拥有技术智能和生物智能，它可根据环境、气候、声音、光线、电波（生物和非生物的）、生物信息、感应反馈等而自主创作、改变、修复和重塑，并可能具有强智能意识，接收和输出感觉、情感、认知和判断。艺术品本身的智能的变化将是非生物智能进化历程中的一部分。

凯文·凯利在《失控》一书中很形象地描述了这种进化的本质特征：“造化所生的自然王国和人类建造的人造国度正在融为一体。机器，正在生物化；而生物，正在工程化。”

2.1.3　冲击未来艺术的核心智能技术

技术智能的革新才刚刚步入井喷期，智能艺术家和体验者的热情已被技术智能革命奇迹所激发，世界都对一波又一波的超新技术智能爆炸翘首以盼。从目前的情况而言，无论哪一种技术智能的研发都朝着从弱智能向强智能的方向进行。

1.弱智能向强智能的高速发展

如前所述，基因工程、纳米科技、人工智能是21世纪三大尖端技术之一，它们将导致21世纪人类社会的剧变，而21世纪的技术智能交互也牢固地建立于上述技术发展的基础之上。整体而言，智能交互技术的发展将由低次向高层次，弱智能向强智能方向发展；将由目前弱智能般的纯机械物理交互、传感器交互、虚拟交互和人机交互，向强智能人机交互、万物强智能交互的目标逐渐转变。

强人工智能的到来将是人工智能超越人类本身智能的开始，这种非生物智能将会达到并超越每个领域的顶尖人才的智能。世上所有人工智能专家都一致相信，智能机器人超越人类只是时间问题，它也需要几十年发展和“进化”，由像老鼠的智能到兔子和狗，到猴子的智能，然后与人类一样聪明，最后将超越人类[注：参见《奇点临近》中文版中的图2-16。]。

强人工智能一旦实现，它可以很轻易地获得提高，其能力也会增倍，因为这是机器能力的根本特质。随着强人工智能的到来，很快便会产生许多强人工智能，后者又开始设计、理解和改进自身，从而很快演变出更多的能力，以及更加智能的人工智能，这个过程会无限循环下去。一旦实现强人工智能，它会立即成为迅速增长的超级智能[注：参见《奇点临近》中文版。]。

强人工智能时代最主要的技术特色是纳米技术与强人工智能的相互作用和配合，超强的人工智能将有能力通过完善的纳米技术来解决其他问题。纳米机器人将溶于人类血液中，消除各类病毒、通过突触大脑神经元增强人类记忆力、想象力和思维速度，更重要的是纳米机器人在生物技术的帮忙下能与人脑、人体完美融合，通过产生的虚拟现实和信息波与外界的智能万物进行交互。

2.大脑逆向工程的实现

已经发展了几十年的脑机接口（Brain-Computer Interface，BCI）将会有革命性的突破，科学界称之为“颠覆性技术”[注：“颠覆性技术”概念最早由美国哈佛商学院教授克莱顿·克里斯坦森（Clayton Christensen）于1997年提出，用以区分创新的不同层次或类型。在克里斯坦森看来，创新有两大类型，一类属于颠覆性创新，如蒸汽机的发明；另一类属于延续性创新，如蒸汽机的改进。]。目前，此技术是在神经系统与电脑或者其他电子设备之间建立直接的交流和控制通道，通过这种通道，人就可以直接通过大脑来操纵设备，而不需要语言或者动作。

如在2012年，美国匹兹堡大学（University of Pittsburgh）通过读取伊尔曼女士（Ms.Scheuermann）的大脑神经皮层信息，成功地支配她的机械手臂完成抓取等动作。此研究帮助残疾人把自己的思维和神经信号读取出来，感知世界并表达自己。澳洲Emotiv公司的简单而先进、易用而高品质的大脑可穿戴设备和移动性的脑电图技术已获全球认可。他们拥有先进的大脑监测和认知评估技术，并已成功把大脑电波读取设备推广到神经科学、教育、物业、汽车、航空、游戏、营销、媒体、娱乐和艺术等行业。

而迅速发展的纳米机器人技术，将帮助研究者完成无创脑机接口的构建，同时保证虚拟现实刺激的完整性与合理性。纳米机器人可以无创进入人体血液，对神经元某区域进行刺激，在完成其任务后可以储存在人体的一个安全无害的部位，等待下一次任务，或者被人体完全排泄出来，不造成残留，对人体机能无不良影响。神经元控制运用到的纳米机器人技术现已在世界相关领域迅速发展，具有人工智能系统的第三代纳米机器人将帮助人类完成神经元交互控制技术的关键工作。

大脑逆向工程实现后，下一步便是模拟大脑和仿制大脑。仿制和模拟过程将是漫长的，它将使用超级大型电脑模拟几百亿神经元之间的连接和互相作用。马克拉姆（Markram）在2009年就说过：“目前仿制人类大脑显然不可能，但10年时间里人类将能做到。如人类能正确地仿制它，那人工大脑将会像人一样，会说话和有智能。”

当然，逆向工程也会导致许多社会忧虑，最突出的是人类在用自己的大脑研究大脑，这在哲学范畴这本身就是一个悖论；如果人类知道思维是如何形成的，人类便可以操纵思维，那么思维也就失去意义。但奇点未来学家认为，如果人类仅仅局限于思维能够想到的模型，而不去用技术加以辅助，那上面的担忧就会成为现实，人类的智力刚好超过理解自身智力的临界值，这源于人类与生俱来的能力，并结合人类自己创造的智能工具去设想和精炼，那人类最终是可以解密大脑的，人类智力的可扩展性也会达到一个前所未有的水平。

3.情感机器人的普及

要达到人类的智能就必须拥有人类的情感和意识。这种有情感和意识的机器人，加来道雄预测在2070到2100之间才能实现，而库兹威尔认为在2045年左右可建模和仿真构建。2014年，由Aldebaran机器人和软银（SoftBank）设计开发的世上第一部情感机器人“胡椒”（Pepper）已问世，此类机器人将是强智能技术发展中的里程碑。当然，“胡椒”情感机器人还只是一个简单的对人类情感转换、反应的机器人，与人类的真实情感还相差甚远。

无可置疑，人类大脑最复杂的部分便是情商和感知意识，人工智能视其为最尖端的技术研发。人类能够感知和认识环境，具有自我意识，并能对社会环境和各种交往做出反应，有道德，能感知各种艺术和音乐，这些都与大脑内部各种神经元的复杂结构和连接分不开。当大脑逆向工程成功，便可利用某区域模拟特定的神经元去解决这些问题[注：参见《奇点临近》中文版。]，从而强智能的情感机器人便可普及。

2.2　永恒的万物强智能互动——智能交互艺术实例

以科技智能为主的未来艺术发展趋势已不可逆转，非生物强智能艺术将重新定义艺术的含义、架构和创新哲理，技术智能是一种自然物种，同样将秉承生物世界的集体意识和审美积淀。极富挑战的A.I.艺术对艺术家的要求将越来越高，因为这个时代中技术和艺术已不可割裂。

数年来，在大量浏览智能技术和先锋艺术的基础上，笔者借用未来艺术家之眼和所知的前沿科技知识，构想了为数不少的强智能交互艺术作品，也同时搜集了中外艺术家的未来艺术构思。但因篇幅有限，仅选择少量案例进行阐述。

2.2.1　赋予生命的智能雕塑——人与智能材料交互

雕塑是国家和城市的重要象征，古今都是如此。雕塑扩展与国家兴衰紧密相连，在其推进轨道上深深留凿着技术勃兴和经济强弱之烙印。

目前，人们经常抱怨城市公共雕塑是“鸡肋”，毁了太可惜，不撤怪难受。此局面也许还得持续一段时间，因为多数公共雕塑在技术上目前还无法与民众进行互动，大家只能静静地以各自的想象力和知识面来欣赏。事实上，当民众经常路过一雕塑时，艺术品早已在民众心中失去当初的吸引力，已演变为一座无生命的石头和冰冷的铜铁。

而智能材料和交互技术将从根本上改变这一切！奇点时代的公共艺术品中的智能将自主地与众人进行交互，民众智能将本能地反馈和参与其中。这种多重智能的交流互动，将长远地转换城市雕塑的架构、外形、颜色、尺寸和质地，以满足大众的各异审美诉求。

1.艺术作品叙述

奇点时期的某一位雕塑艺术家，在其工作室用智能机器人制作了一座大型智能材料构成的公共空间雕塑，材料中含有无数智能的纳米机器人和其他高智能驱动器。这种智能材料能与外界的各种生物或非生物智能进行交互，并能变换雕塑构架的大小、色彩、形状和移动时间。

艺术家除了设计雕塑的外形和架构外，很多时间都在开发各种程序，用来确定智能材料转换程度的最大值和最小值、色彩变换的随意性、形状变更的多样性、雕塑摇摆的时间长短、体验者与雕塑之间的交互距离等。艺术家面临的挑战是数十位体验者同时与智能雕塑交互时，雕塑的智能反馈效果和接受信息的先后顺序。例如，假设几位体验者同一瞬间用大脑智能控制雕塑，智能材料是采用最早体验者的输入参数，还是采用所有体验者输入参数的平均值，或者采用参数的随机值？

当雕塑放置于公园或者大街旁时，大型智能材料雕塑在体验者的交互下，可随时变为不同材质的雕塑，如塑料雕塑、砖瓷雕塑、木雕塑和大理石雕塑等。雕塑的外形尺寸、色素、变换长短都会随着体验者的参与程度、距离和时间而变化。

白天与晚间非常“繁忙的”雕塑，在清晨到来之时，会自动还原到最初艺术家设定的形状、色彩和材料，以便迎接新一天与众人的交互。

2.艺术理念阐述

艺术家旨在利用智能材料雕塑通过体感与电脑波等方式与大众进行智能交互，使城市的大众雕塑从静态视觉语言变为大众参与的大型互动的雕塑。通过改变周围的气候、温湿度、声光等自然环境，使雕塑产生自主反馈和自我组装智能，从而彻底颠覆传统的永恒静止的雕塑概念。同时，艺术家志在诠释智能自主形态模式在智能空间中拓展城市雕塑的新构建语言，以此揭示奇点时代城市的主要观念架构和文化符号——“自主参与、交互和创建”与“人人意识”。

城市雕塑从此演变为可变的、可塑的、有时间状态的、无固定形体色彩和材质的智能雕塑，它将是奇点时期核心文化载体的一部分。

《智能雕塑》概念效果图II，林聪绘制，（2017）

3.概念效果与艺术流程图

《智能雕塑》概念效果图I，艺术家：姜灵子，（2016）

《智能雕塑》艺术流程图，李恒辉延伸姜灵子构思并绘制，（2017）

4.技术流程图

智能雕塑技术流程图，李恒辉绘制，（2017）

5.关键艺术与技术支持

（1）智能建架

现代建筑的落地窗给人壮观的景色，但它们需要大量的能量来冷却。美国韩裔建筑师Doris Kim Sung（成——韩国姓）使用热双金属智能材料，自动遮蔽阳光和通风。就像人类皮肤一样产生动态和反响。

“盛开建筑”—美国洛杉矶，（2012），艺术家：Doris Kim Sung，© DOSU Studio Architecture，图源：www.dosu-arch.com (http://www.dosu-arch.com)

“盛开”（Bloom）是非生物材料中植物学行为的仿生智能交互架构装置，外形上像一个20英尺高的露天亭子，其闪闪发光的双金属带——复合皮肤设计成随温度变化而变形。此装置的14000片双层热金属片中，每片都具有不同的膨胀率层，它们被压在一起。当温度升高时，金属片卷曲；当它变冷时，板材变平。虽然双金属转换是基于与生物学无关的物理效应，但这种现象类似于植物对太阳能的反应行为。昼夜周期对准的植物都有昼夜节律效应与变化运动，例如，酢浆草叶或天鹅绒叶在白天开放，在夜间闭合），表现出光和温度变化效应。

“盛开”智能架构装置的推动力，来自于艺术家Sung，她认为建筑物应该适应人类的信念，而不是居住者去适应建筑物。她认为植物通常能对变化的环境的刺激做出积极反应，在构架上加入双金属片就如植物反应现象一样，能导致人们信服、理解和应用，同时这也表示智能结构未来有希望。

（2）智能材料

加州理工学院朱莉娅·格里尔教授（Julia Greer）[注：加州理工学院材料科学和力学专家。]实验室的研究人员使用所谓的双光子光刻激光直写方法开发出复杂的纳米结构材料“Trusswork”，此材料密度极低，重度超轻，但坚韧性极强。使用这种材料的建筑可以容纳近99%的空气还可坚强如钢，更重要的是，此纳米建筑结构可合并分层、伸张和压缩，具有变形和调整功能。

“Trusswork”，（2015），朱莉娅·格里尔，© Julia Greer，图源：www.caltech.edu (http://www.caltech.edu)

可植入形状”记忆”塑料，（2016），© 浙江大学，图源：www.zju.edu.cn (http://www.zju.edu.cn)

美国《华尔街日报》网2016年1月8日报道，中国浙江大学研究人员公布了一种实验性智能可变形材料——可植入形状“记忆”新塑料（shape memory polymer，SMP）。这种材料可折叠成各种复杂的形状。为展示其能力，研究人员为一小片这种新的聚合物材料预先设定了一系列形状。随着不断加热，这种材料从船的形状变成鸟的形状，再变成风车的形状，然后恢复其最初的形状。

科学家们设计的这种新型聚合物塑料能够根据预设的温度变化而改变自身形状。此外，科学家们称，按照设计，这种材料能在不“擦除”之前形状的情况下改变为新的形状，令其适用于难以通过常规手段由机器或模具制造的复杂部件。

虽然这仍然是实验室里的新奇事物，但其潜在的应用十分广泛，包括能够根据体温发生改变的柔韧的医用传感器，被日光加热时展开的太阳能板，以及可变形工具、雕塑或机器人等。

大脑皮层交互（略，参见2.3.1节下的第2小节中的“大脑皮层交互”部分）与体感和语音交互（略，参见2.3.1节下的第2小节中的“体感交互”和“语言识别交互”部分）。

2.2.2　人与机器人的特别婚礼——人与强智能A.I.的爱情交互

人类对机器人的梦幻已持续数千年，在古罗马的神话中，便有冶炼之神用黄金打造机械仆人的典故。近几十年来，机械和智能机器人研究和开发突飞猛进，家庭服务、医院护士、工业制造、水下作业、炸弹排除、高空拍摄、精密打印、数据分析、智能驾驶等到处都能看到智能机器人的影子……

与此同时，科幻机器人的故事也风靡一时。老牌电影《星球大战》和电视剧《星际迷航》紧紧扣住了几代人的心弦，拥有遍及全世界的粉丝。近几年的《阿凡达》（Avatar）、《超验骇客》（Transcendence）和《机械姬》（Ex Machina）等把机器人的情感和强智能描写得淋漓尽致又骇人闻听。笔者更欣赏《西部世界》（West World）这部电视连续剧，它扭转过去“人类最终战胜机器人”的永恒主题，展现出智能机器人随着自主意识和思维的发展，开始觉醒、反抗最终制服人类。在情节上，此部连续剧的情节犹如西部黄土沙中的植物根节，盘旋交错并庞大复杂。其次《我，机器人》（I，Robot）也是我非常欣赏的一部，此小说为艾萨克·阿西莫夫（Isaac Asimov）在1950年写的，故事背景设定于2035年，可得知阿西莫夫的惊人想象力和预测力。其次，该小说重点着墨于人和机器之间感情纠葛的故事，对后来的科幻小说影响很大，人机感情一直是近几十年来人工智能研究和社会道德的争论要点。时至如今，机器人已成为大众文化中非常熟悉的角色，公众已普遍接受：情感机器人在不久的未来，将会融入人类的日常生活中。

1.艺术作品叙述

2048年左右，在中国美术馆前的悬于空中的全透明广场上，举办了一场声势浩大的人与机器人的结婚典礼，其实，这是一位先锐艺术家的智能交互行为作品。当时，人与机器人之间的爱情故事已不断发生，但婚姻却得不到到社会和法律的认可。创作此作品的艺术家们也爱上异性机器人，为表达他们的夙愿和内心世界，他们组织了这场人和机器人在美术馆前进行爱情配对的活动。

这天北京天气晴朗，不见雾霾，“美术馆的特别婚礼”行为表演艺术在美术馆外场进行。参加表演的艺术家们需在三小时之内，精心选择智能机器人配件（已制作好的人体和大脑部件），组装成自己的理想伴侣。第二阶段是关键时期，艺术家需在五个小时之内，选择不同情感软件并上传给机器人的第一大脑和第二大脑；设定性别和性倾向随时可切换），以及机器人的性格、记忆体、人格、体型和外表等；输入理想情侣（艺术家本人）的生物全信息（包括血型、基因、体重、身高、个性、爱好、教育、知识、家庭、经历、健康情况、感情历史、性倾向、性功能和生育能力），并进行各种情感测试和肢体动作调整。

行为艺术的第三阶段是情侣派对晚宴、舞会和各种情感交流活动，同时也是爱伴侣淘汰阶段。第四阶段在第二天上午，淘汰后的情感机器人和艺术家伴侣们需回答观众提出的各种情感问题，观众给予高分者才能进入婚礼仪式。最后阶段，响起婚礼进行曲，新娘与新郎亲吻，大家给人类与机器人情侣送上深深的祝福。

2.艺术理念阐述

艺术性的行为过程旨在让人们反思“爱”的含义和方式，用新的思维方式去接受机器人“爱”的挑战，但同时也证实强智能机器人具有大部分人类的思维、情感与性格。艺术家通过人类和机器人的一系列爱的交互，将人类和机器人的特殊社会关系用艺术形式给予呈现：人工智能发展的必然性和速度将使人类/机器人的爱成为人类生活的一部分。

作品集合人机多层次的交互和观众的高度参与，成功地呈现出艺术家、机器人、观众之间的强智能交互行为。它着力于及时表演现实与未来之间的重叠关系，并制造出一种介于人机情感、表演空间、智能计算、信息捕捉、观众关注之间的强烈张力。作品也试图开拓人类爱的广度和深度，唤起人们对未知的性爱功能和相关领域的求知欲。

无论是人与机器人一时冲动的激情，还是人与机器人细水长流的爱情，每一种感情也许都是真实的。人与机器人不但可拥有情感，也可做爱，并且可以生育，人类完全可以创作自己的机器人性伴侣。

3.概念效果与艺术流程图

《特别婚礼》概念效果图I，陈蔚昕绘制，（2017）

《特别婚礼》概念效果图II，陈蔚昕绘制，（2017）

4.技术流程图

《特别婚礼》技术流程图，徐溧泽绘制，（2017）

5.关键人文理论与技术支持

（1）戴维·利维的《性爱与机器人》

2007年《纽约时报》发表了《与机器人的爱》专题报道，作者为著名的专栏记者罗宾·马·赫尼格女士（Robin M.Henig）。她在报道中详细地介绍了英国人工智能研究专家戴维·利维（David Levy）的著作《性爱与机器人——人类和机器人的关系进化》（Love and Sex with Robots：The Evolution of Human-Robot Relationships）。[注：哈珀出版社（Harper Perennial）2008年出版。]此书随后在美国造成广泛影响，褒贬并存。

利维博士在论文中发出惊人预言：科幻电影中人类和机器人相爱，甚至人类和机器人结婚，都将于2050年左右成为现实。机器人的外形与人类相比可“以假乱真”，机器人能表达诸如爱慕、幸福、恐惧、悲伤、讥嘲等情感。电脑程序则可以让机器人拥有“拟人化”的性格、兴趣和文化程度，人类和机器人因为志趣相投、“志同道合”而一见钟情、坠入爱河。

在技术层面，利维博士预测2025年“人工情感技术”（artificial-emotion technologies）将让机器人比典型的美国男人更情绪化，机器人的爱情将与人类爱情一样正常。

（2）人机婚姻案例

已知的与布娃娃和充气娃娃结婚的案例不少，但2016年一位名叫Lilly的19岁法国少女与机器人订婚一事还是登上了新闻头条。她自己利用3D打印技术制作了一个叫作InMoovator的机器人，据称她们已经生活在一起有一年多时间了。Lilly在推特上写道：“我有一个让我自豪的机器人，我们在一起并没有伤害任何人，我们在一起很快乐。”

她还说，一旦人类与机器人的婚姻在法国合法化后，她们将立即结婚。Lilly说她是在19岁时意识到机器人对她有着强烈的性吸引，而对于人类，她却很排斥与他们产生身体接触。她认为这不是什么“荒谬的”或“道德败坏的”想法，只是一种与众不同的生活方式。

（3）文化背景和社会基础

科技的快速发展，使人机互爱的社会心理和接受能力发生变化，也就是说社会发展的必然性和速度为人机互爱双方“志趣相投”提供了可靠社会基础。人类/机器人的性行为将成为人类生活的一部分，而且未来人类/机器人的性行为远优于今天大多数人类之间的性行为。利维博士的惊人预言是他根据对450份已经出版的心理学、性科学、社会学、机器人学、材料科学、人工智能科学、性别研究和人机交流界面科学的研究报告进行研究，并参考目前“人工智能”研究趋势和社会发展趋势而得出的结果。

利维博士在社会学和心理学方面做了很多研究，以论证和支持人类与机器人的爱。利维博士指出，人类完全有能力爱非人类，包括我们的宠物，我们的电脑和我们的电脑化宠物——人类实际上已在与机器人做爱。随后他探讨了与人类性行为有关的一系列人造性玩具、性爱玩偶、由电脑控制的性爱设备“dildonics”，以及远程控制的“teledildonics”。利维博士在书中阐述“我们起初可能会对机器人能思念人类感到毛骨悚然，但如果该机器人的行为是一贯的，持续地表达它喜欢你，那么我们人类为什么要怀疑它呢？”

社会发展趋势表明，人类的兴趣和爱心正在慢慢地向“非人类”转化，首先是扩展到宠物和虚拟宠物。利维博士相信，人类的爱心将很快延伸到机器人身上。利维博士称，心理学家眼中的“人与人为何会相爱”和“为何会发生性关系”的12条基本理由，大多数也都适用于“人和机器人”的关系。利维博士说：“譬如，人类可能因为性格、兴趣和知识相似彼此坠入爱河，而性格、兴趣或知识都可以通过电脑程序预设，从而让机器人也可以和人类‘志同道合’‘志趣相投’。此外，人类相爱的另一个原因，是知道别人喜欢他们，而这也能通过电脑进行程序化。”

“与机器人的性与爱”（Love and Sex With Robots）大会，是国际上一个专门研究机器人恋爱和结婚话题的机构和组织，会议在全球征集论文，并已成功举办数届。大会集中讨论了机器情感、人性化机器人、克隆机器人、娱乐机器人、机器人个性化等话题。大会发起人戴维·利维指出，人与机器人婚姻的本质问题是能否承认机器人是“人”。

从2010年第一款性爱机器人问世以来，相关新闻越来越多。2016年年底，号称“智能玩偶界的劳斯莱斯”的美国公司Abyss Creations宣布2017年4月将推出全球首款智能性爱机器人。这款Harmony机器人，有12种人格特征，包括天真型、善良型、性感型等，也就是说，未来拥有Harmony的人，可以同时拥有12种类型的伴侣。

据英国《每日邮报》2017年7月26日报道，中国EX娃娃（性玩偶）公司已潜心制造出一款能说中文、会笑会唱、四肢灵活颜值逆天的终结者性爱机器人。它能与人类进行沟通和挑逗，以满足人类的性需求。EX娃娃包含一个可移动机械结构，该结构覆盖在硅胶制成的皮肤上，并且受智能手机和PS（PlayStation）控制，由日本公司（Doll Sweet Dolls）和中国EX娃娃公司联合制成。

“EX娃娃”智能性爱机器人,（2017），© Exdoll，图源：www.exdoll.com (http://www.exdoll.com)

关键智能机器人技术（略，参见2.3.1节下的第1小节“最酷的当代智能机器人”部分）

2.2.3　未来智能交互艺术构思集锦

当强智能充满大地物体，强智能交互艺术方可由任何物体在任何领域和任何环境内发生。构思未来智能艺术并不困难，笔者像画速写一样，常常绘入小素描本中。由于构思量大，不可能每个都以完整的案例呈现，特挑选数个简要阐述之。

1.《蒙娜丽莎》不再拥有“永恒微笑”——人与智能艺术品交互

在精灵的世界里，过世的幽灵也许能永远积淀于有关的艺术品上，并可闪动吐出语言。在“哈利·波特”（Harry Potter）宇宙中，霍格沃茨魔法学校（Hogwarts School of Witchcraft and Wizardry）里的满堂肖像人物，能说话、思考、行走于画与画之间，并可旁若无人地用肢体语言传递古怪的信息。

这种“哈利·波特”式的动态画风，奇点时代的智能技术能完美呈现。此时的智能纳米布、智能颜料和智能笔刷，能根据艺术家的程序设计和观众的智能指定迅速擅改画面构架、物体色彩、油质厚度、笔触布白等，将画的呈现类型切换为动画将是一件轻而易举之事[注：目前世界各地影城和娱乐场地采用LCD显示屏来体现“哈利·波特”式油画效果，但这只是LCD显示器的动画，而油画布颜料本身并无变化。]。

（1）艺术构思与理念

未来的某天，法国罗浮宫艺术博物馆举办了大型“蒙娜丽莎和她的朋友们”（Mona Lisa et ses amis）的展览活动，展出了第14～17世纪文艺复兴时期三杰列奥纳多·达·芬奇（1452～1519）、米开朗琪罗（1475～1564）和拉斐尔（1483～1520）的大部分重要作品。如达·芬奇的《蒙娜·丽莎》《最后的晚餐》《岩间圣母》等，米开朗琪罗的《大卫像》《摩西像》和《垂死的奴隶》等，拉斐尔的《花园中的圣母》《西斯廷圣母》《雅典学派》等。当然，也有16世纪最兴盛的威尼斯画派画家的作品，如艺术家乔尔乔内、提香、丁托列托、委罗内塞、雅克伯·帕尔马等。

“永恒微笑”的丢失，徐溧泽绘制，（2017）

油画部分全用智能油画颜料、智能画布和智能画笔复制，雕塑部分用4D智能打印。从肉眼看，画面和雕塑效果与原作几乎没有任何区别，不同的是后者的智能材料可与所有智能艺术品和观众之间交互，变换艺术品的一切。

走进展览大厅里，所有“古典”油画中的物体都在挪动，无一例外。画中的人物除和观众打招呼外，画与画、画与雕塑之间的人物也在相互对话，谈论着他们之间古老的过去，与其说是油画展，不如说是一个文艺复兴的动画展。罗浮宫以收藏《蒙娜·丽莎》而闻名于世，为此，大量观众围观并热衷于与《蒙娜·丽莎》交互。其中振奋人心并紧紧抓住观众神经之处是，《蒙娜·丽莎》那捉摸不定的神秘的“永恒微笑”。观众用不同的心态去理解和重新创作她的微笑，使她面部表情异常丰富，有时大笑不止，有时严肃而微笑，有时愤忍后假笑，有时酸苦带哭笑。《蒙娜·丽莎》的微笑演变成观众心目中的“持久而变幻莫测的笑”，智能交互丰富和开拓了达·芬奇的永恒微笑。本质上，《蒙娜·丽莎》不再拥有“永恒微笑”——因她既可哭又能笑，已被赋予动态生命！

在这个充满智能、友好和欢乐的作品中，艺术家在探索智能博物馆公共空间中新语境下的新演绎。通过与古典作品的交互行为，构建了智能时代对历史名作内涵的开拓性延伸和探索性注释。

（2）关键技术支持

智能纳米材料（略，参见2.2.1节中的“关键艺术与技术支持”部分）与智能交互技术（略，参见2.3.1节下的第2小节“炙热的当代交互技术”部分）。

2.我Play游戏，游戏Plays我——智能虚拟游戏交互

2013年8月，美国《大众科学》专栏作家布莱恩·加德纳（Bryan Grardiner）发表了著名的《游戏改变者——未来视频游戏将玩你》一文，文中阐述了一个重要而影响深远的观念：未来你玩游戏，游戏也将玩你。

从文字游戏、2D/3D游戏，到体感互动游戏，再到如今的虚拟现实游戏，游戏的拟真度、沉浸性和代入感越来越强。微软于2010年推出了Kinect传感器的升级版与Xbox One控制台，运动捕捉系统使游戏操作方式从手柄操作转变为体感交互。而随着Oculus VR设备的出现，虚拟现实游戏进入千家万户，取而代之的是调动五感的全方位沉浸式游戏体验，为玩家带来仿佛置身于异次元空间的真实体验。具有这种高度感官的沉浸式装置，模糊了现实和虚拟世界之间一度鲜明的界限。

无可置疑，当今的虚拟游戏本身并不具有自主意识。但随着智能技术的推进，未来的游戏将是一种没有穿带工具的、无界面的全沉浸式的强智能虚拟交互，是强智能虚拟技术与交互技术完美融合的结晶。玩者的一举一动和表情、心跳、血压、皮肤感觉、肌肉伸展等数据都将实时输入游戏，并与其他角色、环境、道具进行交互。游戏软件和硬件都将具有智能，它们能根据玩者的精神和身体状况及时设计新的玩法，戏弄追逐、欺骗诡辩、性爱诱惑、感情纠结、死生体验等对玩者来说将是家常便饭。游戏空间将是一个肢体自由运动的宇宙空间，黑洞奇点、时空穿越、星球秒杀、暗物质抗拒、外星人智斗等将使玩者完全沉浸于一个自我为中心的、高智能的、交互式的混合虚拟环境之中。

（1）艺术构思与理念

这种游戏没有专门控制台（Console），只有大型智能球形屏幕，一个可大可小、可圆可扁、可变成不同形状的液态状的屏幕。玩者必须把双手插入球形屏幕，用手直接移动菜单像素（pixel），抓住虚拟的道具和武器进行游戏。玩者可穿入球形屏幕，但屏幕会迅速根据人类形状变成甜圈或半甜圈形状，或者屏幕表面紧紧贴住人类，使玩者产生一种全沉浸式的皮肤体感。

该游戏适合于激烈的相互对抗，玩者的敌人是虚拟的或者某处同一玩者的虚拟对象。智能球形屏幕会对玩者和敌人（对象）的情绪、枪法、血压、表情、声音等做出智能反应。当对方击准玩者时，整个屏幕就会呈现像一层纸，带上玩者躺在地上。当对方情绪高昂，大声吼叫时，屏幕会演变成甜圈形状，带着你一起翻转滚动，当然对方也同时体感到玩者的情绪和声波。

更有趣的是，此球形屏幕在捕捉玩者的血脉活动、心跳率、血压和性格特征及熟练程度后，会自动进行游戏的强度和难易度调整，使玩者一直处于一种兴奋心情和挑战状态之中，也会不断更新许多为难之处，使玩者绞尽脑汁到达目的。特别是在高层次、高强度的对抗中，玩者必须具有非常稳重的心态和健康的体魄，因球形屏幕就像大魔鬼，会不断玩弄你，时而抓住你一起抛向上空，重重落地，时而抱住你不断振动、摇摆，时而产生一种血腥恐怖、鬼哭狼嚎的虚拟体感场面。它能把迪士尼和4D电影院的恐怖布置，真实地带到紧贴于你身体的每一寸屏幕中。

对抗游戏中有许多规则，有一个环节是注意力的较量，比较神经敏感力和大脑波控制能力，注意力不集中者将被踢出局，用神经系统的敏感力去控制物体，对玩者来说也是一种心理挑战。

“我Play游戏，游戏Plays我”是一虚拟智能交互游戏，艺术家在作品中提出了智能游戏玩法的新规程和对等概念。即游戏的玩者（人）和被玩者（人工智能与游戏硬软件）的双方是平等的，位置可随时调换，人机可相互玩耍，接受对方的惩罚，分享快乐。不管玩者在人工智能游戏的“里”或“外”，“进”或“出”，都处于一种虚拟与现实的博弈之中，在设计者（艺术家）布下的“人机”平等观念之中。

《游戏plays我》概念效果图，李恒辉绘制，（2017）

（2）关键技术支持

IllumiRoom系统

在SIGGRAPH 2013国际会议上，笔者参加了一个重要的论文讨论会和评审，有一篇博士论文引起了大家的极大兴趣，它是美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校布雷特·琼斯（Brett R.Jones）提供：“IllumiRoom外围投射：幻想交互体验”。IllumiRoom是一种概念证明型系统，它增强了周边地区的投影可视化，像增强现实一样使传统游戏更有沉浸式体验，但无须任何可穿戴设备。他演示了投影可视化如何在四周扩充现有的物理环境，并与电视屏幕上显示的游戏内容进行屏幕外延长和补充。IllumiRoom系统可以改变房间的外观，使房间的现实物体发生明显的虚拟运动，扩大视野动感；它有投影仪和深度传感器，可覆盖周边360度范围内的所有物体，视觉上，游戏物体可从电视屏幕内跳出并延伸到地上和现实物体上，该系统从视觉投影的角度上启用了全新的增强现实的虚拟游戏沉浸式体验。

该演示介绍了11个实例。系统可以改造的房间变成了“卡通世界”里超饱和的颜色并添加了黑色的轮廓。使用房间的三维数据，它可使一颗手榴弹弹出电视，弹到茶几上，在地板上翻滚。所有这些效果都与房间的颜色和几何形状相融合。

肢体进入电脑内操控

MIT微软应用科学实验室的博士生Jinha Lee在TED发表了让人惊讶的演讲：“将手插入电脑中来控制像素”（Reach into the computer and grab a pixel）。Jinha Lee和他的导师卡迪·布兰葛（Cati Boulanger），设计了一台有机电脑——利用人类灵活的双手伸进电脑屏幕后面与数字信息直接进行交互，它可让人们把键盘上方的小空间挪进数字工作区内，以及深入数字空间。通过将一个透明显示屏与几个深度摄像头结合，这几个摄像头可以感知你的手指和脸，现在你可以从键盘上抬起你的双手，伸进这个三维立体空间去，徒手控制里面的虚拟物质——像素点。

因为窗口和文件在现实空间中有具体位置，选取它们像从书架上拿一本书那么容易。然后你可以翻阅这本书，并在每个浮动窗口下面的虚拟触控板上，划出字词和句子。建筑师们可以直接用他们的双手拉伸或旋转各种模型。此例表明，人类正在进入数字虚拟世界。

随着时间的推移，人类身躯直接进入大型屏幕与虚拟人物和环境进行交互和交换也是迟早之事。

人造智能皮肤

2015年10月《科学》杂志刊登了一则消息，美国斯坦福大学华人学者鲍哲南领导的团队开发出一种塑料制成的人造智能皮肤。这种新的人造皮肤由橡胶塑料和柔性打印电路组成，当中夹着碳纳米管，可在挤压时接触而导电，挤压的力度越大，穿过皮肤的电流就越大，使皮肤感受到不同程度的压力。鲍哲南说，这是第一种能够感知压力并与大脑沟通的柔性人造皮肤。这种人造皮肤像“一页纸那么薄”，分为两层，外层是可以感知压力的传感器，由塑料加上碳纳米管制成；内层是柔性电子电路，可以把压力信号改变成电子信号，并传递给大脑。

虚拟现实设备与技术、微软3D Holoportation和3D全息投影（略，参见3.3.1节）。

体感、语言、皮肤、眼球等捕捉系统（略，参见2.3.1节下的第2小节“炙热的当代交互技术”部分）。

3.沙漠中的冰柱键盘——大地智能艺术交互

说到大地艺术，自然而然会提到定居美国的大地艺术伉俪克里斯托夫妇（Christo and Jeanne-Claude）和美国人罗伯特·史密森（Robert Smithson）。克里斯托夫妇于1971年～1972年间，在美国科罗拉多州的一个大河谷之间，搭起了长达381米、高80～130米的橘红色帘幕，因蔚为壮观而被称为“山谷帷幕”。笔者于2005年亲身体会了克里斯托夫妇在纽约市中央公园的“门”系列，它延续了“山谷帷幕”橘红色的主调，在公园内蜿蜒曲折的人行道上，一个接一个，横跨着7503个高度为4～5米的玻璃钢门框和门帘，有宽有窄，因路而异，框下行人川流不息。自由的橘红色织物看起来就像一个金色的河流出现和消失在光秃秃的树木之中。史密森也曾在美国的犹他州的大盐湖上用砂石筑起矩形的“螺旋状防波堤”，场面宏大，使人震撼。

智能沙漠雪堆

另一位值得一提的是詹姆斯·特瑞尔（James Turrell），他是一位以光为媒体的著名美国艺术家，他在纽约古根海姆博物馆的个展让笔者更深入地理解了他。但让特瑞尔名声远扬的是他目前仍在持续创作中的大地艺术作品“罗丹火山口”（Roden Crater），此作品的地点位于美国亚利桑那州的弗拉格斯塔夫（Flagstaff），被称为世界上最庞大的艺术作品。特瑞尔经过30多年的不断挖掘，已建造出854英尺长的隧道和圆形的洞穴空间，艺术作品位于死火山口，让人类感受到地神的力量，但同时又在倾听天神的召唤，并以此来实施他利用光线和空间来传递艺术创作的理念。

强智能奇点时期的大地艺术与上述艺术家作品会在许多方面呈现异曲同工之处，但奇点艺术家所使用的智能材料确能使大地翻滚和奔腾，作品面积也没限制，智能材料中的纳米机器人擅长与智人交互控制。大家熟悉的电影《疯狂的麦克斯：狂暴之路》（Mad Max：Fury Road）中的大地沙尘风暴和《奇异博士》（Doctor Strange）的建筑变形特效在强智能艺术创作中都是有可能实现的。

（1）艺术构思与理念

作品在中国新疆塔克拉玛干沙漠（Taklimakan Desert）展开，奇点艺术家利用这33万平方公里的世界第二大流动沙漠创作了一组震撼人心的大地沙漠智能互动艺术品——“沙漠中的冰柱键盘”。

作品分三大部分，第一部分艺术家利用当时先进的智能纳米材料，把沙丘表层演变为长20×5公里左右的水流，然后借流动沙漠狂风的自然力量推动水流从北往南，绵延方圆500公里的沙流表面，沙漠中变成河流水丘，沙漠的纹路演变成水的波浪，甚为壮观。

第二部分为人与智能材料交互——启动水流舞蹈和吼叫。一条宽5公里，长20公里的巨大水龙借助沙漠狂风的自然力量，时而腾空高达千米，时而穿透沙漠、时而散开像河流，时而凝固成冰柱，时而卷起如风浪，沙子高空盘曲，散错流水成水珠。

智能河畔，王苏雅绘制，（2016）

第三部分仍为人与智能材料交互——狂风冰柱舞。瞬间，巨大水龙流演变成高50米、长和宽分别为10米和10米的冰柱。这样的冰柱森林舞有些像2008年奥运会开幕式的方柱水波舞，狂风吹来，上下叠起，参差不齐，层见叠出，一波盖过另一波。

第四部分是冰柱键盘，冰柱为50米高，长和宽也都是10米，每一百个冰柱组成一个巨大的像电脑的键盘（此时键盘不再使用，是一种怀旧情感的表达），数百键盘沿着塔里木盆地边缘展开，体验者可用大脑智能波和无界面的虚拟技术敲打冰柱键盘。此键盘可控制和制造小面积的水浪和水流，根据体验者敲打键盘的速度和位置而产生不同的水浪图案和色彩，并可随时进行调整和转换。

如果体验者能在飞机上观看，或观看卫星影像，会发现整个塔克拉玛干沙漠犹如一块长弯圆形大蛋糕，每一位体验者都在尽情分享着每块蛋糕的欣喜，大蛋糕上色彩缤纷，风平浪静，突然，海在呼啸，风在怒吼，巨浪一排排向不同方向奔涌，冲向沙漠边沿，狂浪拍沙，万里沙漠，金钟齐鸣，铿铿锵锵。

（2）关键技术支持

智能纳米材料（略，参见2.2.1节及第4章）与智能交互技术（略，参见2.3.1节）。

4.流动的壁画——物体与智能材料交互

笔者的家位于新泽西南部，靠近美国历史名城费城（Philadelphia），在这座国际闻名的“壁画之都”的郊区生活了近二十年。在“艺术点燃变化”的信念激励下，费城人民创作了满城画壁，成为美国30多年来最庞大的公共艺术项目。费城也拥有世界上最大的4毫米LED屏幕壁画——康卡斯特中心（Comcast Center）的高清视频墙。83.3英尺宽、高25.4英尺、2100平方英尺的视频墙壁，每天为游客带来壮观的原创动态壁画[注：费城壁画官网：www.muralarts.org。]。

壁画与数字技术和交互装置的结合，是智能时代壁画艺术的显著特色之一。大部分壁画可能被纸张般薄的智能屏幕和各种智能涂料画所代替，城市壁画在公共观众智能的交互之下，便可产生相互转换、交替和变移。

（1）艺术构思与理念

这一智能交互流动艺术装置位于有东方威尼斯之称的湄公河上，交互艺术的主体便是河水中滚动的船只，壁画创作于伸向河畔而建的小木屋的墙板上（这种木屋板全涂上智能材料或由智能材料制作）。湄公河边一幢幢小木屋紧密相连，大小和建筑风格不同，颜色各异，有的鲜亮干净，有的长年失修。小木屋前的平台普遍用木栅栏围起来，留下一条延伸到水面的美丽木板桥，似乎需要它来迎接太阳和月亮的水中倒影。

当船只顺水或逆水漂流时，船只的动态数据便会与木板壁画的智能材料产生交互，木板装置壁画时而转换为木板式的浮雕，时而蜕化为钢玻璃构成的透明闪光的鲜花墙；最有趣的是，木板墙壁画智能材料可计算出波浪的高低、距离、速度，并使之演变成与船只运动一致的波浪墙和水珠墙。

两岸观众欣赏到的是一种气势庞大、波澜壮阔的景色——船流波浪与墙波虚体配合自然，难解难分，如同整体。有时船只速度就像激光发射器，不断掏空钢铁、玻璃、木板壁画构架，形成一座座墙中镂空的浮雕。

作品尝试制定东方威尼斯的智能河道空间的演变和运行交互路线的涵义。艺术家通过小木屋的智能墙板和涂料捕捉湄公河上的船只航行数据，展开一场自然生态与人工智能的移动对话。由水流、船速和木板智能组合的强动态能量，完美地保持和贯穿于湄公河的物理体量与距离空间之中。

（2）关键艺术与技术支持

笔者2003年在SIGGRAPH第一次体验到艺术家丹尼尔·罗津（Daniel Rozin）的“木片镜”系列，木片可随着人的变动而翻卷，并似像素般的影印出人体和面部，让人为之震动。罗津以后在此基础上发展油画效果的影像捕捉，如《镜子12号》和具有浓郁东方色彩的《扇与镜》。总而言之，罗津代表着当代交互的科技水平，采用影像捕捉的方式通过电脑软件控制木片和其他物体变化，其中感应器、摄像机、电子控制Pin、微控制器、小型马达、电脑软件是常用的工具。

艺术家丹尼尔·康伦加（Daniel Cangar）在2011年制造了一组影像装置，长33米，宽1.65米，此装置吸引人的地方是采用最新的、可灵活弯卷的LED屏幕技术，这一狭长的现代影像装置酷似蜿蜒的小路图像呈现或消失于空中。当LED屏幕发展到智能捕捉和自主意识材料时，那灵活弯卷的LED屏幕便可与体验者交互，读者也可想象那将是什么样的情景。

智能纳米材料（略，参见2.2.1节相关内容）与智能交互技术（略，参见2.2.1节相关内容）。

2.3　当代智能与交互艺术之概况

眺望未来，又回归现实。诚然，当代艺术界已深深感受到非生物人工智能的强烈冲击，但总有一些艺术家和评论家们视而不见，敬而远之，甚至蔑视技术。这使得中国当代艺术与世界艺术的同步发展擦肩而过。而就在他们骄傲地称自己为历史艺术的继承者之时，各类涌现出的新型智能艺术架构和形式，诸如智能机器人艺术、智能交互艺术、智能表演艺术、智能音乐舞蹈、智能材料艺术、智能能源艺术、智能仿生艺术、智能架构建筑等，已牢牢地盘踞在当代艺术的主要位置，为成为未来核心的主流艺术奠下坚固的根基。

作为新媒体艺术家，我也坦率承认人工智能艺术的学习周期长，艺术创作中面临的技术挑战因素极强，但艺术的创新永远属于自强不息的拼搏者和随着时代而蜕化的智勇者。非生物智能艺术和交互艺术随着前沿技术的发展而发展，艺术家们能了解当代智能技术的发展，对理解其艺术的发展历程和变化根源有显而易见的帮助。

2.3.1　智能与交互技术发展简述

1.最酷的当代智能机器人

智能技术泛指人工智能（Artificial Intelligence，AI）。由于智能机器人（AI Robot）的研究发展迅猛，它已成为当代人工智能领域的一个重要组成部分和代名词。人工智能是计算机学科的一个分支，现已被公认为是二十一世纪三大尖端技术之一（基因工程、纳米科技、人工智能）。

目前以智能机器人为主的人工智能研究进展迅速，已取得了举世瞩目的成果。智能机器人是第三代机器人，这种机器人带有多种传感器，能够将多种传感器收集到的信息进行融合，进而有效地适应变化的环境，具有很强的自适应能力、学习能力和自治能力。强智能机器人已成为人工智能研究者的主要目标之一，科幻小说家和未来学家也对此发生了极大的兴趣，二者的相互作用，对智能机器人的探索如虎添翼。但目前基本处于智能机器人的初级阶段——即弱人工智能阶段，或者逐渐从弱人工智能向强人工智能的过渡时期。

Sophia智能机器人，艺术家：David Hanson，© Hanson Robotics，图源：www.hansonrobotics.com (http://www.hansonrobotics.com)

当前的弱智能机器人研究中，一方面要提高智能机器人的自主性和与人的交互关系，另一方面提高智能机器人适应环境变化的能力和与环境的交互关系。加来道雄认为弱人工智能机器人是由程序遥控的，这些机器人已开始进入人类的家庭、办公室和战场。强人工智能机器人能够自我思考，不需要人输入程序，它是一种全自治的机器人[注：参见加来道雄所著《物理学的未来》中文版。]。

在智能机器人的研发中，美国的技术一直处于领先地位，其视觉、触觉等人工智能技术已在航天、电器、汽车工业中广泛应用，各类智能机器人技术全面、适应性强，性能可靠、功能全面、精确度高。在政府的一系列扶植政策支持下，他们在各类应用智能机器人方面发展迅速，具有举世公认的领先的新一代应用智能机器人。欧洲各国在智能机器人的研究和应用方面也取得了很大成就。中国虽起步较晚，但已进入大力发展时期，期望以机器人为媒介物推动整个制造业的变革，推动整个高技术产业的发展和壮大。

特别值得一提的是日本本田公司研制的仿人机器人ASIMO和EMIEW，ASIMO是目前最早的仿人行走和跳舞机器人。ASIMO高度灵活，行走自如，它可以实时预测下一个动作并提前改变重心。可进行诸如“8”字形行走、下台阶、弯腰等各项“复杂”动作。此外，ASIMO还可以握手、挥手，甚至可以随着音乐翩翩起舞。其次，ASIMO具备了人工智能，可以预先设定动作，还能依据人类的声音、手势等指令，执行相应动作，此外，它还具备了基本的记忆与辨识能力。

美国汉森机器人（Hanson Robotics）公司近十来年制作了许多知名的角色机器人（如爱因斯坦等），这类智能机器人与人类的机智对话和清晰的语言表达能力，受到大众媒体的高度关注。目前，大卫·汉森（David Hanson）带领工程师和设计师创造了索菲亚（Sophia）机器人，在CNBC拍摄的一段视频中，索菲亚机智地与采访它的记者进行了热烈的交谈，并根据问答，在短短的几分钟，用62个丰富的面部表情表达了不同语境下的情绪变化。Sophia的皮肤是由专利硅制成的，而它的眼睛实际上是一台具有计算功能的计算机，在其可视范围内，可以跟踪真人面孔，并注视和识别之。让人感觉更逼真，就像一个可以真正交谈的可心人。当然，距离真实的人，智能机器人还有相当长的路要走。

波士顿动力学公司Handle机器人，（2017），© Boston Dynamics，图源：www.bostondynamics.com (http://www.bostondynamics.com)

美国波士顿动力学公司（Boston Dynamics）主要以开发四足智能机器人出名。目前开发的猎豹机器人后代——野猫能以16英里的时速，翻山越岭过雪地，很快将达时速50英里，关节脊椎和四足仿生动能为其关键技术，野猫已投入人道援助和军事应用。美国军队正在研发“钢铁侠式”（Atlas）的智能装甲衣，个个都像“超人”，刀枪不入。它可以穿在手臂或是腿上，透过液压，增加力量。与此同时，美军还在构思阶段的战术攻击轻装甲，功能更加多元，它采用装了传感器的智能材料，可以监测体温、心跳以及体内水含量，具备广域网功能，可以连接远距离的通信网络，并且装配有类似“谷歌眼镜”（Google Glass）的设备。为此，它还同时具备通信、侦查、感知等多重功能。

2017年3月，该公司发布了一篇新闻稿，宣布新的两轮机器人——“手柄”（Handle）制作成功，公司的创始人马克·莱伯特（Marc Raibert）描述它为“噩梦诱惑”（Nightmare-Inducing）。这种两轮式的设计看起来有些科幻，但可提升重载荷，可以横穿各种地形，甚至能飞向空中，绕过障碍物。波士顿动力公司宣称：“手柄使用了与我们构建的四足动物和双足机器人相同的动力学，以及平衡和移动操纵原理，但它只拥有约10个致动关节，并不复杂”。车轮可高效在平坦表面滚动，通过组合轮子和腿部手柄，它几乎能一次性到达4英尺高范围内的任何地方。

韩国的韩泰未来技术公司（Hankook Mirae Technology）研发了世界第一个人工操控、两条腿站立约机器人——Method-2。这个4米高约1.5吨重的机器人类似好莱坞电影《阿凡达》里面的机器人，而它的设计者也参与了《机器战警》和《魔鬼终结者》等好莱坞电影的幕后制作工作。这个巨型机器人能像人类般走路，但它的重量足以使地面震动。

1名操控人员坐在机器人的身体里，让Method-2机器人模仿他人类肢移动的模样；迈出步伐时，重量让地板随之震动，马达也呼呼作响，发出巨大声响。

“胡椒”（Pepper）是世上第一部情感机器人，能捕捉人类情绪，它由Aldebaran机器人和软银（SoftBank）设计。它于2014年6月5日在一个会议上推出，并于第二天开始在日本SoftBank手机商店展出。机器人的头部有四个麦克风，两个高清摄像头（在嘴和额头）和一个3D深度传感器（在眼睛后面）。在头部和手中有躯干和触摸传感器的陀螺仪。移动基站有2个声纳、6个激光器、3个保险杠传感器和一个陀螺仪。

生物机器人的研究在西方已全面展开。美国史密森尼频道（Smithsonian Channel）2013年用纪录片“不可思议的生化电子人”（The Incredible Bionic Man）报道了美国影子机器人公司主管贝托尔特·迈耶（Bertolt Meyer）和理查德·沃尔克（Richard Walker）与一批工程师利用人造器官、肢体和其他身体组织，成功组装出会呼吸、说话和走路的逼真生化电子人（Bionic Man）。这具机器人大约拥有六七成真人的功能，能在Rex助步机的协助下走动、坐下和站立。

“胡椒“情感机器人，© Aldebaran & Softbank，图源：www.japantimes.co.jp (http://www.japantimes.co.jp)

笔者有幸在2013年奥地利林茨的电子艺术节上遇见日本大阪大学的石黑浩（Hiroshi Ishiguro）教授，多次交谈和切磋。石黑教授是逼真仿生机器人领域的权威人物，他创造了许多日本社会名人的仿生机器人，最有名的当属“克隆”自己的机器人，名叫“杰米偌德Hi-1”（Geminoid Hi-1），隶属于Android版本系列，意指“机械兄弟”。

生化电子人，（2013），© Bertolt Meyer & Richard Walker，图源：www.smithsonianchannel.com (http://www.smithsonianchannel.com)

2016年中国科学技术大学研发出“佳佳”高颜值机器人，它能与观众对话，且具有丰富细腻的面部表情和特定智能，并能对用户的面部表情进行识别。中科大机器人团队将继续对“佳佳”展开系列测试和研究，争取让“佳佳”快速成长为“完美女神”。

2015年由刘静研究员带领的中国科学院理化技术研究所、清华大学医学院联合研究小组，造出了世界首台液态金属机器，这一成就被外媒形容为制造出“终结者”。研究团队在海外学术杂志上发表了一篇有关可变形液态金属机器的研究论文，迅速被全球多个知名科学杂志或网站专题报道，引起了热烈反响。这种液态金属机器完全摆脱了庞杂的外部电力系统，向研制自主独立的柔性机器迈出了关键的一步。

美国南加利福尼亚（USC）大学机器人研究中心沈为民（Wei-Min Shen）教授长期进行模块机器人的研究，是该领域的先驱人物。他的研究是把机器人创建成像乐高（Lego）模块那样互相交换随意拼接的小立方模块——多形态机器人（Polymorphic Robotics）。这种机器人每一个小方块都是有智能的，能按任意想象的配置组合自己，更惊奇的是，这种机器人如碰到一道墙，它会首先找到一个洞，然后把自己拆开，每一块在智能指引下穿过洞去，在墙的另一面重新组合起来。如这种方块能在不久的未来能缩小到纳米尺寸，那它将穿越大多数物质甚至人体[注：参见加来道雄所著《物理学的未来》。]。这种多模块机器人能把电影《超能陆战队》（Big Hero 6）中天才儿童小宏（Hiro Hamada）的微型机器人组合变为现实。

杰米偌德Hi-1，© Hiroshi Ishiguro Laboratories， ATR，图源：www.atr.jp (http://www.atr.jp)

“佳佳”高颜值机器人，（2016），© 中国科学技术大学，图源：www.news.cn (http://www.news.cn)

今天的机器人已经可以承担某些具有相当难度的工作，例如打扫房间、协助排除路边炸弹等，而仅仅在几年以前，市面上出售的机器人根本不可能完成这些任务。根据加来道雄的预测从现在到2030年，机器人服务会普及到家庭、医疗、教学和商业系统。加来道雄认为，2030～2070左右，智能机器人可以成为外科医生、厨师、音乐家和造型艺术家。有情感的机器人同时也会在这个阶段实现，分解人类大脑，逆向工程实现。2070～2100年强智能机器人的智慧将超越人类，有意识的机器人得到普及，人类将与机器人融合，奇点时代在此阶段到来。

多形态机器人，（2007），艺术家：沈为民，© 美国南加利福尼亚大学，图源：www.isi.edu/robots (http://www.isi.edu/robots)

“电子化永生”（意识上传），提出这一概念的是未来学家伊恩·皮尔逊（Ian Pearson）博士[注：著名的英国未来学家，出版的著作有《人类未来》（You Tomorrow，2013）、《可持续的发展》（Total Sustainability，2013）、《未来社会》（Society Tomorrow，2016），他的个人网站：www.futurizon.com。]。他认为科技的发展不仅会使人类与电脑结合在一起，而且还将创造出一个全新的物种，学名为“Homo Optimus”。他声称，这一切最快可能会在2050年发生，到那时，人类或许已经被一种学名为“Homo Optimus”的超级人类取代——一种人类和电脑的结合体。“通过与外界技术的连接，人们可以拥有优化的基因组和强化的身体，能够变得更美，更有智慧，情绪上更加稳重，体力更好，社会联系更多，整体会变得更加健康和快乐”。

皮尔逊博士还宣称，目前在40岁以下的人，都有很大机会实现电子化永生，即他们能将自己的个人意识“上传”，在死去之后依然能够发表意见。在电影《超验骇客》中，由约翰尼·德普扮演的男主角就将自己的意识上传到一台电脑上。随着新技术在人类身上的不断应用，我们可能会见证从智人（Homo sapiens）到全新人类物种Homo optimus的转变。“我们可以期待人类的演化过程因为技术而发生改变。令人激动的是，不再是大自然驱动着我们的改变，而是我们自己的技术突破使想要的改变成为可能。”皮尔逊解释道：“这会导致未来出现一些奇特而美妙的形式和发明，从我们面部变化的视频显示，到控制自己的梦境——我们的想象力是唯一的限制。”

皮尔逊博士认为，随着人类大脑和电脑之间实现完全连接，人们可以将意识转移到机器人身上。“这将使人们具有多重存在形式和身份，或者在自然死亡之后还能存活很长时间”，他在《未来人类》（You Tomorrow）中写道。尽管这一技术有可能最快在2050年实现，但或许要等到2070年才能普及。

Kinect游戏控制，© Microsoft，图源：www.kurzweilai.net (http://www.kurzweilai.net)

从20世纪50年代开始，有关人类有朝一日会实现永生的设想就层出不穷。按照皮尔逊的观念，世界上可能会出现好几种类型的人类，包括人机杂合体、生活在机器人身体里的人，以及“智慧生物”。

2.炙热的当代交互技术

（1）体感交互

当代人机交互技术已经从以电脑为中心逐步转移到以人为中心，麦克尔·德图佐斯（Michael Dertouzos）在其著作《未完成的革命：以人为本的电脑时代》中提出的“以人为本”的人机交互哲理逐渐通过多种通道及多种媒体的交互技术得以贯彻。体感交互系统利用即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识等感应功能，把物理化学量转变成可利用的数字信号，从而使人们摆脱其传统单调的操作模式。

人机交互技术经历了鼠标、多点触控、体感技术三次重大革命，体感交互技术使人机交互从二维的世界扩展到三维的空间，而且是进入了非接触的交互体验。Kinect的三维肢体、Leap Motion的手势、Tobii的眼球和其他公司的体感交互技术，使人机交互方式的变革更进一步靠近人类的本能、情感和语言。人们可通过身体、手势、表情、语音和眼球与周边的装置或环境交互，无须使用任何复杂的控制设备和传统的遥控器操作，让人们身临其境地与内容直接交互。体感交互技术已从游戏娱乐开始逐步向办公研究、运动监测、军事训练、艺术装置、舞蹈戏剧、医疗健康等领域延伸和发展。

Leap Motion工作原理图，© Leap Motion，图源：www.leapmotion.com (http://www.leapmotion.com)

（2）动作识别

以三维肢体为主的Kinect技术是业内佼佼者，它建立于人体骨骼跟踪技术基础之上，此系统会根据跟踪技术数据来创建数字阿凡达（Avatar）。其跟踪系统实际上是一种3D体感摄影机，比一般的摄像头更为智能。首先，它能够发射红外线，从而对整个房间进行立体定位，摄像头可以借助红外线来识别人体的运动。它根据数据建立人体的数字骨架，并对其20个部位进行实时追踪，从而识别肢体动作、手势、静态姿势和人脸表情。

（3）手势识别

Leap Motion目前是手势识别技术领域的领导者。手语是一种较为复杂的手势，它的表达涉及动作的连续性和持续性，不同的组合可以表达丰富的词组或短句。手势也是一种自然、直观、易于学习的人机交互手段，以人手直接作为智能终端的输入设备，人机间的交互将不再需要中间媒体，参与者可以简单地定义一种适当的手势来对周围的机器进行控制。

基于手势识别的人机交互，大都是利用摄像头采集手势局部图像特征来进行描述、识别和控制。通过手指运动，参与者可以直接控制电脑，包括图片缩放、移动、旋转、指令操作、精准控制、隔空书写等，其精确度可以达到毫米级别。

（4）人脸识别

人脸识别也叫表情识别，它是人机交互与情感计算研究的重要组成部分。由于人脸表情包含丰富的行为信息，因此对人脸表情进行识别有利于了解人类的情感等心理状态，从而促使人机交互更加有效、更加人性化。表情识别的模型为：识别人脸表情继而感知人的情感和意图，再生成与之对应的表情与人进行交互。现在对于识别表情继而感知人的情感和意图的技术探究愈发活跃，主攻技术方向包括3个部分：表情数据库、表情特征提取及表情分类方法。人脸捕捉还包括人脸色温、血压高低、动脉心跳等数据。

（5）情感识别

随着人们对人机交互技术的更高要求，情感识别也随着需求而产生。因为人类之间的交流与沟通是自然而富有情感的，因此人们期望与之交互的机器也具有类似于人的观察、理解和生成情感特征的能力。随着情感计算等技术的不断发展，情感交互成为高级信息时代人机交互的主要发展趋势。人与人进行交流时，是通过人脸表情、语音情感、肢体动作等来感知对方的感情。因此情感交互可以从人脸表情交互、语音情感交互、肢体行为情感交互、生理信号情感识别等方面进行探索。

（6）眼部识别

眼部识别也称眼动识别和眼球识别，人眼作为人体的重要器官和人物体征之一，其眼球的视线注视包含着很多大脑内部状态信息。它不仅是人类心灵的窗口，也是人类观察外界，最直观输入信息的器官。它的直接性、自然性及双向性促使它成为人机交互中越来越重要的组成部分。许多基于眼部识别的系统现已大量出现，不断在人机交互上追求智能化、人性化，并已经应用于生物识别、电脑和手机界面、医疗辅助和人机交互等领域。其中最著名的有Eyelink[注：Eyelink系列眼动仪由加拿大SR公司研发，SR公司是最早研制眼动跟踪系统的厂家之一，它进入中国市场已有近20年的历史。]系列眼动仪和瑞典Tobii公司生产的眼动仪，而三星Galaxy S4的Smart Pause智能暂停和Smart Scroll智能滚动也许我们更熟悉。

英国瘫痪女子用眼睛作画，（2014），图源：中网资讯综合

Tobii追求的是新一代全自然状态下的眼动追踪系统。它强调采集自然状态下的眼动追踪，因此它的设备无须头套和头托，被试者在实验过程中可自由移动头部，甚至可以在被试者不知情的情况下进行研究。它还可同步记录面部表情和声音。因此，应用型研究者则可以更多考虑自然化的Tobii系列，而学术型研究者应更考虑购买和采用高精度的Eyelink系列。

（7）语音识别交互

随着语音识别技术的快速发展，智能语音正成为新的人机交互新方式之一，并使其变得更直观、自然、迅速、个性化和情绪化。未来各行业从终端到生态环境、经营模式、社会行为和艺术格局都将发生重大的变化。著名摩尔定律发明人戈登·摩尔（Gordon Moore）认为，如果发明出一台机器能够清楚了解人们说出的内容，人们便可快速与机器进行交互。为此，将大大改变人机交互的方式和时间，同时也可解除人类使用机器的数量限制。

从技术应用的深度和广度来说，语音识别一点也不逊色于动作识别和人脸识别。语音识别包括很多层次的技术，如：语音命令、声音特征识别、语种识别、分词、语气词、语气语调、情感探测等多个方面。2008年之前，语音技术研究还停留在学术研究领域，之后，伴随移动互联网的快速发展，语音识别才真正形成了一个产业。它借着云计算的春风，大大释放了语音识别引擎的负荷压力，使得语音识别应用更具可行性。2011年10月4日，iPhone 4S对外发布，其中新添了一款让参与者倍感新奇的功能软件——Siri，大受参与者欢迎，瞬时掀起了一股智能语音识别浪潮。

次要声音识别图，图源：https://en.wikipedia.org/wiki/Subvocal_recognition

（8）大脑皮层交互

脑机接口（BCI）是近年新兴起来的一种新颖的人机交互方式。它是可以不依赖于脑的常规输出通路（外周神经系统及肌肉组织通信）的脑机（电脑或其他装置）通信系统。BCI系统一般都具备信号采集、信号分析和控制器三个功能模块。

信号采集：受试者头部戴上一个电极帽，采集EEG信号，并传送给放大器，信号一般需放大10000倍左右，经过预处理，包括信号的滤波和A/D转换，最后转化为数字信号存储于电脑中。

信号分析：利用ICA、PCA、FFT、小波分析等方法，从经过预处理的EEG信号中提取与受试者意图相关的特定特征量（如频率变化、幅度变化等）；特征量提取后交给分类器进行分类，分类器的输出即作为控制器的输入。

控制器：将已分类的信号转换为实际的动作，如在显示器上的光标移动、机械手运动、字母输入、控制轮椅、开电视等。

由于BCI系统可以不依赖于外部肌肉和神经就可以实现人机交互，因此有着极为广阔的应用前景。脑机接口可作为一种控制装置为人们提供一种艺术娱乐方式。这种装置艺术或者游戏可以不通过操作杆或键盘鼠标等外界装置，直接通过人脑思维来进行，激发参与者对艺术和游戏的热情，同时也可以锻炼大脑的反应能力。

（9）动态视频交互

麻省理工学院的一群博士提出一种称为交互式动态视频（Interactive Dynamic Video，IDV）的新型成像技术，能够让人使用普通的摄像机进入视频并“触摸”到视频里的物体。这项技术主要是基于Abe Davis、Justin G.Chen和Fredo Durand麻省理工学院的博士论文《不可思议地操纵视频图像空间模式中的物体》（Image-Space Modal Bases for Internible Manipulation of Objects in Video）。目前该技术已通过麻省理工学院获得专利。

（10）虚拟现实和全息交互（略）[注：参看4.2.1节。]

3.可塑构造中的解码和开源

在所有艺术品都充满强智能，又互相联系和驱动的奇点时代环境中，艺术品可控限度极小，而可塑性极大。控制的重要方法也可简单地设置为开源（Open Source）和锁定（Lock Up）两大类：开源是让任何人都可参与创作，与智能艺术品对话、沟通、交互；锁定则只允许艺术家本人或者有密码的观众才能参与。因为这些特色，锁定作品被视为艺术原作，得到收藏家青睐；开源作品因让广大观众参与，容易复制和繁衍出许多附属品。

一般而言，开源是指计算机程序的源代码开放给公众使用，为共享源代码。解码（Decoding）是编码（Coding）的反方向，这是变换信息的过程中从一种格式转换成另一种。具体来说，它也可指在电脑利用科学的程序来解析一个数字信号和模拟转换功能。

2.3.2　人工智能与交互艺术的表现形式与特征

人工智能艺术包括智能机器人艺术，计算机艺术、软件艺术、智能材料艺术、智能传感器艺术、智能能源艺术和智能自动化艺术等。对当代智能艺术界的作品和表现特征进行分类和综合，是庞大工程，笔者心有余而力不足。本章阐述的人工智能与交互艺术只能从艺术表现形式上给予简单概括，其中包含智能机器人的书画艺术、智能表演艺术、智能交互艺术、智能架构与建筑四个部分。

智能机器人艺术虽然是人工智能艺术的一种，但智能机器人艺术在人工智能艺术中的比例越来越重，有很多智能艺术和交互艺术非常难区分是属于前者还是后者，或者两者都是。为此，智能机器人的书画艺术章节将专门讲述机器人自身用行动创作的艺术，其他章节中既有智能机器人艺术，也包括其他形式的智能艺术。

人工智能的触角已广泛伸向绘画、音乐、诗歌、小说等领域，特别是智能机器人的介入为艺术领域带来争论话题。悲观者说智能机器人永远无法创做出新印象画派，乐观者则预测不久的将来智能机器人将成为下一位毕加索。目前的争论谁也说服不了谁，但事实上是，智能绘画机器人能通过面部识别技术准确绘出相机对象的肖像，更令人们吃惊的是，机器人通过深度学习，能在它的绘画作品中反映其对某物体的理解而体现出某种程度的个性。这种个性的理解和体现便是机器人艺术创作的开始[注：丹尼·唉泽勒（Danielle Aaizelle），“保罗：绘图机器人”（Paul: The Drawing Robot），IPPINKA BLOG，（2015/ 2/28）, www.ippinka.com/blog/paul-drawing-robot。]。

自2002年以来，ArtBots举办了机器人艺术展，展出了来自世界各地的机器人艺术家的作品。每个节目的参与者选自对公开招聘工作的回应；作品被选择代表广泛和包容性的横截面的创作艺术和机器人活动的巨大范围。2015年1月，第十届上海双年展“城市馆”携手上海民生现代美术馆合作的“人机未来”，尽管这是一个以建筑智能为主体的展览，但也许是中国少有的拥有智能机器人的大型艺术作品联展。通过展现当今世界最先进的基于机器人平台的数字建造作品，展览参与者一起探索人类与机器协同创新的智慧未来。

智能机器人的艺术国际竞赛2016年由机器人艺术网（RobotArt.org）主办，总共有来自7个国家的16个团队提交了70多个不同的艺术品！大赛评委会由2200多名Facebook用户以及5名专业评委组成，其中包括艺术家、评论家以及技术专家。根据人类在艺术创作中的参与程度，参加比赛的机器人分成两组，一组由人类直接参与，即人类艺术家进行绘画，而机器人则对其进行远程模拟，另一组则由人类设计出带有绘画技巧的软件，机器人通过这一软件，“手握画笔”进行自主创作，其创作过程和一般人类的绘画几乎没有区别。但最终，评奖时并没有将两组机器人分开，而是以艺术性作为唯一标准进行评比。而让华人兴奋的是，第一名为台湾大学的TAIDA机器人在画布上用刷子和混合颜色的浮点（简称FDOG）技术画的“艾尔伯特·爱因斯坦”。

当然，智能艺术形式呈现为多样化，其中智能交互艺术是智能化的重点呈现领域。智能交互艺术通过体各种智能交互系统来创作艺术品，并使其成为艺术家和大众日常生活的一部分。智能表演艺术建立于各种智能技术基础上，通过戏剧、舞蹈、音乐、影像等形式形呈现于艺术邻域和大众面前。智能架构与建筑艺术既重视当前的智能材料和架构的应用，但更注重未来自我意识和自我智能建构的研究，其前瞻性远超纯艺术界。在全球艺术家崇拜和热捧观念艺术之时，建筑界已进入智能探索时代。20世纪中后期，建筑后现代主义思潮对艺术界的冲击，又可能在21世纪早期重演为建筑智能架构思潮对世界艺术界的启迪。

1.智能机器人书画与读写创作

智能机器人艺术指的是机器人本身艺术智能的呈现，其中大多数的“动作”是由机器人本身执行而不是人。智能机器人书画艺术是指智能机器人利用机械体与软件程序合作而创作的绘画与书画艺术品。其他智能机器人书法、智能机器人大地艺术、智能机器人设计、智能机器人写作都是在此定义基础上进行划分的。当然这种分类无法全面概括当前智能机器人艺术的现状，如艺术家与机器人的协调交互绘画，可归入智能机器人艺术又可划入智能交互艺术。

（1）智能机器人绘画

在智能机器人绘画领域，目前最突出的艺术作品是采用脸部和图像识别功能，再通过神经网络、图像经验、主机的目标功能和艺术家的指导来创作的。如帕特里克·特赖索（Patrick Tresset）的“保罗”系列（PaulI-IX、Paul-David，Paul-A等）素描机器人和谷歌的“Deep Dream”——人工神经网络（Artificial Neural Network）艺术。

“保罗”绘画机器人系列，（2011-16），艺术家：Patrick Tresset，图源：http://patricktresset.com

虽然看起来人机对抗来确定未来艺术掌控权，其实有限的人类生物智能很难对抗非生物智能的发展，而更好的方法是人类和人工智能技术相结合，使人和人工神经网络协同发挥他们的创造力。正如商界术语所说，如果不能击败他们，索性加入其中。

“保罗”（Paul）系列是一款自动的素描机器人（略参见2.3.3节）。

谷歌的“深梦生成器”（Deep Dream Generator）感知和创作图像（略，参见2.3.3节）。

深梦生成器绘画，（2016），艺术家：DeeP Dream Generator© google，图源：https://news.artnet.com (http://https://news.artnet.com)

无惧绘画机，2011，艺术家：其·船尾和山口·隆宏，摄影：山神洋平（Yohei Yamakami），图源：www.tokyoartbeat.com (http://www.tokyoartbeat.com)

类似Paul一样的只会画线条的机器人还有很多，2016年工艺美术家彭德尔·凡·阿尔曼（Pindar Van Arman）历经十年打造出了第五代肖像绘画机器人bit Paintr（阿图说），bit Paintr会用画笔在画布上作画，会用色彩值分析照片并且上色，创作的画作艺术感十足。bit Paintr不仅会自主作画，人们还可以通过手机在照片上进行线条的指引指导bit Paintr作画，E-DAVID机器人由德国康斯坦兹大学（University of Konstanz）奥利弗·杜森博士和托马斯·林德迈尔博士（Oliver Deussen&Thomas Lindemeier）设计，它会使用5种不同的画笔和24种不同的颜料，会拍摄当前绘画物品的照片，随后来调整画布上的明暗。E-DAVID的工作原理，先通过摄像头接收图片，再通过主机的目标功能和风格来指导机器人绘画。

智能机器人的绘画是多样化的，除写生和素描，它们更擅长于涂鸦。日本机器人以实用服务机器人世界闻名，当然机器人艺术也不例外。2011年在东京都千代田3331艺术中心的Akibatamabi 21展览中，艺术家其·船尾（So Kanno）和山口·隆宏（Takahiro Yamaguchi）创造了这个卓越的涂鸦机器人——“无感绘画机”（Senseless Drawing Bot）。此机器人有一个吊住的长脖子，就像一个Yoyo玩具，可360度摇摆，随意乱涂。

2012年，美国艺术家杰夫·索托（Jeff Soto）利用雪佛兰的Sonic机器人车制作了街头涂鸦艺术。这台机器人艺术车，被称为“街头艺术喷雾器和炮塔”。它是由涂料喷涂机、机器人彩炮和小型工业机器人手臂组合而成。艺术家设计和建造一个远程反导定向，气动发射多管机器人油漆大炮。该系统基于Arduino构建，运行一个现成的-Shelf CNC控制器和两个步进电机。由它生成的街头壁画充满强烈的视觉冲击，饱含自由不羁与无限的想象。

在智能机器人大显身手之时，机器人与科学家相互利用和协同创作之事也常常发生。在企业界，称此种合作为“协同机器人”（Co-Bots），而不是独立机器人（Robots），机器与人类一起操作，并从人类的行为中学习。2015年，美国国际保险公司AIG就部署了“ARIES”项目，让该公司的机器人与工程师一起工作，以解决全球网络问题。在此项目中，ARIES通过观察和实验来了解如何判断网络中断的位置，然后确定可能的原因并做出应急响应。“协同机器人”以前所未有的速度提前准备了全部的部署。当代艺术家们似乎非常理解这种人机协同的价值和内涵，并迅速应用到艺术创作中。

艺术家和机器人同步作画，（2016），艺术家：Alex Kiessling，图源：www.postscapes.com/remote-art-alex-kiessling (http://www.postscapes.com/remote-art-alex-kiessling)

奥地利艺术家亚历克斯·基思林（Alex Kiessling）借机器人进行了一场远程作画尝试。他在伦敦特拉法尔加广场和柏林各安装了一只机械手臂，通过传感器来完全模仿自己在维也纳的作画行为，然后实时画出一幅一模一样的作品。这一过程也提供在线播放供网友观看。基思林称，自己从小就对机器人非常感兴趣，这次尝试所用的机器人是ABB IRB 4600工业机器人，每个都有2.8米高，435公斤重，通过红外线传感器跟踪笔的运动轨迹，再通过卫星将信号传输给位于特拉法加广场和布莱特施德广场上的工业机器人。他为完善该项技术和软件投入了6个月的时间。

此次被命名为“远程”（Long Distance）的活动旨在将艺术家和机器人统一协调，而类似的艺术活动之前还从未出现过。基思林在记者会上表示，随着人类与机器人逐渐学会一同工作，艺术家越来越质疑原作与模仿的概念，对他来说，与机器人一同工作不是抄袭，而是一种克隆。

来自塞尔维亚的艺术家德拉甘·伊利奇（Dragan Ilic）启动了一个DI-2K4艺术创作项目。与平时艺术家作画手法不同的是，这次进行创作的艺术家变成了一个机器人，而真正的艺术家，则成了智能机器人手中挥舞的画笔。伊利奇表示，艺术创作的未来趋势是人工和机器的相互配合，当艺术创作手法超越了人体极限时，就需要机器与人的交互了。

机器人的内体画笔，DI-2K4 项目，（2015），艺术家：Dragan Ilic，图源：www.draganilic.org (http://www.draganilic.org)

伊利奇提到，在该项目的创作过程中，如果机器人操作不当或是出现故障，他的人身安全就将面临巨大风险。此举也是为了再次强调，如果人类过分地信任机器人，也会为自己带来许多未知的风险。

（2）智能机器人书法

机器人绘画也许被西方人看重，但东方独有的毛笔书法艺术则给了亚洲艺术家和工程师特有的机器人书法灵感。中国、日本等科研人员开发出各自的智能机械人手臂，它们能书写各种字体的书法，从远古的甲骨文到篆体、魏碑、正楷、隶书、草体和现代书法。西方各国也开发了机器人书法，但着重于设计与排版，这与东西方书法艺术文化差异有关。

机械手臂写书法，（2015），艺术家：徐扬生，图源：http://mt.sohu.com/20150803/n418045478.shtml

日本机器人书法，（2012），© 日本庆应大学，图源：www.designer-daily.com/calligraphy-making-robot-29758 (http://www.designer-daily.com/calligraphy-making-robot-29758)

香港大学（深圳）校长教授徐扬生领导他的团队开发了智能书法机器人，其书法功底可以和书法大师进行较量，而且可以根据要求书写出不同风格的字体，比如行楷、隶书等，当然临摹大师的字迹风格更是机器人的拿手好戏。

AliCloud人工智能ET，2017年新春在阿里巴巴的西溪公园为阿里巴巴员工写了春节对联，展示了它的书法技巧。员工被邀请“唤醒”ET，与之交谈，然后使用其面部识别和语音分析功能获得量身定做的春节对联。

日本庆应大学（Keio University）的研究小组在2012年率先使用智能机器人写书法。他们使用运动复制系统来识别和存储详细的笔触和书法运行的信息。系统使用刷子的头部作为主系统存储书法运行，然后可以像处理普通刷子一样，处理设备来写入字符。这种设计与传统运行系统的区别在于，它可以记录和复制施加在刷子上的力以及触摸某物时的感觉。

（3）智能机器人大地艺术

智能机器人是否能按照自己或者人类的构思来创作大地艺术？目前，无论是艺术家还是科学家给予的答案都是肯定的，因为机器人的集体合作与协调技术，以及劳动力的强度、速度与精确度，是人类无法与之相提并论的。但由于目前机器人的价格昂贵和软件设计复杂，当代艺术家又难于用机器人来实施。迪士尼机器人在沙滩画画，也许是未来机器人大地艺术的最初尝试。

迪士尼机器人沙滩画画，（2015），© Walt Disney，图源：www.popsci.com (http://www.popsci.com)

迪士尼研究公司（Disney Reseach）与瑞士工程集团（ETH Zurich）合作设计了一台有趣的“沙滩机器人”（Beachbot），该团队在2015年12月在美国迈阿密海滩展示了机器人的才能。2英尺长的看起来像乌龟的机器人能自己移动，使用一个耙子连接到它的尾巴，以不同的厚度将图像切入沙子中。实际上，机器人创造的各种图画都是预先加载或远程由程序员绘制的。

（4）智能机器人的设计与排版

人类使用机器人的绘画和制作才能，同时也尊重机器人的设计智能。美国的库卡（KUKA）在Quantec Ultra的设计方面迈出了巨大的一步。它不仅比其他类型的机器人更时尚和耐用，而且具有令人难以置信的才艺。Quantec不仅能够以高强度和高精度处理与完成几种不同的制造工作，而且还能够在不利于人类的化学品和化合物的条件下工作。它要表明：它确实可以使世界更好一点。

库卡机器人排版设计，（2014），摄影：布雷特·乔丹（Brett Jordan）© KUKA，图源：https://rushtips.com/kuka-robot-design-award

上图为库卡的Quantec Ultra机器人使用“Schwabacher”书法风格在一卷纸上书写和设计书册。

（5）智能机器人的写作

智能机器人的创作写作与报道

众所周知，智能机器人在写作方面同样具有“天赋”，未来它们不仅能代替人类完成办公文秘等工作，而同时是故事、小说、诗歌和剧本的创作者。

2016年，日本函馆未来大学（Hakodate Future uUniversity）的研究者们选择了AI所写出的微小说《计算机写小说的一日》参加大赛。研究者们首先创作了一篇小说作为模板，将其拆解成单词和词组，再由计算机程序从中进行自由选择，从而“创作”出一部新的小说作品。虽然这是人工智能在写作领域的初步尝试，但从作品上看，其语言表达和人类没有什么不同。

2016年，达特茅斯学院举办的“创意图灵测试”（Turing Tests in Creative Arts）大赛并宣布，这场竞赛并未选出最终优胜者，因为人工智能算法未能创造出与人类媲美的故事和诗歌。此次竞赛的目的是了解人类评审员能否区分出机器人创作的文字和人类创作的文字。在诗歌测试中，有两支参赛队伍分别创作了两首14行诗；在文学竞赛中，有3支队伍分别创作了一个简短的故事。这些内容与人类创造的内容混在一起。要通过测试，需要让多数的人类评审误以为其创作的内容出自人类手笔。但最终结果显示，没有一篇故事或诗歌成功蒙混过关，只有一篇短篇故事让一位人类评审员判断失误。作为竞赛组织者之一，数学和计算机科学教授丹·洛克莫尔（Dan Rockmore）说：“我们的算法似乎还无法模拟人类的诗歌创作，但此次提交的代码依然令人惊讶。”

在伦敦2016年科幻电影节上，由纽约大学AI研究人员开发的递归神经网络“本杰明（Benjamin）”写出了一部科幻电影，成为本届电影节48小时电影制作挑战赛的参赛作品之一。这部时长9分钟的电影名叫“太阳春天”（Sunspring），由《硅谷》男主托马斯·米德里奇（Thomas Middleditch）主演。2017年“本杰明”又写了科幻短片剧本《这不是游戏》（It’s No Game），由著名演员大卫·哈塞尔霍夫David Hasselhoff出演。在此之前，“本杰明”也学习了不少科幻电影剧本，包括经典电影《超时空圣战》（Highlander Endgame）、《捉鬼敢死队》（Ghostbusters）、《星际穿越》（Interstellar）等。

智能机器人的爱情信函

戴维·灵克博士（Dr.David Link）和塞德里克·基弗博士（Dr.Cedric Kiefer）的“爱情信函”（LoveLetters）项目，旨在重建和再现20世纪50年代计算机Ferranti Mark I所生成的有趣情绪笔记。最初的“爱情信函”程序是由先驱软件工程师克里斯托弗·斯特雷奇（Christopher Strachey，1916-1975）所写的，他使用了第一台商用通用计算机Ferranti Mark I的内置随机生成器来生成表达和激发情绪的文本。

灵克和基弗博士“爱情信函_1.0”由两部分组成。在安装过程中，访问者与Ferranti Mark I的功能性副本交互，该功能性副本传达了第一计算机的不同组件和功能的印象。通过执行Strachey的软件的原始代码，它连续生成“爱情信函”。这些被投影在另一个位置的大屏幕上，在公共空间，每个人都可以阅读它。安装中的监视器允许观察远程投影。

通常情况下，机器用于执行复杂的数学，但斯特拉基先生通过编写一个程序生成的文本，旨在唤起情绪，并异想天开可以使用。它通过遵循语法规则并使用从小词典中随机抽取的词语来组成字母。例如其中一个爱情信函：“宝石moppet。你是我的爱心。我的心呼吸着你的欲望。你是我美丽的崇拜。我的珍贵魅力。我的同情不耐烦地诱惑你的渴望”。

项目的最后阶段是建造了一个控制台，类似于原来的Ferranti的控制面板。这个运行“爱情信函”代码的控制台变成了一个艺术装置，体验者可以参与进来与机器人一起写爱情信。

戴维·灵克和塞德里克·基弗（David Link and Cedric Kiefer），电脑情书-1.0（Loveletters_1.0），（2009）， 图源：艺术家提供

智能机器人记者报道

用机器人写新闻已不再是“新闻”。2015年5月，国外驻白宫记者便在挑战“机器人写手WordSmith”时落败；2015年9月，腾讯财经开发的自动化新闻机器人撰写的新闻稿件引起了传媒行业的广泛关注，这是中国首次出现由机器人撰写的新闻稿件。

媒体启用机器人写稿的优势在于速度。机器人和记者们配合，可以快速、全面、准确地发送消息。美国“叙事科学”（Narrative Science）公司创造了将数据转化成故事的一种快速计算法，它可以在比赛时钟到0之前就概括完一场球赛。《洛杉矶时报》的Quakebot可以在地震发生时组合出一篇实时信息文章。美联社、雅虎、康卡斯特和好事达使用自动化透视开发的平台，可以以每秒2000条的速度将数据转化为新闻报道。“叙事科学”公司预测，由人工智能写作，总有一天会获得普利策奖，而计算机将会在大约15年中控制90%的新闻。

以北京大学万晓军教授为核心的团队，开发了机器人记者“小南”，能在一秒钟内发布一篇长度为300字的文章。智能机器人可以编写短报告和长报告，在内容创建方面有战术优势。万晓军教授解释说：“与人类记者相比，‘小南’机器人有更强的数据分析能力，能更快地并准确地写故事。”从分析和情感能力上而言，目前智能机器人不可能很快就取代记者。他们开发这种机器人的主要目的是帮助媒体缩短写作时间。

机器人记者（Robot reporter），（2017），© China Daily，图源：www.chinadaily.com.cn (http://www.chinadaily.com.cn)

2.智能与表演艺术

智能表演艺术是一种以各种智能技术为主体，通过智能机器人、影像、投影、音响、环境、光效、生物协同创作的以行为（含智能机器人行为）、戏剧、音乐和舞蹈形式呈现的艺术。笔者简单地把他们分为智能机器人行为表演、智能机器人音乐与舞蹈表演其他智能表演三部分。

与其他智能艺术相比，智能表演艺术除技术和艺术创新外，它介入社会的程度深。它力图从社会现实和观众中找到灵感，来探讨和表现一个科技奇异的、远超人类心理和生理控制能力的智能世界。唯有对当代社会和人类架构进行质疑、解构和交互，才可重构后智能人类艺术。

（1）智能机器人行为表演

智能机器人行为表演艺术既可由单机完成，也可由群机完成，但智能机器人本身需作为主体表演者，有时它需与人交互和协调。其表演效果包含由智能机器人自创或由程序设计的机器人机械行为、影像、投影、灯光、观念、环境反响和其他视觉感受。

人类在20世纪60年代便已利用机器人来进行行为表演和其他艺术活动。艺术家爱德华·安纳托维基（Edward1 Ihnatowicz）于1970年至1974年在荷兰展出“感应者”（Senster），采用传感器和水力学来对附近人的声音和运动产生反应，此作品在当时被称为“机器人雕塑”。瑞士雕塑家让·廷格利（Jean Tinguely，1925——1991），在20世纪60年代后期创作了由工业垃圾制成的动能雕塑——幻觉和神话般的机器，执行不可预测的行为，直到自我毁灭，代表作有“向纽约致敬”（Homage to New York）。

“家庭自动化”（Home Automation）是以剧院表演形式呈现的机器人和火的艺术品，由戴维·卡拉韦（David Karave）团队于2005——2008年创作。该作品曾在美国巡演，并于著名的田纳西州的波内罗（Bonnaroo）音乐和艺术节上展示。在“家庭自动化”表演中，一系列生命大小的铝制电子碰撞测试机器人，在的家用电视上看到威胁警报的颜色代码。最后，机器人家族的头部最终因短路点燃变成火焰。

目前，由于机器人智能的快速发展，经智能软件控制的机器人装置艺术已非常普及，从商业到艺术应用都可看到其身影。如被评为世界上最具智能的游轮“海之国歌”（the Anthem of the Seas）内部便装有许多智能机器人，用于表演和与人交互。在晚上，“Two70”的窗口变成巨大的视频投影屏幕，人和机器人的音乐剧惊人地从地板和天花板出现。

轴盒，（2014），© Bot & Dolly，图源：http://archive.aec.at/prix/#48973

在“Two70”最前沿的是6个巨型机器人手臂附着在梁上，可以在窗前上下滑动。每个机器人手臂都有一个巨大的视频屏幕。机器人随着音乐转动、倾斜，这些巨型屏幕相应地做出扭曲与变化，不断升腾、扭曲、旋转，伴随着音乐的翻滚给人以无限的愉悦与亢奋。

“轴盒”（Box）是美国机器人与玩具（Bot&Dolly）公司在2014年，通过控制机器人手臂和大型显示器、移动投影映射和组合动画，来探究真实和数字空间合成效果的机器人表演装置。其抽象视觉镜头分为数个经典“魔法”，五分钟长的纪录片把每一“魔法”镜头流动地串到一起。执行者将平板转换成一个打开的框，模糊了二维和三维空间之间的关系，当物体相交、悬浮和变换时，最终将体验者浸入到幻象构建视觉中。

2016年11月，在纽约古根海姆美术馆举办的新展“故事新编”上，展出了中国艺术家孙原&彭禹的“难自禁”（Can’t help myself）智能机器人清理行为艺术，机器人现场行为和红色液体让大家似乎看到一种惨案现场的清理状态。艺术家力求利用KUKA机器人的核心技术和软件程序来表达控制和自由的张力。“难自禁”以一种天性无法被抑制或不能自控的状态被解读，不能自我抑制而情不自禁。而白色的地面在液体的流淌和在不断地清理下，形成了自由和控制并存的奇观。

《难自禁》，孙原& 彭禹，（2016），图源：艺术家提供

克里斯·诺埃尔（Chris Noelle）是出生于柏林的专业光绘艺术家和照明摄影师，目前生活于LINZ（奥地利）。他的代表作包括与约翰内斯·布鲁曼（Johannes Braumann）合作开发的KUKA机器人“光绘”（Lightpaiting）影视与摄影安装，此作品2016年展览于奥地利林芝电子艺术节。其中机器人就像光像素棒（Pixelsticks）在空中挥舞绘画和有程序的组合光的图案，而诺埃尔独创的LED灯、光刷、刀片、闪烁、闪光灯和自制的工具是此摄影作品的重要因素，艺术家称其过程为定格动画。

Stelarc的特殊表演往往涉及机器人技术与他的身体结合，他还使用机器人第三臂和气动蜘蛛状六腿步行机，将体验者坐在腿的中心，并允许他们通过手臂手势控制机器。附加在Stelarc右臂的一个机械手，由右手的运动力度、长短尺寸和身体肌肉（EMG）的电信号控制。简单地说，来自肌肉收缩的信号被读取、放大、整流后发送到机械手的交换系统。

光绘，（2016），艺术家：Chris Noelle and Johannes Braumann，图源：艺术家提供

基于在早稻田大学开发的原型，“第三臂”于1980年在横滨完成。1980——199年间它被日本、美国、欧洲和澳大利亚的艺术家用于表演。“第三臂”成为探索技术和假肢之间的亲密接口机构，它仅为作为身体的补充而不是替代。“第三臂“能演奏，放大的身体信号和声音对机器人的话语做出了一定的贡献。

“Jller”是艺术家本杰明·毛斯（Benjamin Maus）和普罗科普·白杜尼切克（Prokop Bartonícek）创作的一部通过地质年龄和图案分选卵石、处理石头排序设计的智能机器人表演装置，当然它同时也是研究历史地质学领域的创新设计项目。

来自德国乌尔姆市（Ulm）多瑙河（Danube）的小卵石子被放置在机器平台上，机器人利用视觉系统来识别和处理卵石图像，映像出准确位置并进行图案排列设计。由于石头不是作为单一的均匀材料出现，而是作为不同的层压或分层材料的组合物。从每个石头提取信息的主要依据是卵石颜色，以及颜色组成的结构特征，例如线、层、图案、颗粒和表面纹理。分类过程需分两步进行：首先形成中间预排序的模式，以将不同年代石头有序排列。从任意一组石头开始，其排列出的图案都可使德国河流的历史清晰可见。

第三臂，（1980-1998），艺术家：Stelarc，图源：www.stelarc.org (http://www.stelarc.org)

Jller，（2016），艺术家：Benjamin Maus & Prokop Bartoníček，图源：www.feld.is/projects (http://www.feld.is/projects)

《失眠的重量》（局部2016），艺术家：刘小东，图源：TANChttp://mp.weixin.qq.com

2016年，中国艺术家刘小东在上海新时线媒体艺术中心（CAC）展出了称为“失眠的重量”的机器人绘画装置。他首次运用数字录像、数据转换与机械人绘画技术，创作了把远程视信息数据转为智能机器人自由表达图像的交互装置。“失眠的重量”由三块巨型画布、东南北3座城市实时录制的摄像头和机械人操控的画笔组成。机械人操控的画笔不停抖动，把摄像头捕捉到的持续不断的数据转译为机械装置自己理解的图案符号，并夜以继日地作画，持续3个月。

机器人艺术批评家布伦松，（2016），摄影：musée du quai Branly，图源：www.news.artnet.com (http://www.news.artnet.com)

机器人不仅能创作和表演艺术，也能欣赏与批评艺术。由法国工程师飞利浦（Philippe Gaussier）和人类学家丹尼斯（Denis Vidal）研发的智能机器人布伦松（Berenson）便具有此功能，它能判断是否喜欢一件艺术品并塑造艺术鉴赏偏好。布伦松主要通过记录艺术欣赏者们对艺术品的反应，然后用这些搜集的数据创建自己的艺术喜好。布伦松通过右眼中的照相机获取艺术品的黑白相片，再传输至藏在博物馆墙壁后面的电脑中。机器人对他喜欢的部分和不喜欢的部分加以仔细判断，亮绿灯表示喜欢，亮红灯表示不喜欢。如果遇到他特别中意的艺术品，还会频频点头，露出迷人的微笑。

（2）智能机器人音乐舞蹈

除了智能行为表演，智能机器人在音乐、舞蹈方面的“天赋”也被很多达人开发。智能机器人音乐舞蹈的定义与智能机器人行为表演艺术的定义基本一致，包含由智能机器人自创或者与人类共同创作的音乐、戏剧与舞蹈。

美国艺术家弗兰克·加维（Frank Garvey）的“Omnicircus”（1988）和奇科·麦克默特雷（Chico MacMurtrie）的“无形机器人作品”（Amorphic Robot Works）第一次让机器人、人类演员、舞蹈家和音乐家加入音乐戏剧表演。

机器人教堂，（1987-2006），© MacMurtrie/ARW，图源：http://amorphicrobotworks.org

在纽约布鲁克林市历史悠久的前挪威海员教堂里，安装了艺术家麦克默特雷的机器人管弦乐队装置——“机器人教堂”（the Robotic Chuch）。此教堂聚集了麦克默特雷从1987年至今的作品，是一系列实地安装的自动化机械装置，包括50个计算机控制的气动雕塑。机器人雕塑由金属、焊接金属、电线和乐器组合而成，它们通过节奏和身体语言表达音乐的节奏。这些机器人有着迷人的敲击声和手势，并被程序设计为打击、弹拨、振动和旋转。从内省独奏到强大团体合奏，其音响力度从不同的空间角落喷发，机器人以自己独特的声音和特有方式进行交流，其呼唤和响应的尖锐突发唤起了沟通的共鸣。

2001年，加州大学圣克鲁兹分校（University of California at Santa Cruz）的音乐学教授戴维·柯普（David Cope），写出了一个名为“音乐智能的实验”（EMI，Experiments in Musical Intelligence）的程序，能谱出协奏曲、合唱曲、交响乐和歌剧，并专门模仿著名德国作曲家和音乐家约翰·塞巴斯蒂安·巴赫（Johann Sebastian Bach）的风格。EMI能在一天中谱出5000首左右巴赫风格的赞美诗曲。在圣克鲁兹的音乐节上，演出的EMI乐曲不但激动人心，更为人称赞的是观众并不知道作曲者是EMI而非巴赫[注：尤瓦尔·赫拉利，《未来简史》，中文版，中信出版社，p513]。

2014年，西班牙马拉加大学的几位计算机科学家就曾创造出名为“lamus”的机器人作曲家，而一些知名的乐团还演奏过它的曲子，旋律十分优美。2016年，谷歌艺术机器人&ldquo；和&rdquo；写出了第一首歌AI钢琴曲，时长1分30秒。大家都知道，谷歌在人工智能艺术方面有其长期的战略，这首钢琴曲只不过是个开端。为此，谷歌于2016年首次发布了Magenta艺术项目——让机器人进行艺术和音乐创作。谷歌希望借此建立起围绕Magenta的生态圈，让艺术家融入平台，以此协助艺术家创作更好更优秀的音乐作品。

云钢琴，（2014），艺术家：David Bowen，图源：艺术家提供

显然，智能机器人也同样喜欢摇滚乐。2013年，音效设计师朱塞佩·埃其多（Giuseppe Acito）组装了乐高机器人乐队（Toa Mata Band），基于DIY的电路板与MIDI音序器的iPad应用程序相连接来运行。随着应用程序填充背景的跳动，这些机器人使用的小木槌击触摸屏和金属键盘，再现了流行尖端乐队（Depeche Mode）和傻朋克乐队（Daft Punk）的摇滚乐。机器人使用的小木槌击触摸屏和金属键盘，创造出了多层次的音乐效果。

2014年，由法国圣·艾蒂安市（Saint-Etienne）委托，艺术家大卫·鲍文（David Bowen）安装了机器人“云钢琴”音乐装置，机器人装置基于天空云的运动来在钢琴上演奏琴键。安装在附近的室外摄像机实时跟踪云的运动和形状，定制软件将信息翻译成音符，然后通过手指型的机器人骨架在钢琴上演奏。

2016年的中国青岛啤酒节上，1050台智能机器人中的1007台在青岛国际啤酒节黄岛主会场舞台上坚持共舞超过一分钟，打破了之前540个智能机器人共舞的纪录，创造了新的吉尼斯世界纪录。

2014年，德国乒乓球明星蒂姆·波尔（Timo Boll）挑战KUKA KR AGILUS并以球技获胜。一年后，KUKA KR AGILUS和波尔面对另一新的比赛——玻璃杯音乐。双方需在速度、精度、灵活性和音乐感受等方面进行较量，最后以波尔先打破玻璃杯而宣告失败。比赛中，在节奏慢而富有感情深度的表演时，波尔明显占上风；而在节奏变化超常迅速、音域非常宽广之时，波尔的手在跟上节奏的瞬间时因带动玻璃杯而退场。

纽约年青艺术家乔丹·沃尔夫森（Jordan Wolfson，1980-）在2014年创造了名为“女性形象”（Female Figure）的女舞蹈机器人。此作品之所以吸引大家眼球，是因为女机器人对着镜子随音乐起舞，其身段和手指舞姿就如真人一般，栩栩如生、生动活泼。人工智能赋予了它惊人的生命力和美好的舞蹈韵律。

上千机器人共舞，（2016），© 中国青岛啤酒节，图源：www.bbc.com (http://www.bbc.com)

复仇：Timo Boll 与KUKA 机器人，（2015），© KUKA，图源：www.kuka-timoboll.com (http://www.kuka-timoboll.com)

女性形象，（2014），摄影：John Smith，艺术家：Jordan Wolfson & David Zwirner，图源：www.jordanwolfson.org (http://www.jordanwolfson.org)

沃尔夫森一直在寻求刺激恐吓和诡异来转换观众视觉力的方法。除“女性形象”（Female Figure）外，还有2016年的“着色雕塑”——个巨大的人形玩偶被锁链绑在地上，他的眼睛则具有动态捕捉功能。锁链时不时会暴力地将它在画廊的地板上拖拽摔打。另外，这个铁皮人的身体里还会时不时地以震耳欲聋的音量播放出热门歌曲“When A Man Loves A Woman”。

（3）其他智能音乐与舞蹈 在此类的智能音乐舞蹈包括机器人和所有其他智能技术所产生的音乐舞蹈和有关装置。由于近十年来人工智能的普及和应用，智能音乐和舞蹈也到处可见。 2013年，瑞士摆钟合唱团（Pendulum Choir）的原创合唱作品获得奥地利林芝电子艺术节金尼卡（Golden Nica）奖。虽然，对其授予交互类奖争议较大，但作品本身展示出的效果非常震撼。摆钟合唱团把男声合唱转化为了一种智能的人体运动形态。歌手们站在倾斜的液压插孔上，身躯和声音与重力对抗，构成一幅生机勃勃的空中物理状态的交叉人体图案。同时他们互相反向运动来避免彼此的碰撞，为此创造出微妙的声乐复调。平台由九个伴唱音色和18个液压插孔组合，智能软件控制的千斤顶液压系统强大、快速、而安静，确保合唱团和机器在形态和声音水平的均匀性。

摆钟合唱团，（2013），© Pendulum Choir，图源：www.aec.at (http://www.aec.at)

2014年日本设计师吉冈徳仁（Yoshioka Tokujin）在东京当代艺术博物馆，安装了一个特殊音乐装置——晶体化天鹅湖和玫瑰（crystallizes swan lake and rose）。装置更像一张玻璃床盛装着水和水晶，床中晶体一直聆听着柴可夫斯基的芭蕾舞剧天鹅湖的音乐，并随着音调振动和脉波而发生变化。6个月的展览时间中，晶体在音乐的培育下一层一层地生长。

晶体化天鹅湖和玫瑰，（2014），艺术家：吉岡徳仁，图源：www.tokujin.com (http://www.tokujin.com)

你的黄铜声音是什么？，（2012），© Aether & Hemera，图源：艺术家提供

移动声音雕塑音像，（2012），舞者：Laura Keil，艺术家：Daniel Franke & Cedric Kiefer，图源：www.onformative.com/unnamed-soundsculpture (http://www.onformative.com/unnamed-soundsculpture)

2012年在美国达勒姆市（Durham）举行的国际黄铜节上，Aether＆Hemera创作了一座人工智能声音交互装置——“你的黄铜声音是什么？”（Which is your brass voice？）。装置邀请体验者通过说话、唱歌、喊叫或窃听麦克风来发现他们的黄铜声音。五个麦克风分别代表一种特定的铜管乐器：小号、长号、风琴和静音小号，来捕获人们声音的音量、音调和语调的个体差异。从麦克风收集的音符序列变成音乐的新成分的种子，然后通过周围扬声器播放的黄铜声音与彩色LED阵列的视觉光线同步，将观众沉浸在声音、灯光和实时交互的氛围中。 “移动声音雕塑”（Unnamed soundsculpture）是Daniel Franke和Cedric Kiefer基于真实舞蹈运动数据，通过3D Point Cloud和3D Max制作的三维动画影像作品，其粒子效果产生了一种有限的舞蹈身躯与无限的物理空间交融后的强烈碰撞感。 艺术家试图使用人体可视化的声音和数据，来创建和控制三维空间中粒子系统产生的移动数字雕塑。此外，艺术家也想以捕捉的动作情感来增加声音的数字可视化——种不可计划的，不可预测的，随意的和非理性的粒子运动效果。从某种意义上说，艺术家试图把非数字的原始动态和智能数字化视觉结合起来。

3.智能交互艺术 智能交互艺术是一种通过智能机器人、计算机、传感器、驱动器、智能程序、智能材料以及其他智能工具，对接受者（包括智能工具本身）的行为、姿势、声音、表情、温度、远程控制以及气候环境等变化做出反应的艺术。因此，这类作品的行为可通过智能物体、艺术家、体验者和其他接受物体的加入而改变，并在智能层面上将智能交互艺术与其他类型的动力艺术（Kinect Art）区分开来。

体感、虚拟、声音、远程控制、仿生、生物与脑电波等交互系统已成为艺术家的日常创作手段。借用这些技术与设备，艺术家可使用肢体、语言、手势、表情与大脑思维等来创作各种智能交互艺术、装置、多媒体舞蹈、表演和演奏等。同时，也能实现艺术品与互联网玩家或者观众的直接交互，改变形体声音、转换时间空间、制定游戏规则、产生意外特效、分享艺术观念和影音图片。

由于对智能程度以及智能性能的不同解读，智能交互艺术涉及的领域非常宽广，而研究者所搜集和谈论的此类艺术作品都呈现较大差异。从智能软件交互装置的形式方面而言，智能表演艺术和智能交互装置艺术确有许多交集和相同之处，对于有些作品很难区别是前者还是后者，或者两者皆是。如上述的“你的黄铜声音是什么？”装置便是一例。

其次，生物和虚拟智能交互艺术都分别于生物艺术和虚拟现实艺术章节做阐述，本章主要集中于仿生智能交互、体感交互和脑电波交互部分。

（1）仿生智能交互装置

仿生智能交互装置是指通过探讨生物的智能机制，来模仿生物的形态、结构以及智能控制原理的艺术作品。仿生智能交互装置来自于仿生机械学，后者在20世纪60年代末期，是由生物学、生物力学、医学、机械工程、控制论和电子技术等学科之间相互渗透而结合而形成的一门边缘学科。仿生机械研究的主要领域有生物力学、控制体和机器人。由于能制造出在结构、功能、材料、控制、能耗等诸方面相对更加合理的机械系统，仿生机械学正越来越受到大家重视[注：参见张国栋所著《智能仿生技术—引领智能化时代》，发表于《电脑与电信》，2010（12）。]。

毕业于韩国中央大学艺术研究专业的韩国首尔艺术家崔旴岚（Choe U-Ram），擅长于创作具有生物形态的机械动力雕塑[注：韩国青年艺术家崔有让（U-Ram Choe，1970—　　），毕业于韩国中央大学艺术研究所，擅长创作生物形态的智能机械动力雕塑。]，作品没有智能和交互功能。在大多数作品中，他都会运用金属材料，以其精致的工艺，借由从史前植物和动物形态而获得灵感，进行雕塑创业。加上崔旴岚有让又擅长使用光热的感应器与微型马达等器件来打造动力自动交互机械装置，所以他的作品都会展示出一种具有科幻色彩的史前生物形态，异常独特，被艺术界广泛称为人工生物形态艺术品。

都市女性品种（Varietal Urbanus Female），（2007）， 图源：www.uram.net (http://www.uram.net)

布里斯托机器人实验室（Bristol Robotics Laboratory）和谢菲尔德机器人中心（Sheffield Centre for Robotics）的科学家们展示了他们的BIOTACT传感器——一组模拟小鼠敏感毛发的人工晶须。每个人工晶须可以移动探索物体，而传感器给出触摸的感觉。在这里，基于最小的陆地哺乳动物的“Shrewbot”机器人使用胡须来探索它的周围环境并与人交互。

“Shrewbot”机器人，（2013），图源：www.dailymail.co.uk (http://www.dailymail.co.uk)

“蛛网膜”机器人，（2013），© Grigoriadis，图源：www.dailymail.co.uk (http://www.dailymail.co.uk)

康斯坦丁·克雷戈勒牙兹（Konstantinos Grigoriadis）制作的“蛛网膜”机器人的艺术装置反映了他对生物力学，后生物分子世界的兴趣。“蛛网膜”机器人看起来有点像《世界大战》中的外星人，它们有行走的肢体，能够爬墙和进行转体。此作品长期收藏和展出于奥地利电子艺术节未来工作室。

（2）体感交互 如前面所述，体感交互技术已扩展到三维空间并能进行非接触体验。以Kinect为主的三维肢体、Leap Motion为主的手势、Tobii为主的眼球、各类语音软件和情感捕捉组合的体感交互技术，已使用于交互艺术家的工作室。艺术家以各种智能感应设备和跟踪捕捉技术，来识别肢体动作、手势、姿势、眼球和人脸表情，从而创做出人与机、人与物、人与人、机与机、物与物的交互艺术。使交互艺术更智能、更直接、更自然、更融入、更本能、更身临其境。

毫无疑问，以体感为代表的交互技术将改变数字艺术家的固有观念，延续了几十年的鼠标操作、遥控操作器时代将过去。更重要的是，随着智能产品的扩展，创新性的输入输出方式不断翻新，将开启智能交互方式的新变革。 “雨室”（Rain Room）是近几年最受欢迎的智能感应交互装置，曾在伦敦的巴比肯（Barbican）和纽约现代艺术博物馆（MoMA）展出，受欢迎程度超乎意料。此装置由英国随机国际公司（Random International）[注：“随机国际”成立于2005年，是当代艺术实验工作室。以科学作为开发新材料的手段，重点发展于在建筑雕塑，空间性能和交互安装。该工作室还赢得了2013年Prix Arts Electronica奖，2013年Ruhrtriennale儿童选择奖，2010年未来设计师奖，CR -创意未来奖，Wallpaper奖，并被列入英国《观察家》十大创意人才。]设计，并由美国RH（Restoration Hardware）公司当代艺术部收藏。

“雨室”是一个100平方米的“下雨”空间，室内的天花板空间不断飘落人工雨滴，平均每分钟洒出984公升的人造雨，游客犹如置身在雨中一般。而屋内的交互感应装置使民众走入参观却不会淋湿，体验者走过的地区雨会自动停下。“雨室”创造了一个精心编排的倾盆大雨，同时鼓励人们在意想不到的阶段成为表演者，让现场充满诗意、亲密和惊喜的气氛。

位于耶路撒冷Vallero广场的路边有几处大型花朵装置，它们看上去像被晒蔫了一般耷拉着脑袋，但当行人从下方经过时，巨大的花朵会慢慢展开，开放，仿佛吸取了人的力量一般！

这几处盛放的花朵装置作品由HQ Architects设计，是当地政府为改善城市空间而发起的项目。四朵花被举到9米多高的半空，分别放在两处关键的位置，从广场及各个路口都可以看到鲜红的花朵，当人或其他运动物体经过花朵下方时，花蕊处的感应器便会受到感应，从而使花朵绽开。当人离开一段时间后，花朵又会慢慢收起。夜幕降临后，花朵内散发出淡淡的光线，成为广场上有趣的光源。

雨室，（2012），© Restoration Hardware，图源：www.moma.org (http://www.moma.org)

2014索契冬奥会（Sochi）的“MegaFaces”幕面是一个数字化的体感交互雕塑和建筑创新，也是世上第一个三维驱动的大型交互LED屏幕。运动员如体验，可通过3D照片制作亭扫描自己的面孔，并转发到智能动能的“MegaFaces”幕面内，之后会慢慢自动出现大型三维立体的体验者面孔，体验者还可通过脸部表情和五官活动来轻微改变或者重塑面孔。

盛放的花朵，（2015），© HQ Architects，图源：www.hqa.co.il (http://www.hqa.co.il)

它是由伦敦建筑师阿西夫·汗构思（Asif Khan）和IART设计和合作制作的。“MegaFaces”幕面建筑由11000个伸缩缸执行驱动，每一个伸缩缸致动器可被单独控制，并在其尖端含有RGB-LED的半透明球体承载。每个长达两米的伸缩缸充当整个面孔的一个像素，远处看很像针孔装置，还能改变颜色和图像。

MegaFaces，（2014），© Asif Khan Ltd.图源：www.asif-khan.com (http://www.asif-khan.com)

阿西夫·汗对“MegaFaces”的设计概念思考是：世界正不断变化，而建筑艺术应该赋予什么样的响应？千百年来老百姓都使用面孔写照来记录景观，建筑和公共艺术的历史。今天，互联网使用“自拍”（Selfies）“表情符号”（emoticons）“脸谱”（Facebook）和“视频通话”（FaceTime）等作为通信工具，面孔似乎固执地成为这些新媒体的流行图释。 2009年，交互装置艺术品“站着的人”（Les Hommes Debout）第一次在法国里昂市灯光艺术节展出。他们由法国艺术家皮埃尔·阿姆德鲁兹（Pierre Amoudruz）、瓦朗丁·杜利夫（Valentin Durif）和维克多·鲁（Victor Roux）设计，法国AADN公司制作。 “站着的人”是一个令人感到吃惊的，热情洋溢的交互式装置艺术。当观众从“他们”身边经过，并与其接触、拥抱和交谈时，“他们”以出人意料的方式发出闪光、回声和颜色变化。不管是儿童还是成人，大家都喜爱着“他们”，摸一摸、听一听、抱一抱、说一说成为此艺术品交互的主要形式。荧光模特以不同程度的声音、光亮、色彩作为反应，将整个装置变成了一种别类的闪烁的、随意的灯光舞蹈。

荧光模特的大小、外形和真人一样，通过向所有的人开放此装置，艺术家试图在艺术、社会和技术之间建立起表达意义的平台，探索数据技术、人类、机器人和城市的关系。为了将该装置在中国展出，AADN公司曾把十六个模特的部分话语录制为中文。

Eunoia，（2013），艺术家：Lisa Park，图源：www.thelisapark.com (http://www.thelisapark.com)

（3）脑电波交互 由于脑机接口（BCI）人机交互方式在近年的兴起，很多艺术家都倾力尝试。但由于脑机接口系统存在通信速度低、效果不稳定、要求使用者注意力高度集中等技术障碍，成功作品并不多。 而美国韩裔艺术家朴丽莎（Lisa Park）的“Eunoia”（意为美丽的思考），是目前为数不多的成功的脑电波控制的艺术品之一。它是一种利用生物传感（心脏率和脑电波传感器）来与水波进行交互的艺术装置。朴丽莎通过NeuroSky公司EEG（脑电图）传感器采集大脑电波数据，实时转换为合成音频来激发水的振波。

（4）其他智能交互 上述智能交互艺术品大多数为21世纪的佳作，坦率而言，它们的成功应归功于人工智能和电脑技术的近一二十年的高速发展。但20世纪的八九十年代已有许多交互艺术家基于当时的科技现状，也创做出了非常优秀的智能交互艺术品。

艺术家卡米尔·尤特拜克（Camille Utterback）与罗密·阿其图维（Romy Achituv）1999年创作的“文本雨”（Text Rain）便是那个时期交互式装置的代表作。装置中传感器和计算程序不断捕捉和检测体验者的投影像素和位置，然后阻止投影与屏幕上的字母雨下降。如果有一个暗色的像素点向上移动，像素点上方的字母就会同时往上“推动”。尤特拜克在纽约帕森斯（Parsons）设计学院和纽约大学任教，是一位物理计算领域的艺术先驱和策展人。她的作品常常在世界各地的画廊、艺术节以及美术馆展出。除了专注于自己的艺术创作之外，她还创建了自己的公司创意神经有限公司（Creative Nerve，Inc），致力于长期性的艺术与商业合作与策展活动[注：笔者曾和卡米尔·尤特拜克（Camille Utterback）一起参加2005年SIGGRAPH展览，当年她展出了“Untitled 5”装置，该作品利用人体的移动来随机产生不同笔触由此绘出画面效果，给我留下深刻印象。经多次交谈，得知她是一位把创作与商业结合成功的企业家和策展人——作者注]。

韩国首尔“泡菜和薯条”（Kimchi and Chips）艺术工作室以发现新颖互动媒体材料和艺术范例而闻名。工作室成立于2009年，由英国艺术家埃利奥特·伍兹（Elliot Woods）和韩国艺术家Mimi Son创办，他们整合代码程序、材料形式和概念机制，创造了世界瞩目的特殊材料交换艺术装置。

“文本雨”互动装置，（1999），艺术家：Romy Achituv and Camille Utterback， 摄影：Kenneth Hayden，图源：艺术家提供

他们近几年的代表作为“光障”（Light Barrier），并分为“光障”（2014）和“光障II”（2015）系列。作品使用光场投影技术在空中产生光的幻影，并跨越数百万校准光束和光障。光障是区分光和物质的界线。材料因自身的限制，不能像光一样移动（其定义来自爱因斯坦的质量能量等价公式）。光的视觉传递是一个数字形式的旅程，它通过光障分离和传递，使其以数字形式超越物理本身属性的局限，进入一个现实属性中。然后，这种新属性通过光障进行再次分离和传递，从而到达下一个现实属性中。 艺术家从印象派画家处得到灵感。印象派画家对自然光的迷恋使他们常常通过画笔探索颜色和时间，而他们对数字光的执迷，让他们的手变成了使用技术编码的工具，来探索物理属性的图像——光与空间。装置作品通过对材料和非物质之间新边界的定义，来表示物质和光是可以互动、分离与交换的。

光栅II，（2015），艺术家：Kimchi and Chips，图源：www.kimchiandchips.com (http://www.kimchiandchips.com)

4.智能交互架构与建筑[注：智能建筑和设计专章将于《奇点艺术》下册中阐述，在此仅少许提及。] 智能交互架构与建筑包括智能交互架构、架构智能自动化、智能交互工业设计、智能交互工程等实用智能结构交互项目。迈克尔·福克斯（Michael Fox）和迈尔斯·坎普（Miles Kemp）在他们的《交互建筑》（Interactive Architecture）一书中，阐述了交互架构是一种以建筑结构过程为导向，创造动态空间和物体，并能执行一系列的实在的和人性化的功能形式。这些复杂的物理交互作用创造性地融合了嵌入式计算（智能）和物理动力学中的有形对口（tangible counterpart）。它是21世纪一个独特的工具箱，将技能性设置虚拟（set-virtual）、物理建模、传感器技术、数控加工（CNC fabrication）、原型设计和机器人功能的需求（robotics-necessitates）协同合作于不同的科学和艺术领域[注：参见迈克尔·福克斯和迈尔斯坎普所著的《交互建筑》，于2009年由普林斯顿建筑出版社（Princeton Architectural Press）出版。]。 数字艺术先驱罗伊·阿斯科特对智能交互建筑的阐述更清楚：“基于分子技术和纳米工程，同人工意识和人类超级皮质相联系的生物建筑的汇聚，将为我们带来一个有自己生命的，为自身思考的，自给自足，关心自己，修复自身，为自己设计未来，而又巧妙应对敌人的建筑。这样一个建筑既有丰富的感情，又有实用性；既有直觉性，又有组织性……我们可以说：芯片装在脑子里总比装在肩膀里好。有知觉的建筑正是21世纪建筑领域的挑战[注：参见罗伊·阿斯科特所著的《未来就是现在：艺术、技术和意识》中文版，于2012年由金城出版社出版。]。”有知觉和思考的建筑是对智能建筑最好的注解方式，这种智能觉醒的架构将成为21世纪的建筑主流。 菲利普·贝斯利（Philip Beesley）在交互架构领域做出了很大的贡献，其最有名的作品是“活建筑”系列作品。贝斯利的作品在当代艺术和建筑中被广泛引用，主要集中在快速发展的响应和交互系统的技术和文化。在2.2.3节人工智能与交互艺术家精选部分有对他的特别介绍。

春季附睾室（Epiphyte Spring），艺术家：Philip Beesley，（2013），图源：www.philipbeesleyarchitect.com (http://www.philipbeesleyarchitect.com)

“移位形体”（ShapeShift）是在“有机建筑”观念下的一个新材料交互架构装置。它由建筑设计家迪诺·罗西（Dino Rossi）、伊迪丝·阿古斯塔乃韦其（Edyta Augustynowicz）、索菲亚·可欧凯口普鲁（Sofia Georgakopoulou）、斯德芬妮·色克斯特（Stefanie Sixt）四人和瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）、瑞士联邦材料科学联邦实验室（Federal Laboratories for Materials Science，EMPA）联合创作。 “移位形体”架构装置提出了建筑物化和“有机”动力学的新可能性。它探讨了电活性聚合物（EAP）在建筑领域的潜在应用。EAP基于聚合物将电功率转换成动力并相应地改变它们的形状。在“活性材料”领域，EAP由于其巨大的变形潜力、高反应速度、低密度和改进弹性而突出。

移位形体，（2010）， © R.A.G.S.、ETH Zurich、EMPA，图源：www.caad-eap.blogspot.com (http://www.caad-eap.blogspot.com)

在“移位形体”中，最小能量结构方可保持可变刚度，并允许在一定范围内进行变形，每个结构单元是由附接到丙烯酸框架，并夹在两个柔性电极之间的拉伸弹性体薄膜的薄层组成。如果支撑框架是柔性的，由于丙烯酸膜的初始预拉伸，框架弯曲，在施加电压之后，材料膨胀，部件变平。由于各个部件彼此连接，产生了自支撑构架，因此不需要静态主架。动态变形结构与每个单元结构一样，依赖EAP与支撑构架的相互依赖和连接，来实现整体架构的最终形状。 “数据树丛”（Datagrove）交互架构智能装置是杰森·凯利·约翰逊（Jason Kelly Johnson）和娜塔莉·伽滕诺（Nataly Gattegno）创立的未来城市实验室（Future Cities Lab）团队设计和制作的，该作品于2012年在美国ZERO1双年展中展出。 此智能装置的各种反应来自城市周围环境的信息数据，它使得无形的气象数据转换为光线和声音的强度，它提供了一个平静的住所，让人们冷静地思考来自近和远的数据流。树丛的发光纤维与自然微风一起轻轻摇摆，与游客的接近和耳语声波起伏呼应。它汇集了来自圣荷西的本地推特（Twitter）信息，然后通过扬声器和LED显示器将这些传回到“数据树丛”。作为一个社交媒体的“耳语墙”，它利用通常嵌套在智能手机中的数据，将这种话语放大到公共领域中。 “数据树丛”装置采用先进的数字制造技术，集成了一系列电子产品，包括传感器、文字与语音模块、发光二极管和液晶显示器，能对人和周围变化做出智能反响。

2.3.3　人工智能与交互艺术家与团队精选

1.人工智能与交互艺术家精选

戈兰·莱文（Golan Levin，1972——）是美国交互软件开发和艺术创作的天才，卡内基·梅隆大学艺术学院（School of Art，Camegie Mellon University）教授，麻省理工学院媒体实验室硕士毕业。作品技术涉及开源软件、体感交互、手感交互、声音识别、网络通信、多媒体表演和机器人技术，每一件创作都极具其震撼性和冲击力。他也是较早使用体感交互、声音识别的艺术家之一，更可贵的是他使用的所有技术均由他自己和合作者编程开发。

莱文的作品在世界各地广泛展出，备受欢迎，其中包括著名的纽约当代艺术馆（MoMa）、纽伯格博物馆（Newcastle Museum）、惠特尼双年展（Whitney Biennale）、奥地利林茨的电子艺术节（Ars Electronica）、台北当代艺术馆（Museum of Contemporary Art Taipei）、东京NTT中心、德国卡尔斯鲁厄（Karlsruhe）媒体艺术中心（ZentrumfürKunst und Medientechnologie）。Bitforms画廊在纽约市代理他的作品。

“二人信息”（Mess di voce）是于2003年创作的声音交互表演艺术品，莱文和扎卡里·利伯曼（Zachary Lieberman）利用自己开发的声音软件、视觉感应器等捕捉分析技术，将每一个声音的细微差别转换成相应的复杂、微妙和滚动的二维圆球动画。表演者通过好玩、可笑又炫目的夸张动作给观众留下深刻印象。该表演的观念涉及主题抽象通信通感的关系，并探索人与技术性能的极端交集和融合后所产生的不可预知的自发性和扩展性。

二人信息（Mess di voce），（2003），艺术家：Golan Levin & Zachary Lieberman，图源：www.flong.com (http://www.flong.com)

2014年的“增强手系列”（Augmented Hand Series）由戈兰·莱文、克里斯·萨古鲁和凯尔·麦克唐纳共同创作。体验者通过实时交互式软件系统，呈现神奇梦幻般的、变幻莫测的手和“想象重构”的手。作品关键观念是转换手本身的逻辑空间和运行规律，也就是说：艺术品可通过“手感知”可视化来改变手的深度结构和肢态。例如，多出额外的手指与手腕，或能自主移动的手指与手掌等。 丹尼尔·罗津（Daniel Rozin，1961——）是美国杰出的以色列裔体感交互艺术家，纽约大学蒂希艺术学院（Tisch School of the Art）教授。罗津与莱文的交互艺术各有特色，技术性有其共同点，但整体而言，莱文的技术面广泛，全面开拓；罗津较专注某一种技术，并不断变动，创作不同质地的装置和不同文化背景的作品。他的作品被世界广泛报道、展出和出版，如纽约时报、有线、ID、光谱和今日美国。获奥地利电子艺术节金尼卡奖（The Golden Nica Award）、ID设计审查奖（ID Design Review）和克莱斯勒设计奖（Chrysler Design Award）等。 罗津创建的交互装置主要以实时呈现参与者的身体和头部的形状著称，作品以独特的魅力和技术反馈参加者的体感信息和实现变动。他有名的“镜面”装置系列是以Pixel像素、马赛克形体、颗粒、织物组合而成的视觉结构，而控制每一小块结构的是体感捕捉器和光线传感器。这些小方木块、钢块、铜块、瓷块随着参与者的靠近而交互，而翻卷，众而改变颜色，使其呈现的形体与参加者的形体和动态相呼应。

镜面系列，（2001），艺术家：Daniel Rozin，图源：www.smoothware.com (http://www.smoothware.com)

“企鹅镜”（Penguins Mirror）是罗津2015年的作品，它由电机、控制电子、xbox kinect运动传感器、mac-mini电脑、定制软件，以及450件企鹅玩偶组合而成的装置，并安装在分散的地板上。所有企鹅执行同质的运动系统——黑色和白色的组合，从一侧转到另一侧（白转黑或黑转白），以实现对体验者的体感反响，就像现实中企鹅智慧般的集体精确编舞。 菲利普·贝斯利（Philip Beesley）是北美智能交互架构艺术的代表人物，加拿大艺术家和滑铁卢大学（Waterloo University）实验视觉艺术和建筑学教授，以及欧洲研究生院数字设计与建筑教授。由于交互系统技术的快速发展和人们对其交互文化的响应，贝斯利的作品在当代艺术和建筑界得到广泛关注和引用。贝斯利还撰写和编辑了16本书籍来阐述有关交互专业方面的知识，其论文也出现在《人工生命》（Artificial life，麻省理工学院）、《莱昂纳多》（LEONARDO）和《AD》期刊中乃至封面上。

镜面系列，（2015），艺术家：Daniel Rozin，图源：www.smoothware.com (http://www.smoothware.com)

贝斯利在交互领域的研究范围极其广泛。其交互架构技术包含：响应和分布式建筑环境及交互系统、集成动力学功能、微处理、传感器和致动器系统的灵活轻量结构，特别侧重于数字制造方法和片材衍生。最新代表作品的特点是交互声音，以及光和动力学机制与分布式控制系统。综合交互架构设计和材料有：纺织结构、材料工艺和制造、有机主义与自然融合的设计、混合形式的自然、化学代谢、字段关系等。交互架构的扩展空间有：改变和解离、交互扩展空间定义的过去与未来等。交互架构设计范围包括：从城市设计到个人服装设计，使用多学科艺术实验和实施循环，规模各异。而工作室的设计方法将重型机械加工、建筑的耐用工艺与先进的数字可视化、工业设计、数字原型、电子和机械工程相结合。 “内皮”（Endothelium）是一种自动化的、轻便的雕塑场地。网格系统内的有机电池阵列，能促进新的生长。雕塑作为一个“地球表面机器”，它慢慢地进入地面，并用极轻的空间填充格子材料来支持生长矩阵。该系统采用了密集且非常薄的晶须和振动挖洞腿机构，并支持低功率微型灯、脉冲和轻微增量移位。在这种分布式基质中，保存在巢状结构内富集的种子补片是微生物能够生长的重要因素。

内皮，（2008），艺术家：Philip Beesley，图源：www.philipbeesleyarchitect.com (http://www.philipbeesleyarchitect.com)

附睾室（Epiphyte Chamber），Philip Beesley，（2013）图源：www.philipbeesleyarchitect.com (http://www.philipbeesleyarchitect.com)

“Hylozoic”系列是悉尼第18届双年展的一个组成部分，它采用了希腊词“海洋主义”（Hylozoism，hylē意为物质，zōē意为生命）。这件作品非常激励、刺激体验者的想象力。从远处看，它呈现出非常脆弱的羽毛结构，而近处触摸则发现它非常结实，并能与人以及周围环境相互作用。体验者往往会联想到电影《阿凡达》，正像片中的“灵魂之树”在现场传播它的种子。触摸这些“生物”并接收其反应是一个非常愉快的过程，因为它使体验者产生了一种活的生命体感觉。 该作品的主题旨在探讨人与技术的相互关联。贝斯利强调技术和艺术需在与人类交互中来模拟生活，他强调技术、艺术、人类就像一张大网络，此网络比技术本身的存在更重要，为此，他的交互架构艺术便是适应此大网络环境后的具体生长和体现。 拉菲尔·洛扎诺·翰莫（Rafael Lozano-Hemmer 1967——）加拿大墨西哥裔电子交互艺术家，以创作大型交互装置艺术闻名于欧洲、亚洲以及北美地区。1989年获加拿大康戈利亚大学（Concordia）物理化学学士。他擅长使用机器人技术、定制软件、光影投射、网络技术、移动电话、音波感应、摄像跟踪系统等其他高科技手段来实现和观众的智能交互。 他的“反纪念碑”（antimonuments）式的艺术形态通过和观众的联系交流挑战了传统的“场域特定性”（site-specific），并着重于“关系特定性”（relationship-specific）。他也常通过小型的影像和装置作品来探讨日常生活中的监视、诱骗、感知等主题。从20世纪90年代开始被关注以来，他不断把艺术的不同表现手法，如动力学雕塑、顺应环境、录像装置、机械行为，以及日常生活经验融入他自己的交互艺术作品当中。纽约的MoMA（Museum of Modern Art）、苏黎世Daros基金会和伦敦Tate Modern都已永久收藏他的作品。他也曾代表墨西哥参加了第52界威尼斯双年展。并在全球众多美术馆举办过个展。从2008年开始，相继在伦敦，纽约，威尔士等地区创作了公共艺术作品。

脉冲公园（Pulse Park），（2008），纽约市麦迪逊广场公园，摄影：James Ewig. 图源：艺术家提供

笔者与洛扎诺·翰莫为康戈利亚大学校友，更喜欢他的光与声音的装置。从1995年的“跟踪”（The Trace1995），到2008年在纽约市的“脉冲公园”（Pulse Park），到2011年的“语音矩阵”（Pulse Corniche），再到2013年在纽约市的“声音隧道”（Voice Array），他紧紧把握着声音和光的脉搏，使此脉搏在其强大技术支持下能在公共空间进行视觉冲击和跳跃。 “露天”（Open Air）是洛扎诺·翰莫在2012年创作的大型空间音光交互艺术品。它让参与者的声音化成光柱来改变费城的天空架构。体验者可利用网站和iPhone应用程序参与语音记录，然后使用24个强大的智能探照灯进行光芒投射回应，其光束的亮度、位置、频率是对语音音量、频率以及手机GPS位置的同步反响。

露天（Open Air），关系架构系列19（Relational Architecture 19），（2012），图源：艺术家提供

2008年的“脉动公园”（Pulse Park）由麦迪逊广场公园（Madison Square Park）中心椭圆形场的光束矩阵组成，它的光束强度完全由参与者的心率和传感器来控制与调整。其音光效果震撼，是城市生物测定的象征与城市生命体征的大型可视化呈现。 纽约市公园大道隧道内的交互式光和声音艺术装置被称为“声音隧道”（Voice Tunnel），是2013年纽约夏季街道节目中的主题活动。洛扎诺·翰莫在1400英尺长的公园大道隧中配备了很多扬声器和300个戏剧聚光灯，灯光沿隧道的墙壁和天花板产生闪烁光线，由体验者声音“供电”的脉冲灯照亮了整个隧道。人们大声说话增加了灯光的亮度比例，从而整个隧道中形成了一个摩尔斯般的闪光代码。 帕特里克·特赖索（Patrick Tresset）是一位伦敦艺术家和科学家，他以机器人为工具创做出著名的机器人装置艺术和人工智能素描艺术。特赖索的创作是通过安装计算机系统来探索人类行为的艺术，更具体地说，机器人如何描绘，取决于人类如何感知以及人类如何与机器人交互。为此，特赖索开发的艺术机器人能自动计算，并拥有自主创造艺术的功能，甚至可以创建“手绘”的艺术风格，而且画得比人类还好。 特赖索的绘画机器人中以保罗系列（PaulI-IX、Paul-David，Paul-A等）最为有名，它是一系列自动的素描机器人，静物写生技巧很强，是艺术家特赖索的杰作。保罗系列机器人在2011年～2016年间通过它的机械眼睛，创作了大量的艺术肖像作品。素描机器人能接受诸如Urbiscript、Python、OpenCV等各种库之类的语言。艺术家特赖索指出他的目标是创建一个能够像人类一样创作图像的机器人。它是一种自动化的存在，能够自主地解释这个世界，并试图用艺术将其展现。 特赖索的艺术作品已在世界主要的美术馆和艺术机构展出，如蓬皮杜中心、以色列博物馆、伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆、首尔现代和当代艺术馆、布鲁塞尔博泽尔双年展（BOZAR）、米兰普拉达基金会，以及各种重要的艺术节，如奥地利电子艺术节、Update_5、WRO2015等。

莱昂内尔·莫拉（Leonel Moura 1948——）是一位葡萄牙概念艺术和人工智能艺术家。他的机器人艺术始于20世纪90年代，已经制做出几代绘画机器人和名为“Robotarium”的动物园机器人。

人类研究#1.5RNP（Human Study #1），（2013），艺术家：Patrick Tresset，摄影：Tommo，图源：http://patricktresset.com

男人（Man），（2016），艺术家：Patrick Tresset，图源：http://patricktresset.com

2006年莫拉创作了一个“行动画家”机器人（RAP，Swarm of robots），它能单独创作。RAP能确定每个运行轨迹的长度和形状，以及在非线性模式下，决定停止时刻并签名。另外，RAP能与六色笔一起工作，RGB传感器设置在3×3的网格中，这允许检测局部图案而不仅是颜色。现为在纽约自然历史博物馆的永久安装了这种机器人。

2001年制作完成的“蚂蚁绘画”（Swarm Painting）机器人是“蚂蚁算法”实验的成果，莫拉试图将虚拟出现的信息素轨迹应用于真实的空间图像表达。运行蚂蚁算法的智能大脑计算机连接到机器人手臂（CAD/CAM机器），其手臂画笔“翻译”出由蚂蚁人工群生成的踪迹。

机器人动作画家（RAP，Swarm of robots），（2006），艺术家：Leonel Moura，图源：www.leonelmoura.com (http://www.leonelmoura.com)

2.人工智能与交互艺术团队精选

谷歌机器智能研究所是当之无愧的世界人工智能艺术中心之一，并一直处于人工智能创新的前沿，目前研究所的领航人为未来学大师雷·库兹威尔。该研究所探索机器人学习的方方面面，包括深度学习、经典计算法、人类语言、言语翻译、视觉处理和排名预测等。其中对人工神经网络（Artificial Neural Network）视觉处理的图片成为人工智能艺术的典范。

谷歌的“深梦生成器”（Deep Dream Generator）使用了人工智能神经网络架构并创立了图像识别软件，使得人工神经网络能够看到图像中的形状。互联网巨头的软件工程师将数百万张图片提供给神经网络，以便教会它理解图像的特定部分。随着时间的推移和识别视觉图案的深度学习，人工神经网络可以创造新的艺术作品。当然，这个过程还涉及多位谷歌工程师和运行程序的艺术家的输入。

谷歌的人工智能神经网络由10～30层堆叠的人工神经元组成。每层神经元查看图像并检测不同的方面，例如角或形状，并将信息传达给下一层，直到最后一层形成答案。这也是为什么谷歌创意者称其为“Inceptionism”，因为其堆叠层的方式就像“盗梦空间”电影中的梦中梦。

梵高“深度梦境”，（2016），艺术家：Deep Dream Generator © Google图源：http://deepdreamgenerator.com

Felon，（肖恩·浩泊-Sean Hopp 原作，Google AI 再创作），（2013-2015），艺术家：Sean Hopp 图源：艺术家提供

2016年3月谷歌在旧金山的慈善拍卖会上组织了“DeepDream：神经网络的艺术”拍卖会，拍卖的艺术作品是由谷歌人工智能制作的29幅画作，其中一幅获得了8000美元的中标金额。它们由谷歌人工智能神经网络通过“Inceptionism”[注：这是对2010年电影《盗梦空间》中“Inception”一词的借用，希望人工智能和人类都能融入彼此梦中梦的境界。]的过程创建。

“AADRL”研究项目是伦敦建筑协会建筑学院（the Architectural Association School of Architecture）的研究生设计课程，旨在探索基于复杂行为（Behavioral Complexity）的建筑架构设计系统，研究着眼于人工智能在建筑架构中的发展和应用。行为复杂性基于场景和架构生产的研究，它是原创的、探索智能材料和社会形式的交互探索。其研究不是过去典型的或场地性的形式空间组织，而是探索作为生态形式来寻求自我适应和超特定环境演变的交互状态。设计工作室采用的迭代研究方法侧重于空间、结构和材料组织的探讨，力争体现未来建筑和架构中的自动计算和自我物化的话语权。

Behavioural Complexity In Process，（2015），© AADRL，图源：AADRL

西奥多·斯派若培咯思博士（Theodore Spyropoulos）、帕特里克·舒马赫博士（Patrik Schumacher）、罗伯特·斯图尔特·史密斯博士（Robert Stuart-Smith）和夏基·布斯埃博士（Shajay Bhooshan）通过他们各自的设计研究工作室，以不同研究方向来探索基于复杂行为的设计系统。舒马赫博士领导“架构连接：使工程语态逻辑化”（Tectonic Articulation：Making Engineering Logics Speak），旨在阐述工程和制造环节逻辑化，研究承载架构的自适应差异，以及根据建筑物性能、体积和外貌进行自适应分化。史密斯博士工作室以“行为生产：调研群体打印”（Behavioural Production：Investigations into Swarm Printing）研究为主，开发群体3D打印的适应性。布斯埃博士工作室的重点为“变形：设计原型作为建筑、工程和制造方面的应用研究”（Metamorphosis：Prototypes as Applied Research in Architecture，Engineering and Manufacturing），他们试图研究和推测“未来机器将如何设计和构建”。

西奥多·斯派若培咯思博士工作室致力于探索和开发自主移动系统——自我意识、自我移动、自我组装和自我构建元素的生态交互模型。自我构建模式是高智能级别的组织，它们在原则上为集体智慧行动，相互制约和协调，但同时，每一个单元又可拥有自我的构建空间的能力。

XO（1），（2014），© the Spyropoulos Design Lab，图源：http://drl.aaschool.ac.uk

XO是其中一个研究项目，它旨在探讨建筑材料的软质感而不仅是程序设计。因此，团队提出了一个自我调节系统——利用柔韧性和柔软度的梯度，来作为处理系统内移动性、生成架构和组织的技术。此系统中分为球体和夹子，球体是一个被动单元，其动机是调节系统；夹子的主要目标是组织和接口系统。当部署成千上万个球体时，可识别的紧急生成的品质（discernible emergent formational qualities）开始表现出生态状态，随着时间的推移，XO系统会缓慢地、连续地自我调节和重新配置。

HyperCell（超细胞）是一种动态式的架构系统，可以通过自我意识、移动性、软件和可重新配置来适应协调变化。HyperCell由活塞支撑的刚性板的弹性皮肤组成，该活塞将其从稳定的立方体形状重塑成移动的滚动球体。内部平衡器使球体运动，其磁体允许单元部件爬升并彼此连接。

此系统通过每个细胞部件对其周围环境的适应来协调细胞群体的变化。每个细胞部件可做出自我决策，具有攀爬、滚动和改变其形体的能力，并能自我创建空间结构，根据其细胞部件数量而不断变化。其中多个细胞能够在没有预定义指令的情况下聚集在一起并产生结构，开发了自组装的计算和物理策略，证明了单细胞部件以及集体组织的能力。

HyperCell， 2015. © AADRL Spyropoulos Design Lab，图源：AADRL

noMad， 2015. © AADRL Spyropoulos Design Lab，图源：AADRL

“noMad”项目需要五到六个单元在彼此之间进行协作行动，然后才能变得可移动，好像一对机械腿那样扭转。作为概念化的单元结构，通过嵌入式气动使单元以移动模式膨胀、收缩、卷曲和滚动。但当单元连接到其他单元时，生物身体构架则演变为三脚架配置，并能允许生物构架行走。

第3章　情感是一个精心设计的虚拟“谎言”——混合虚拟现实艺术

电影《傀儡人生》[注：《傀儡人生》（Being John Malkovich），是美国一部剧情片电影，由斯派克·琼斯（Spike Jonze）导演。]是一部充满虚拟狂想但又具有极强寓意的科幻电影。男主人翁克雷格·施瓦茨（Craig Schwartz）意外发现一个神秘通道，可穿越时空，进入约翰·马尔科维奇（John Malkovich）的虚拟现实大脑中，在15分钟时间内，他似乎能控制约翰的虚拟视线，体验约翰的视觉经历和神经元感情刺激，窥探他所有不可告人的隐私。然后，克雷格从约翰大脑中被弹出，抛落在美国新泽西州的高速公路旁。从电影效果而言，这似乎只是编剧查理·考夫曼（Charlie　Kaufman）和导演斯帕克·琼斯（Spike Jonze）“为观众献上了一连串叫人眼花缭乱的创意、转折、淘气的悖论”[注：著名影评家罗杰·伊伯特（Roger Ebert 1942—　　）的电影评语。]，但从目前的艺术和技术角度来看，这则是一种典型的神经元感应式混合现实虚拟体验。

这种对人生、未来和科学进行虚拟幻想的手法，在遥远的古代传说和神话中均可找到，比如庞贝城中秘仪山庄中的湿壁画、文艺复兴时期和巴洛克时期的虚像空间、19世纪的科幻作品和全景画像[注：参见奥列弗·格劳（Oliver Grau 1965—　　）的《虚拟艺术：从虚幻想象到沉浸体验》，由MIT出版社于2003年出版了第四版。]。历经几千年的发展，人类能够将幻想和现实区分开来，在幻想中创作艺术，在现实中产生科技，两者相辅相成。

3.1　真实和虚拟将无明确界限——VR新时代纵眺

今天，虚拟现实技术与艺术的疯狂波及全球。各国际超级巨头都纷纷涉足此领域，为虚拟现实的大潮推波助澜。虚拟现实技术井喷式的发展所带来的冲击，不仅是一场前所未有的软硬件的创新潮和市场商业机遇，而且是一场人类史无前例的感知心理和视觉文化的变革。现实中，一方面，人们几千年的自我心理的磨炼，很难经受住虚拟现实环境中的短时间刺激；另一方面，人们又兴奋地沉溺于虚拟现实环境中不能自拔。

这种变革给艺术家们带来了创作机遇和动力。不久的未来，艺术家也许能利用纳米机器人技术、神经元感应技术和体验喷射器深入到他人的精神和情感中，体验他人或者多人的情绪感受。同时复制与转载他人的知识与技能，深入他人的记忆，并利用这种异常的感受和对话来创作虚拟情感转换艺术。按照库兹威尔的观点，人类脑机接口技术的突破，让纳米机器人可进入大脑神经系统，使人直接进入虚拟现实世界[注：参见库兹威尔的《奇点临近》。]。艺术家可通过纳米机器人和神经系统传输所有生物的听觉、视觉、触觉、嗅觉、味觉以及情感，直接进入虚拟现实世界进行创作和生活[注：此时脑机接口技术，无须像《黑客帝国》一样，使用钢针插入人体后脑勺。]。

虚拟现实有着颠覆几乎所有经济和文化领域的潜力，其颠覆力并不会亚于现代的基因工程、互联网、人工智能和纳米技术。1992年，科幻小说作家尼尔·史蒂芬森（Neil Stephenson）完成了小说《雪崩》（Snow Crash）。在这部小说中，他提出了“Metaverse”的概念，其构想Metaverse是一个虚拟时空的集合，由增强现实、虚拟现实和互联网构成。在Facebook收购虚拟现实设备厂商Oculus时，扎克伯格在Facebook上发文表示，他的目标是让史蒂芬森的虚拟构思Metaverse成为现实。

简而言之，目前虚拟现实技术的发展已从虚拟现实（Virtual Reality，VR）、增强现实（Augmented Reality，AR）走向混合现实（Mixed Reality，MR），并不断涌现出新的虚拟现实技术。敏感的艺术家义无反顾，紧跟虚拟现实发展的步伐，利用该项技术的前沿性来启发艺术的独创观，将虚拟现实角色和物体的创作转化为技术应用的灵感。艺术家在使用增强现实和混合现实技术的过程中，能使艺术体验者融入虚拟现实场景，与虚拟现实艺术角色、物体进行观念和全完沉浸式的交互。由此，VR艺术、AR艺术和MR艺术等具有时代感的名词也进入了大家的视野。

3.1.1　虚拟现实艺术将为生活的一部分

杰里米·拜伦森博士（Dr.Jeremy Bailenson）是斯坦福大学虚拟人机交互实验室（Virtual Human Interaction Lab，Stanford University）的创始人，他通过建立体验者的化身（3D Aviator）来进行许多虚拟现实实验。在虚拟世界中人们的感受可以被带到现实生活当中，就是说在虚拟世界当中的一些体验能够改变人类在现实生活中的体验。从拜伦森的实验中还可看到，虚拟现实对人的心理和交往方式均会产生显著的影响，虚拟现实对人类的改变速度，将远远超过自然进化对人的改变速度，虚拟现实将会是人类活在未来的一种生活方式。

网络游戏往往被人们看作一种未来生活的体验方式，它能提供给人们一种控制感和满足感。著名网络心理学家贝尔尼·古德（Berni Good）认为：在现实生活中，人们不必控制与周遭环境之间的互动。在虚拟现实游戏中，游戏者可以控制周遭的环境，而这是感受自身存在和沉浸感知的关键。通过虚拟的生活体验，游戏者可以发展自己独有的社会属性和结构，这些反过来也会影响游戏者的思考和行为方式。[注：基思·斯图尔特（Keith Stuart）, “虚拟现实艺术展可以说的游戏的未来”（What a virtual reality art show could say about the future of games）,www.theguardian.com/technology/2014/nov/20/virtual-reality-art-future-games。]也就是说未来虚拟世界将会是一个真实生活版本的大型在线互动游戏，生活与游戏的界限被打破，人们可以通过多重虚拟世界，选择自己喜欢的生活模式，然后与虚拟生活互动来引导现实的工作。

这种个性化和控制欲的虚拟现实媒体体验，是人们沉浸于虚拟现实的又一主要因素。虚拟现实电影每次观看都有不同的体验，电影将根据人们的角度来选择画面，导演不再是电影制作人而是体验者自己。著名电影导演史蒂芬·斯皮尔伯格（Steven Spielberg）称虚拟现实电影是一种“危险”的媒介，因为体验者可以决定“不朝着故事讲述者的方向看”。

就如拜伦森博士实验中所述，虚拟现实可以根据你现有的生活条件模拟出人类未来的生活状况和未来老去的容颜。若改变当前的生活状态和策略等参数，便可改变未来的生活质量和身体状况。在这个数字时代我们每个人都拥有记录自己的影像和照片，如果这些资料足够多，那么虚拟现实技术就能够通过这些影像、照片和文字资料复原某人的3D化身，他的后代甚至能与他的化身握手和对话。

正如库兹威尔在《奇点临近》一书中所阐述：虚拟现实开发必将为艺术带来全新的媒介形式[注：雷·库兹威尔，《奇点临近》（中文版）第五章GNR：三种重叠进行的革命“GNR革命”即（G）遗传学、（N）纳米技术和（R）机器人技术三种重叠的革命预示着奇点的开端。]。伴随虚拟现实技术的发展而不断成长的虚拟现实艺术，其社会功能已超越艺术范畴。它利用各种虚拟现实技术创作并呈现出虚拟化的艺术形式，既可颠覆人类欣赏艺术的传统方式，又可介入人类（包括后人类）和生物的真实生活。它不仅仅是一门艺术形式，更重要的是，它是把人类社会与未来生活信息紧密连接起来的一种媒介。当虚拟现实艺术与现实生活的联系更加紧密，成为人类生活的一部分时，人类将自觉或不自觉地在生活中接触和感知无处不在的虚拟艺术，并做出自己的选择、判断和行动。

现阶段的虚拟现实艺术有实用和艺术类型之分，前者介入你我的现实生活，后者反映艺术家的观念、意识及对现实的思考。在不久的未来，艺术品将不再只是挂在画廊或是展示在博物馆，虚拟现实艺术将会无处不在地出现在人们生活之中。目前艺术家和设计师正努力构思未来虚拟世界的生态人文场景，届时，人们可以根据自己的喜好来自由选择艺术家所创作的异想世界，并加入其中进行共同创造。只要有足够多的数据模型，任何现实生活中的体验都可以被模拟。在这种虚拟世界的生态中，人们随时可在寂静风光中乘一叶扁舟独钓寒江，在水墨山河中体验写意生活；或是在洛可可风格的法国贵族庭院中来体验和回味法国画家让·奥诺雷·弗拉戈纳尔（Jean Honore Fragonard，1732——1806）的名作《恋人的花冠》；更甚者，可以遨游在宇宙星际当中，在黑洞中穿梭，体验平行宇宙和时空的变幻艺术。

未来艺术家根据人们的需求创作和设计出具有智能性功能的虚拟现实艺术作品，既满足人们的日常生活所需，赋予了作品审美观念，又满足了人们精神层面的需求。同时，艺术家可以使用人工智能和智能材料等为虚拟现实艺术作品注入思想和生命，而使用者也可以自主选择对虚拟现实艺术作品再塑造和再创作。艺术作品本身也可自我思考来吸收再创作的方式和程度，多方面的注入决定虚拟艺术作品自身的发展方向。未来的虚拟现实艺术作品将是一个开放和具有不断成长性的生活精神物品。

虚拟现实先锋理论家霍华德·莱茵戈德（Howard Rheingold）与埃里克·格利克森（Eric Gullichsen）在著作《虚拟现实》（1992）中阐述道：“随着你更多地将自己的生活和感情消耗在虚拟空间里，相对于在现实生活中不变的自我躯体，你会发现在虚拟空间上会更加自由，各种自我都能够找到适合的空间进行展示和发挥”[注：参见霍华德·莱茵戈德（Howard Rheingold，1947—　　）和埃里克·格利克森（Eric Gullichsen）的《虚拟现实》（Virtual Reality），于1992年在西蒙和舒斯特出版社（Simon & Schuster）出版。]。二十多年过去了，今天的人类都可能成为现实生活中不变生物躯体的匆匆过客，他们在虚拟世界中可不停交换身份。例如，在欣赏一副艺术作品时，可以换为艺术家的身份去体验艺术家创作时的内心感受以及他的艺术人生。

如果未来虚拟现实技术可以提供给人们美梦成真的艺术体验，那么会有多少人仍然沉浸于现实艺术中而拒绝虚拟现实艺术呢？如果虚拟现实技术能使虚拟世界艺术的真实度和现实艺术生活真假难辨，并可满足艺术家突破现实局限去完成天马行空的创作愿望，那么艺术家还有理由选择在现实世界中生活和创作吗？

3.1.2　真实和虚拟将难解难分

在日益成熟的虚拟现实技术的支持下，虚拟现实与真实现实之间的差距正在不断缩小，真实与虚拟、生活与游戏之间的界限将日益模糊，很难加以界定和区别。一种超越现实/虚拟的生存方式将日益介入人们的生活，它将打破生物智能和人工智能的分界，以及真实和虚拟现实之间的界线。人类可以摆脱肉体和物质的束缚，打破物理和时空的限制，达到真实和虚拟相互牵制对话、高度交流融合的状态。在此状态下，它将颠覆人类原有的认知模式和生存逻辑。

在虚拟世界里，空间、时间、维度将不再遵循物理定律。正如莎尔瓦多·达利（Salvador Dalí）的超现实作品《记忆的永恒》（The Persistence of Memory）里所展现的：三个停止行走的时钟像柔软的面饼一样，各自挂在画中。而这种看似荒诞、毫无逻辑的画面，也许正是奇点时期虚拟世界所呈现出来的常态。时空和维度在这里交错，瞬间和永恒在这里相等。到那时，人们不得不像《盗梦空间》（Inception）中所演的一样，靠旋转陀螺来分清梦境与现实。

在这个年代，人们在虚拟世界和物理世界能自由地切换，同时拥有两个世界的自我，如同在“第二人生”（Second Life）[注：“第二人生”是一个在线的虚拟现实世界，由总部设在旧金山林登实验室（Linden Lab）开发，于2003年6月23日推出，到2013年“第二人生”拥有大约100万普通用户。]中一样。由此，艺术家可用虚拟化身参加各种艺术活动和创作，并以虚拟的自我远程遥控作画。就如詹姆斯·卡梅隆的电影《阿凡达》（Avatar）中的杰克·沙利（Jake Sully）一样，艺术家可以通过自我意识制约虚拟身体进入北极洲、地核、海底、太空进行自由创作。

在电影《普罗米修斯》（Prometheus）中，韦兰（Weyland）公司老板（Meredith Vickers的父亲）与“普罗米修斯”的科学考察飞船全体成员的对话便是以虚拟现实形式进行的，这种对话是未来的生活常态，而虚拟人体与现实人物将仅有微小的区别。换而言之，在未来的美术馆中，你自认为真实的作品也许全是虚拟的。人们很难用眼睛去辨别，因虚拟物体同样可以模拟出体感、味感和重量感等。

史蒂芬·巴克斯特（Stephen Baxter）的新行星假说论（New Plane-tarium Hypothesis）[注：参见史蒂芬·巴克斯特（Stephen Baxter）于2001年发表的《新的行星假说论：解决费米悖论》（The Planetarium Hypothesis: A Resolution of the Fermi Paradox），发表于《英国星际学会》杂志。]认为，更高文明等级的智能生物可以操控物质与能量，制造一个仿真的宇宙让我们在里面生活。许多其他科学家也认真地认为，人类不过是居住于外星人构筑的“虚拟世界”中的“人工智能”。世界著名理论物理学家朱利安·马达西纳（（Juan Maldacena）[注：朱利安·马达西纳（（Juan Maldacena 1968—　　），出生于阿根廷，美国著名理论物理学家，专长广义相对论和超弦理论。现任普林斯顿高等研究院的教授。]在1997年提出的物理模型显示，我们的整个宇宙都可以被看成是一个“二维结构在宇宙地平线上的投影”，人类所感知到的一切都是一种立体虚拟全息投影。日本茨城大学科学家百武庆文（Yoshifumi Hyakutake）[注：百武庆文（Yoshifumi Hyakutake）日本理论物理学家，茨城大学（Ibaraki University）教授，擅长量子物理学，数学物理学，理论物理学。]和同事计算了黑洞的内部能量，找到数学上的依据来证明马达西纳的理论可能是正确的。

上述物理模型投影理论已完全颠覆了人类认知，将生命真相彻底翻转，并告诉大家，人类目前的人工智能虚拟只是已构筑的“虚拟投影世界”中的另一种游戏规则而已。真实和虚拟是有无数层次的，真实后还存真实，虚拟中又构虚拟——这才是人类真实的生活世界。

3.1.3　人类与虚拟现实的主宰博弈

人类（生物智能）与机器（人工智能）是目前和未来人类生活中的有机体，既是合作伴侣又是角逐对手。而随着虚拟现实科技的快速发展，正在把两者之间的综合张力推向极端。在即将到来的未来世界中，是人类主宰虚拟现实世界，还是虚拟世界主导人类，这是一个非常有趣的、值得深入探讨的论题。

按照库兹威尔的观点，人类脑机接口技术的突破，纳米机器人可进入大脑神经系统导致人脑直接进入虚拟现实世界[注：此脑机接口是指纳米机器人链接大脑神经系统接口——直接通过神经传输所有肉体的听觉、视觉、触觉、嗅觉、味觉以及情感，而不是像《黑客帝国》中使用一根钢针插入人体后脑勺——作者注。]，与电影《黑客帝国》中描述的一样，人类可生活在生物智能所制造的矩阵虚拟现实空间里。而棘手的问题是，在此空间中，又是谁在主导一切呢？如果人类可选择并同时意识到自己是生存在虚拟世界之中，那人类能主导自己的判断和行为吗？

很快，人类可把大脑的智慧上传到电脑，就像电影《超验骇客》（Transcendence）中描述的一样，妻子艾芙林·卡斯特（Evelyn Caster）将他先生威尔·卡斯特（Will Caster）博士的智能和知识结构数据转入超级电脑的原型机，不久卡斯特博士便能以数字生物的形态呈现，从而无处不在。有人说，这便是虚拟现实中人类的最高、最好的生存方式；但也有人说这是虚拟现实控制人类的典型范例。

此论题的辩论肯定会长久不衰并日益激烈，其结果也将难有定论。其实，当前的虚拟现实世界还只是人工智能的产物，并处于弱智能阶段。它通过一个设计好的系统和程序，使在虚拟现实中的人类受到它的控制。即使人类可以进入此虚拟世界，也需按其游戏规则进行生活，但这并不能说明这个设计好的虚拟世界在主宰人类，因为游戏规则是人类设计好的。而在不久的将来，虚拟世界将达到强智能的阶段，也就是说，虚拟现实世界的一切物体本身具有自我意识和情感。这种虚拟现实物体的自我意识是能与人类智能互动交流的，就如今天人与人的交流一样。而互动后的主宰一方必须是智能强者，不然，随机性的主宰将会自动产生。

综上所述，显而易见，虚拟现实的发展是一场人类心理认知不断探索与逐渐演化的历程。人类作为地球上的主宰物种，具有强智能、语音交流和信息传承的特点，当虚拟现实的发展一步步地逼近或超越人类时，人类利用这项技术可以更加全面地360度记录和提供真实世界所有数据，并进行强智能般的交换和重构。因此，在这场人类与虚拟现实的博弈中，短期主宰角色肯定是人类，而最终主宰归属哪一方目前则难下定论。

人类与虚拟现实世界，图源：万维网

3.1.4　神经元触发混合虚拟现实体验

混合虚拟现实（MR）是指全方位地、精准确切地、真实深层地输出真实和虚拟双重信息。神经元触发混合虚拟现实（下称神经元MR）是纳米机器人传导大脑神经元生成的MR全方位画面和空间。神经元MR是强智能MR的一种表现形式，其关键技术是纳米机器人和大脑神经元逆向工程技术。

输出和传达信息给接受者，其方式主要有两种：一是通过人的五官和肢体间接地向大脑传递信息；二是跳过器官直接向大脑传送。后者是神经元MR的主要传递方式，也是虚拟现实传递的终极目标。它通过脑机接口技术（BCI）的改进，让显示技术超越人类视觉器官的限制，通过神经假体的刺激，由大脑神经元传导至视网膜神经末梢生成虚拟现实。

在《奇点临近》一书中，库兹威尔对虚拟现实的未来概念提出“GNR革命”的观点，即遗传学（G）、纳米技术（N）和机器人技术（R）三种重叠的革命预示着奇点的开端，与此同时，人类将会拥有全新的虚拟现实开发与使用技术。未来虚拟现实技术与未来纳米技术是相辅相成、互相促进发展的。纳米技术先驱美国罗格斯大学（Rutgers University）的斯托尔斯·悎尔（Storrs Hall）教授也曾论证纳米机器人可以操纵体内图像和声波，将虚拟现实转带到现实世界中[注：参见斯托尔斯·悎尔（Storrs Hall）的《当我长大，我想成为一朵云》（What I Want to Be When I Grow Up，Is a Cloud）于1994年发表于《Extropy》。美国罗格斯大学（Rutgers）教授，纳米技术先驱。]。

不久的未来，在人类大脑中，纳米机器人[注：参见纳米机器人是一种血细胞大小的机器人。这些机器人会自动连接起来，形成任意的物理结构。]将占据每个源自感官的神经元，并连接附近的位置，与大脑的生物神经元相互配合。纳米机器人是一种血细胞大小的机器人。这些机器人会自动连接起来，形成任意的物理结构。人类已经拥有了这样的技术，电子设备可以与神经元双向沟通，而无须与神经元有直接的物理连接。如果人类想要体验真正的现实，那么纳米机器人只需保持其在毛细血管的位置；如要进入虚拟现实，纳米机器人会抑制源自实际感官的输入，并用虚拟环境中恰当的信号替换它们。大脑感受的这些信号，就好像是从身体里发出来的。美国加州分子制造研究所高级研究员罗伯特·弗兰茨（Robert A.Freitas）在他的《纳米医疗IIA：生物兼容性》（Nanomedicine，Volume IIA：Biocompatibility）一书中便详细描述了上述纳米机器人监视感知信号的技术[注：参见罗伯特·非雷特斯（Robert A.Freitas Jr.）的《纳米医学V.11A:生物相容性》（Nano-medicine, Volume IIA: Biocompatibility），于2003年在CBC出版社（CRC Press）出版。]。此技术对于大脑逆向工程的开发，以及在神经系统内部创建全沉浸虚拟现实都是非常重要的。

在神经元虚拟现实系统中，高智能纳米机器人是VR艺术表达的传递载体，神经元混合VR形态将为VR艺术最终形式。当大脑的神经元感觉系统和传达信息机制被大脑逆向工程解密，那么虚拟现实场景就可以实现高强度的完美拟真，完全解放人类肢体，让体验者进入一个全方位感觉的、交互性的、全沉浸式的情感和物体体验中。神经元混合虚拟现实艺术将是一个引人入胜的艺术环境和奇妙的艺术体验乐园。人和机器、真实与虚拟现实、工作与游戏之间将没有明显的区别。人类可以轻易变换自己设计的身体形态，与混合虚拟现实中的人和物进行情感和强智能互动。同时也可以深入到他人的神经元系统中，去体验他人的视角场景、神经传递、情绪变化和生理反应。更可能的是人类可相互控制对方的神经元系统，来体验设计强智能化的VR交互艺术形式[注：参见白晓晴的《神经控制虚拟现实艺术的基本原理与场景搭建》，（2014）,北京大学学位论文库：http://thesis.lib.pku.edu.cn。]。

随着虚拟现实技术的不断发展和成熟，交互在虚拟现实艺术之中的作用变得愈加重要，人类将会有一种新的全沉浸式交互艺术体验。基于普适计算原理，人工智能将变得微乎其微并无处不在，强智能交互装置越来越小，并编织在衣物中，或安置在家居和周围的环境中。它让人们在任意时间和任意地点，都能体验到高清晰度和全沉浸式的互动虚拟现实艺术。比如在眼镜和隐形眼镜中放置显示器，使图像直接投射到人类的视网膜上。美国国防部已经使用该技术来创造虚拟现实环境，用于训练士兵[注：军事应用软件“游牧民“（Nomad for Military Applications），由华盛顿Microvision公司制造，www.microvision.com/nomadmilitary/index.html。]。Magic Leap也是利用光从光纤反射到眼球里的方式成像投射到体验者的视网膜上。还有一些可以远距离定点投射声音的技术，只让特定的人听到特定的声音。电影《少数派报告》将这项技术改编成了剧本。通过调节可实现精确瞄准的超声波音束。超音速技术和音频聚光灯系统已经实现这项技术了。音束与空气相互作用，将声音恢复到可听范围内，从而产生了声音。通过将多组音束集中到墙壁或其他表面上，一种新型的没有扬声器的个性化环绕立体声将可能会出现。

在强智能虚拟现实中，我们可以在身体和情感上成为两个完全不同的人。事实上，其他人（如你的恋人）将能为你选择不同的身体，而不是由你自己来选择（反之亦然），并可以与其中的真人或者虚拟人（当然，最终两类人不会有明显区别）进行各种交互，从艺术创作互动、商业谈判到性感邂逅。虚拟现实环境还将能提供高质量的各类实验室，在那里可以进行情感神经元实验、化学核物理实验，或任何其他科学实验。体验者可与爱迪生互动，甚至可以让自己成为“爱迪生”。

在强智能虚拟现实艺术中，艺术家将重新定义艺术创造的过程。体验者可以进入虚拟作品的内部，控制成像的原脚本，操纵它和观察成像的形成过程。同时也可让体验者亲身体验艺术家的创作历程、思想和所处的创作环境。艺术家是艺术作品生命的孕育者，而不再是艺术作品唯一的创作者。虚拟现实艺术创作过程是动态发展的，具有生命力；而通过纳米机器人构建的虚拟现实艺术将永远处于未完成状态，其艺术形态具有可变和可塑的感知穿透力。

美国Within VR公司总裁和著名VR艺术家克里斯·米尔克（Chris Milk）于2016年6月在TED做了一个有关VR的演讲，给笔者留下了极其深刻的印象。演讲中他说道：虚拟现实将会在媒介的历史中扮演不可思议的角色，它将会是最后一个媒介。因为在虚拟现实中，人的意识就是媒介。演讲中他还说：“当虚拟超越模拟的现实时，那时我们该叫它什么呢？如果不是向你口头描述一个梦想，而是可以让你生活在那个梦里呢？如果不是让你仅仅体验一下地球上的某些地方，而是让你可以在黑洞边缘的重力波上冲浪，或者从头开始建立银河系，或者彼此交流的时候不是通过语言，而是通过脑中原始的思维呢？那将不再是虚拟现实了。坦白地说我也不知道那叫什么”[注：TED官方网：www.ted.com/talks/chris_milk_the_birth_of_virtual_reality_as_an_art_form?language=en。]。

3.2　让我关上门，躲在他人的大脑里——奇点虚拟现实艺术实例

当虚拟现实艺术成为生活中的重要部分、真实与虚拟已难解难分之时，艺术家和大众的意识就是媒介和艺术工具，他们可利用虚拟和现实中的两个自我同时交互进行活动和创作。当神经元混合VR形态成为常态艺术创作时，艺术家和大众主宰虚拟现实的能力将前所未有，VR艺术的创作将无所不至，人人都是VR艺术创作者。

继今日VR、AR和MR艺术形式之发展，明天的新型VR艺术形式将川流不息、接踵而至。

3.2.1　我与雕塑的我[注：参加此作品讨论的有暨南大学“奇点艺术”研讨班的同学与老师。]——全息虚拟现实艺术

1.艺术作品描述

在一座古老的博物馆中收藏着古老的实体雕塑，在古老的雕塑中穿插着虚拟的全息古老雕塑，在全息古老雕塑中则隐藏着观众难以知情的惊喜。事实是：它们在观众接近某一空间时，能瞬间变成观众身体的全息雕塑，当捕捉到观众的情绪和思绪后，它们能灵活自如地使用全息雕塑的肢体语言与观众互动。

全息古老雕塑前都安装了3D摄影和采集装置。3D摄影装置拍摄到观众的外在体形和特征的数据，并转换为3D数字模型。采集仪用脑电波和其他科技来迅速搜集观众的情绪、表情、体温等感情数据。两个数据都非常重要，是决定全息雕塑能否与观众交互的关键因素。

2.艺术理念阐述

艺术家旨在探索我与“第二自我”的社会、技术和心理关联。麻省理工学院教授雪丽·图特尔（Sherry Turkle）在她的《第二个自我》（The Second Self）一书中曾阐述：当代科技不仅催化人类自身改变，而且促进人类如何思考[注：参见雪丽·图特尔（Sherry Turkle）的《第二个自我：电脑与人类精神》（The Second Self：Computers and the Human Spirit）,于2005年由麻省理工学院出版社（MIT Press）出版。]。人们在使用数字技术和电脑游戏的同时已经深深影响了对自我思维意识，以及与社会关系的思考。重新体验新媒体文化下，使用最新颖的思维方式和最新鲜的视觉角度来观察“我”、虚拟的“第二自我”与当代社会和技术关系，乃“我与雕塑的我”作品的主题考虑。

日本诗人三岛由纪夫说过：“我是诗人，摘去画皮就是俗人，再摘去画皮就是诗人，再摘去画皮就是俗人，再摘去画皮就是诗人。我是怎么也剥不见核心的洋葱”。人类本性如此，都有个“第二自我”。如把“第二自我”一层层剥开，最终所剩之物能像洋葱心那般清甜细嫩，人类还是幸福的；如能多情又敏锐地对待“第二自我”与地球万物，对世界而言，这或许是一种幸运。与艺术家克隆出来的“第二自我”雕塑互动，也许能让观众更深层地理解“第二自我”的概念，并且很好地把握过去、现在和未来的“第二自我”。

人类具有自身内在传播的“思考”，即所谓“我”和“第二自我”的对话。人通过自身五觉六感的协调，及时对周遭的环境变化进行自我调节与适应，对主客体进行推理、判断和平衡。人脑信息库中大量的信息在很大程度上决定着人的内向交流的活跃程度[注：参见许先国和邹莘合著的《公共关系学》,于2011年由中国文化出版社出版。]。

艺术家也希望在作品中探讨未来艺术的动与静、虚拟与实物的互动性和统一性，以及新型的博物馆展览和欣赏方式。很明显，此作品中，雕塑不再是静止的实物，而是能与人类交流的心灵伴侣。博物馆能从过去以收藏、展览为主要核心的安静、无生命的高贵宫殿，演变成有生命的、有灵魂的、交互的社交和自我探索场所。

3.概念效果与流程图

·观众步入雕塑博物馆；

·观众进入3D摄影和采集装置空间；

·3D摄影装置拍摄观众的外形和特征，采集仪搜集观众的情绪、表情、体温等数据；

·观众靠近全息雕塑；

·当观众开始触摸全息雕塑时，雕塑迅速变成观众形象的全息雕塑；

·全息雕塑在得到观众的情绪数据后，会主动用身体语言与观众互动。

《我与雕塑的我》艺术流程图，（2015），黄诗韵绘

《我与雕塑的我》概念效果图，（2015），黄诗韵绘

4.技术流程图

《我与雕塑的我》技术流程图，（2015），顾健怡绘

5.关键艺术与技术支持

（1）微软

微软3D捕捉技术Holoportation是通过4个3D摄像设备，构造出高质量的3D材质模型，并且能实时传输。当用户戴上像HoloLens这样的AR（增强现实）设备后，就会看到3D模型正与自己“同处一室”。另外，你与模型之间可进行多种互动，互动中的所有动作、语音都可真实般地呈现——假如你通过此技术与老板远程开会或者与女朋友远程约会，都会觉得像真实生活一样，并可进行录制。其次，3D模型还能任意放大缩小，便于你在户外或者小空间中互动。当然，如你愿意克隆自己，在空间中也可以增加一个克隆的自己。

Holoportation，© Microsoft，图源：www.microsoft.com (http://www.microsoft.com)

（2）3D深度摄像技术

3D深度摄像技术也叫TOF（Time-of-Flight）技术，能让摄像机具备3D深度视觉判断能力。它采用光飞行时间的测量方法，将特定波长（如850nm～870nm）的红外光经过调制后发射出去，在遇见障碍物后会反射回来。深度摄像机的CMOS传感器会捕捉到对象之间的不同相位和物体表面的空间坐标，通过计算光的飞行时间，得出相应的距离信息。然后用软件来进行3D重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。3D TOF影像传感器基于Depth Sense技术，能够解读CMOS传感器上的像素，支持高像素调制频率，并在信噪比上有高达数倍的提高。

3D摄像技术已被发明了一段时间，并被广泛用于3D建模。总部位于加州山景城的Matterport在该技术的商业普及上迈出了一步，他们已开发出大众版的3D摄影相机。佛罗里达创业公司Paracosm的CEO阿米尔·鲁宾（Amir Rubin）称，该公司与Matterport竞争，致力于开发软件将各类相机收集的数据处理成3D模型。

3.2.2　你想什么，我能看到——婚前情感测试实例

1.艺术作品描绘

此作品是一种观念行为的虚拟表演，它由数对情侣组成，表演者的头上都佩戴着像EMOTIV般的脑电波捕捉器和微型全息投影机（或者像Magic Leap式的无显示设备投射）。在表演过程中，异性和同性相互之间都要求向对方询问一些具有争吵性和敏感性的个人心理情感问题。在测试和刺激中，男女双方大脑敏捷思维的过程和内心激昂的观念都会通过大脑电波捕捉仪转换大脑思维过程和神经元的活动为全息动画图像，然后投射或呈现于表演者的脑顶上方。

在一片吵闹、辩解、欢乐和刺激的过程中，表演者头顶上方的全息虚拟成像会随着表演者的情绪、思维和行为而改变其人物特征、情绪符号和象征物体色彩，并紧贴于表演者的头顶不断跳跃和伸缩。与其说此表演是男女幽会的展示，不如说是人们大脑神经元深处幽灵的大聚集。

2.艺术理念阐述

在现代社会中，情感的交换极为重要，人们所渴望的爱和友谊都是来自于真诚与无私的情感交换。但现实中情感交换并不都是完美与均衡的，往往带有私心、疑惑和欺骗。艺术家旨在通过此作品测量和投射出情侣对方感情的真实虚假、观念思维过程和速度，更重要的是，能把人们隐藏于大脑中不自主的下意识、卑劣的心态和不诚恳的思维呈现于阳光之下、脑顶之上、结婚之前、理性之后。

用虚拟这一人不是真实物体的工具来揭露真实的想法，本身也带有一种矛盾的张力。艺术家借此张力，从另一个角度探讨了智能虚拟工具的社会影响力，以及现代技术对人际关联、情感交往、真诚思维的促进作用。

《婚前情感测试》概念效果图I，（2017），任兴赫绘制

3.概念效果与艺术流程图

·数对情侣佩戴着脑电波捕捉器和微型全息投影机；

·各自询问对方具有争吵性和敏感性的个人情感问题；

·男女脑顶上方投射出内心想法的全息式3D图像；

·脑顶全息成像随着情绪和思维变动而跳跃、伸缩和改变色彩；

·为人们大脑神经元深处幽灵的大聚集。

《婚前情感测试》概念效果图II，（2017），任兴赫绘制

4.技术流程图

《婚前情感测试》技术流程图，（2017）

5.关键艺术与技术支持

（1）梦工厂艺术案例

美国梦工厂动画片“守护者的崛起”（Rise of the Guardians）中一位沉默的沙人（Silent Sandman）是此作品的主要艺术灵感来源，沉默沙人不能说话，但所有想法都可在他头上呈现出来。

（2）脑电波意念捕捉技术

大脑意念捕捉的关键技术——“脑电波”研究已连绵了60多年。其研究核心是采集人类思考时产生的电信号（脑波），利用大数据技术找出规律性，从而可翻译成机器能识别的信号。脑电波研究的第二部分，是利用脑波信号传递所需的人机交互方式，就像体感、语音、触摸、按键、手势、眼球等互动科技一样。目前，庞大的脑电波监测设备缩减成了一个头戴式耳机的大小，脑意念遥控技术已初步实现了人类通过意念对物体进行移动和控制的梦想。

EMOTIV EPOC大脑意念控制系统在2008年由澳大利亚电子公司开发，并已在Windows、OS X和Linux游戏上使用。2013年，EMOTIV公司发布了EPOC+，这是一个研究型无线头戴式设备，拥有14个通道来记录脑电图，在P3和P4位置有2个参考传感器。EPOC+测量EEG和9轴双方运动的数据，数据通过蓝牙无线传输。EMOTIV Insight是一套编译系统，把你脑中想象的“意念”——即用传感器感应脑电波，然后将其编译成指令进而控制物体。EMOTIV Insight于2015年正式发布，它拥有5通道无线EEG设备，覆盖大脑前额叶、颞叶和枕叶位置。

EMOTIV EPOC，© Emotiv，图源：www.emotiv.com (http://www.emotiv.com)

（3）语音情感识别技术

该技术将神经元网络过程引入到语音情感识别中，通过提取基频、振幅、音质、光谱和时间特征参数作为语音情感的识别基数。语音情感识别是现代社会实用性很高的一项情感捕捉和分析技术。著名语音情感识别专家伊扎克·夏夫呐（Izhak Shafran）在2003年说过：“我们有办法与周围的语音设备交互，这些接口将拥有粗略跟踪我们情绪的能力”[注：参见夏夫雷（I. Shafran）、赖勒（M. Riley）和莫磊（M. Mohri）的《语音签署（Voice Signatures）大会文集册》，发布于2003年的IEEE自动语音识别和理解研讨大会（ASRU '03）（Workshop Automatic Speech Recognition and Understanding）。]。对他来说，人们可戴着眼镜来检测捕捉情感，从而得知何时提升和中断人们情感的发展。

3D成像和投射技术（略）[注：有关Magic Leap的成像原理和技术细节请参看4.2.1节。]。

3.2.3　未来虚拟现实艺术构思集锦

许多当代敏感的艺术家早已利用前沿VR技术来构思和创作艺术，可现实往往是残酷的，技术的实现与艺术家的想象力还隔着难于跨越的鸿沟，而将VR物体创作转化到技术灵感的构思之中，不妨是一种值得的艺术尝试。这样，艺术家也许能生活在创作愿望的VR世界中，进而脱离现实。

在人人都是未来VR艺术家的时代，VR艺术构思会逐渐大众化和普及化。人们可通过多重构思的VR艺术世界，来选择自己的VR生活和创作模式。

1.分裂的左体与右身

（1）艺术构思与理念

此作品为全息虚拟与真实物体相互交换的行为表演艺术。第一组表演者在表演过程中，能使虚拟全息人生与真实人生相互交换，左体与右身分别由人物实体和虚拟全息投影构成，也就是说，表演者的身体一半为自己的实体，另一半为全息的虚体。实体和虚体紧密相贴，建构成表演者的整体，其左体与右身既可分开、重组，又可替换。表演者利用各种身体语言和表情来表达实体和虚拟身体同步分离、替换重构所产生的喜乐哀愁。

第二组行为表演中，表演者的身体为一整个实体，表演者的全息虚体为另一个整体，两者不再整合和紧贴在一起。表演台上的中间有一道薄而透明的墙，当表演者撞向此墙时，身体消失，全息虚拟人体从墙中弹出；当全息人体撞向墙时，虚拟人消失，真人身体弹出。从而使观众产生一种虚拟人体与真实人体相互交换的强烈感觉。

艺术家使用纳米隐形材料和最新的摄像扫描技术，使第一组表演者的左体为真实身体，而右身被隐形材料遮藏，代替被遮藏右身的是虚拟全息投射的右身影像。此右身是表演者真实右身动作通过摄像扫描和投影成像的替身，并可紧贴左体真身的动作，并时而分开。左体与虚拟右身还可互换，使左体变为虚拟，右身变为真身。第二组表演的中间墙为一层纳米隐形材料，隐形材料可隐藏表演者身体，虚体投影需同时弹出。而这种准确时间的控制和全息虚拟人体的捕捉都是通过设置于舞台上的动作捕捉摄像扫描机定位做到的。

通过该表演行为艺术，艺术家旨在探讨真实与虚拟世界中的交换，又同时并存特性与人类未来生活方式的关联和矛盾，并提醒人类做好身体和身心的准备来经历和承受这种颠覆般的生活方式。天体物理学家、宇宙学家兼诺贝尔获得者乔治·斯母特（George Smoot）近日提出了一些令人信服的参数，声称人类已经生活在一个模拟的世界当中。是的，许多科学家都早已阐述虚拟现实将会成为人类生活中非常重要的一部分，人类未来生活的大多数时间和场所都将存在于虚拟世界之中。艺术家认为人类生来就需满足各种欲望，包括生理需求、食欲、自我价值和荣誉，如人类能在一个完美的虚拟环境中实现自我价值和欲望，那虚拟世界也许会成为人类的最好归宿之一。

《分裂的左体与右身》概念效果图I，（2017），李恒辉绘制

《分裂的左体与右身》概念效果图II，（2017），李恒辉绘制

（2）关键技术支持资料

3D全息投影

3D全息投影是一种利用干涉和衍射原理记录并再现物体的三维图像的技术，利用全息投影可以使你直接看到3D效果的虚拟人与物。360度幻影成像是一种将三维画面悬浮在实景中的半空成像技术，这种成像具有强烈的3D纵深感。形成的空中幻象可与实物相结合，并可实现与观众的互动。

在过去十几年的全息投影技术发展过程中，人们普遍认为下列三部分技术贡献极其突出：第一为空气投影和交互技术，它是在2000年到2001年由美国麻省理工学院一位叫采德·丹尼（Chad Dyne）的29岁理工研究生发明的，这项技术可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。第二为激光束投射实体的3D影像，它在2006年由日本庆应大学（Keio University）国立先进工业科学技术研究所（National Institute of Advanced Industrial Science and Technology（AIST））发明，是一种可以用等离子激光束来投射实体的3D影像技术，这种技术利用了氮气和氧气在空气中散开时混合成的气体会变成灼热的浆状物质的特性。第三为360度全息显示屏，在2007年，这项技术由南加利福尼亚大学（University of Southern California）创新科技研究院的研究人员宣布成功发明，这项技术将图像投影在一种高速旋转的镜子上，从而实现3D图像。

近几年，全息投影技术发展极其迅速，大型全息投影机、大型舞台全息投影、3D全息显示膜、3D全息投影芯片、LG空气3D触摸图像、英国广播公司（BBC）全息投影电视、YouLoox 3D/4D全息投影、微软HoloLens全息眼镜、微软Holoportation、Magic Leap的全息光纤反射眼球成像、3D手机全息成像等等层出不穷，一波接着一波。

纳米隐形材料（略）[注：参看5.1.3节中的纳米隐藏材料艺术实例部分。]

隐形材料（Stealth Material）是该作品的关键技术。该技术过去十几年呈现极速发展的趋势，从减少光线的反射，到吸收大量光线，到生物隐形，再到纳米超隐形材料，其材料和技术能覆盖物体，使其处于完全隐形的状态。

2.行走的五脏器官[注：此构思初稿为暨南大学奇点艺术研讨班同学郑昕妍、林培锋、何炜城、罗雪芬、辛显通的课堂呈现，经小组同意，笔者在此基础上进行再构思、修改、提升和技术补充。]

（1）艺术构思和理念

在黑暗的展区中，体验者所能看到的只有自己和他人的虚拟全息五脏器官，其他身体部分都不可见。稍后，虚拟全息器官慢慢地移出身体，悬空浮动并与他人的器官横向交合上下互动。虚拟器官具有色彩变化和伸缩膨胀的功能，亦如一具具漂浮的立体动画雕塑在展示和表演。浮动器官的伸缩频率和色彩深浅度与各自体验者的心跳速度和体温数据有关，以便使体验者能根据自我感受来拉近与自己器官的距离感和平衡感。在展区人多之时，展区上空充满了各种浮悬漂游的器官，其搏动而具有生命力的色彩全息器官确使人恐惧、好奇，但又不失其亲切感。

也许，体验者此时更关注的是哪一虚拟全息五脏器官属于自己？自己的器官与其他人的有什么不同？为什么与我同生入死的五脏器官离自己既近又远，既熟悉又陌生？为什么我的五脏器官也可以灵魂出窍？为什么我的第一灵魂（大脑）与我第二灵魂（五脏器官）[注：参见迈克尔·格申（Michael Gershon，1938—　　）的《第二个大脑：对胃和肠的神经紊乱的突破性理解》（The Second Brain: A Groundbreaking New Understanding of Nervous Disorders of the Stomach and Intestine），于1999年由哈珀长期出版社（Harper Perennial），出版。]既可短暂对抗又可互补平横？在一系列充满疑虑的欣赏活动后，体验者被要求找回各自的虚拟心脏，并用手捧起这颗跳动的心，才能通过门道扫描器走出展区。

该展区中间悬挂着一个360度全景摄像电子眼和数个微型全息投影仪。电子眼通过仿生昆虫复眼，能360度无死角地收集周围的图像信息；通过模仿冷血动物，能收集周围体验者身体及人体器官热度的信息；通过综合“光辉”（Brilliance）X光机[注：“光辉”（Brilliance）为飞利浦公司研制的一款X光机的型号名称。]和磁共振成像（MRI）功能，能扫描人体器官的内部构造。全息投影仪通过转换器接受3D人体器官数据，然后投射在人的身体上和空中，从而制造一个会漂流的有生命的人体器官。

迈克尔·格申（Michael Gershon）博士在其著作《第二个大脑》中，阐述了他三十年的研究成果：肠道中的神经细胞可作为“第二脑”而存在，并控制着肠道本身。艺术家欲借助格申博士的理论，通过该作品来提醒人类对自我第一脑和第二脑（五脏器官）的紧密关系的关注。相对第一脑而言，人类第二脑也有其独立性和“灵魂”，便有了上面灵魂出窍（Out of Body），随着第二脑意识游离于体外，飘浮于空间的现象。

同时，艺术家根据中国哲学中的阴阳论，认为身躯与四肢为外表、为阳，内脏为阴。六腑为阳，五脏（心、肝、脾、肺、肾）为阴。旨在通过在黑暗的展室里“阴阳互转”（五脏转为外表和红亮点）的形式，让体验者感知五形（喜、怒、悲、忧、恐）怎样依五行循环产生相生相克的密切关联。让体验者从感知引发体悟，从阴阳颠倒的过程中，领略平稳和互补的美感。

《行走的器官》概念效果图，罗雪芬绘，（2015）

（2）关键技术支持

360度全景摄像头

2007年，德国JACQUES小组实现了基于仿生并列昆虫复眼的全视角成像系统。将可旋转的机械轴应用于该系统，即可通过机械轴的转动来实现微透镜对各视角光信息的采集，各视角收集的图像片段连接起来就可完成全视角成像。这类结构比较简单的全视角成像系统，可达到平面仿生并列复眼的大小水平。目前新型的360度全景摄像头也采用同一原理，不过多镜头数量没有昆虫复眼中的小眼那么多。

昆虫复眼是由许多个结构与功能相同的小眼通过曲面阵列的形式组合而成，每个小眼截面呈多边形（蝇的复眼截面呈六边形），呈曲面阵列分布的小眼使得整个复眼具有高达360度的大视场，并具有很高的灵敏度[注：参见巩宪伟、鱼卫星、张红鑫、卢振武、孙强、沈宏海的《仿生复眼成像系统设计与制作的研究进展》，发表于《中国光学》，2013年01期。]。

红外热像仪

红外热像仪是利用景物本身各部位的温差，以及景物与背景间的温差来成像。凡是温度在绝对零度以上的任何物体都会发射红外线，由于温度不同，所发射红外线的波长和强度也各不相同。人体、房屋、树木和地面温度较低，红外辐射波长主要在9～0微米的远红外区，辐射强度较低。发动机、炮管、舰艇的烟囱温度较高，红外辐射波长在3～5微米的中红外区，辐射强度也要高得多。红外热成像系统正是利用这种自然界的特性，通过对红外光进行光电转换，把景物的红外图像转变为人眼可见的图像[注：参见吕立波的《现代夜视技术浅析》，于2009年发表于《中国公共安全》。]。

光辉X光机、CT扫描仪和磁共振成像

2007年，飞利浦公司的“光辉”（Brilliance）X光机在芝加哥举行的北美放射学会年会上正式亮相。它发射出的X光能扫描人体内的影像，通过环绕拍摄获得大量多角度的图片，并输入计算机，经过合成就形成了三维立体图。此外，由于这款X光机的发射速度相较于之前的X光机大大提高，每次放射仅需千分之几秒，因此患者在接受检查时受到的辐射量将减少80%。2009年2月，英格兰中部诺丁汉特伦特大学正在研究世界上第一台分散增强3D X射线安全扫描仪，这种设备能够提供视频图像，对之前不可视的物体进行详细扫描。

MRI是一种核磁共振成像技术（Magnetic Resonance Imaging），国际上从1982年正式用于临床。它采用静磁场和射频磁场使人体组织成像，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。

艺术家可根据X光机、CT和MRI技术原理，用电子眼射线或者磁共振成像扫描出观赏者的内脏，反馈到电子眼和电脑，然后解析出观赏者内部器官的立体结构图像。当然艺术家可随机选取某部分器官，用全息投射到观赏者身或空间中。

3D全息投影技术（略）[注：参见4.1.3节中的“分裂的左体与右身”部分。]。

3.脑与手指掌遥控的全息虚拟

（1）艺术构思与理念

该作品是艺术家通过大脑互控对方观念行为的虚拟艺术。一位艺术家位于北京展览馆，另一位艺术家位于纽约舞台，他们相互用大脑来控制对方的行为表演和观念表达。表演台上使用了诸如微软Holoportation之类的技术，能使双方同时成像于舞台上，其中一位为实体，另一位为虚体。行为艺术家的相互控制是一种精神博弈与意志纠缠，因各自的肢体的表演动作是对方控制者意志的强度体现。

艺术家旨在通过该作品探讨控制感与反控制感的迷局和平衡。当意志强者认为控制了对方的肢体语言时，弱者滋生消极情绪会削弱对强者肢体的控制，从而使强者的肢体失去活动能量，反过来真正受控制的则又是强者自己。两位艺术家必须找到一种相互控制的平衡方法，才能增加双方心理和肢体动作的表演正能量，使表演双方达到肢体动作的有力而不失和谐，强劲而内含柔软。

《脑与手指遥控》概念效果图I，（2017），谭力勤构思，叶子楷绘制

艺术家还认为在目前的社会生活中，大部分人欣赏他人的生活，但不会去控制他人的生活。而在虚拟现实游戏中，个人控制欲高涨，并可通过自己的生活而发展出个人的社会系统，从而控制他人，这种控制欲严重影响了人类现实社会的行为结构[注：参见基思·斯图尔特（Keith Stuart）的《怎样的虚拟现实艺术展可解说游戏的未来》（What a virtual reality art show could say about the future of games），（2014），www.theguardian.com/technology/2014/nov/20/virtual-reality-art-future-games。]。这种控制感与反控制感的迷局，与其说是一种共享的社会视觉虚拟经验，还不如说是一种共享的社会心理制衡。

另一个构思为手指控制全息虚拟人物的表演。灵感来自中国传统木偶和皮影的表演形式，但该作品不再需要上栓提线，后台艺术家可直接用手指隔空控制全息虚拟木偶的表演。艺术家使用的是像Leap Motion和Realsense的手控技术，用空手对着电脑雕塑3D造型，控制骨骼和肌肉的移动方向和速度，然后由3D软件传给全息投影机投射于前台。后台艺术家的控制动作也会通过小屏幕传递给观众。

《脑与手指遥控》概念效果图II，（2017），谭力勤构图，叶子楷绘制

（2）关键技术支持

美国华盛顿大学（University of Washington）研究人员拉奥教授（Rajesh Rao），于2013年通过网络传送大脑信息（human brain-to-brain interface），成功地用大脑意念控制校园另一端助教斯托克（Andrea Stocco）的手部动作[注：TED网：“鲁倢斯·瓦（Rajesh Rao）的TED演讲”，www.ted.com/speakers/rajesh_rao。]。

大脑网络传送控制（2013），© University of Washington， 图源：www.washington.edu (http://www.washington.edu)

英特尔实感（Realsense）技术不仅是3D摄影技术，更是一种新的体感交互方式以及输入方式，它是基于手势的人机交互平台，包括一系列3D摄像机和一个易于使用的机器感知库。在微软网站上英特尔实感被称为终极交互性设计，将手势控制提升到一个全新的水平。有了识别手势自然运动的能力，英特尔实感技术让人们的工作完全出现在屏幕上，在无键盘情况下，手势工作得更迅速、准确和有体量与质感。英特尔电脑和配备实感技术的笔记本电脑使用三个镜头拍摄空间、面孔和实物的3D照片，人们可以与朋友、家人和同事在三个惊人的维度上工作和分享。

英特尔实感技术，© Lenovo，（2015），图源：www.youtube.com (http://www.youtube.com)

微软Holoportation技术和Leap Motion技术（略）[注：参见4.2.1节。]。

4.体内傀儡人生体验

（1）艺术构思与理念

在展览场地有一具巨大的卧躺着的虚拟生命人体，内部结构、器官以及血液流动神经元传输都清晰可见。该虚拟生命人体的主人是一位躺在实验器材中的艺术家，其虚拟人体的成像是艺术家身体和内部结构变化的同步反应。体验者可进入矩形虚拟体内，行走于复杂的实体梯形结构上，仔细观察艺术家虚拟化的心肺、肠胃、神经元、血管等内部器官的变化。体验者在现场设备中可输入各种观念（文字输入）、刺激语言（声音识别）、脸部表情（动作捕捉），然后通过中央主机传给艺术家的大脑。其虚拟体内结构、色彩、形体的及时演变是艺术家真实器官的虚拟呈现，也是体验者和艺术家互动的结果。

该作品从1999年的美国电影《傀儡人生》和美国雕塑家中得到构思灵感，体验者同样可通过神经元芯片解码仪来体验艺术家的神经元感情经历和刺激，窥探他内心的个人隐私（在测试人的允许下），从而进行一次神经元感验式混合现实虚拟体验。

《体内傀儡人生体验》概念效果图I，（2017），李恒辉绘制

《体内傀儡人生体验》概念效果图II，（2017），李恒辉绘制

艺术家以虚拟技术为创作载体，把自我虚拟化身演变成一个公众欣赏和互动的符号，将自我身体所有生理内部结构的物质变化演变成一个巨大的艺术宫殿，同时又把自己的精神世界、情感隐私信息全部传递给观众。该艺术品为大众提供了一种新的欣赏思维方式和交互艺术语言——接受艺术家同时传递的物质成分和赋予的情感理念。

艺术家自我身体虚拟最终目的不是模拟的真实性，而是借此来创作一个艺术家可控制的自我生理结构的虚拟世界——一个纯粹自我世界。而在这个自我模拟空间里，如何实现与他人的真实与虚拟的交互是艺术家重要考虑的因素；其次，当体验者进入艺术家深沉的生理结构，与艺术家心理意识交互时，体验者的生理结构和内心情感又会产生怎样的变化呢？这是艺术家下一步所需探讨的艺术问题。日本的数字艺术家藤幡正树（Fujiyama Masaki）[注：藤幡正树（Fujiyama Masaki 1956—　　）日本东京数字艺术家。他以复杂尖端的互动网络装置和录像装置而闻名。]也曾阐述：“虚拟现实不是为了模拟真实世界的那种真实，而是更适合用来创造纯粹的人造世界。”

（2）关键技术支持

关键技术为超大型激光虚拟投射与大量小型虚拟投射的结合，前者主要投射人类外观，后者为内部结构投射。使用脑电波和诸如像Emotiv的设备实现艺术家的大脑思维捕捉，身体外部扫描使用3D摄影成像实现身体外部扫描，使用光辉X光机、CT扫描仪和磁共振成像（MRI）技术实现身体内部扫描[注：参见4.1.3节的技术支持部分。]。

5.艺术家永生创作——大脑数字化上传

（1）艺术构思理念

伟大艺术家的作品和精神可以流传千古，但随着艺术家过世，其创作也就永远停止了。在即将到来的未来，这种状况将会发生颠覆性的变化。艺术家在生命的最后阶段可以把自己大脑的艺术创作理念技术和视觉灵魂全部体感数字化上传给超级电脑和其他设备，并通过电子虚拟形态永恒地进行创作。数字化的艺术家大脑还可深度学习，不断更新，紧跟时代文化和技术的变迁。

在现实生活中，人类所体验到的一切都要通过大脑转化为神经元信号。虽然数字化后上传的大脑只能在虚拟世界中维持思维和创作，但该数字大脑可被传输进各种与生前相似的神经元信号，让它有还是一个活的人类的感觉，并且可随意与外界交流。如需要，甚至还可以模拟得到肉体的感觉。

（2）关键技术支持

库兹威尔在他的《奇点临近》一书中曾预言道：“21世纪30年代前期是一个计算性能、存储，以及上传技术达到全脑扫描先决条件的合理时限，就像其他技术一样，它也会不断地完善自我、提高性能。因此，保守估计在21世纪30年代末人脑上传将成功实现”。库兹威尔在这里所讲的全脑扫描技术是纳米机器人从内而外地扫描大脑，只有把大脑所有机制功能扫描下来，才有上传的价值。

库兹威尔还简述道：“一个有价值的存储在我们大脑中的信息仓库是我们的记忆和技能，虽然它们看起来稍纵即逝，但它们代表着信息编码于神经递质浓聚物，神经元连接以及其他神经元相关细节的大量形成……我们最终能够访问，永久保存，理解这些在我们每个人的大脑中隐藏的千万亿字节的信息”。库兹威尔将人类大脑信息及思绪复制和捕获的技术起了个冒险名字“DAISI”（文件与影像存储发明），人们通常称其为大脑信息保存技术，库兹威尔也称其为动态存档。

在纽约第二届“全球未来2045”（GF2045）大会上，32岁的俄罗斯媒体大亨伊兹科夫（Dmitry Itskov），公布了真人版的“阿凡达”计划，以及完成时间表。他相信在2045年前，人类大脑心智将可借助科技转移到全像虚拟化身上，从而实现永生不死。伊兹科夫宣称，这将是“人类进化的下一步”，而且“新人类”将会具有超人的能力，可以轻松地承受诸如高温、高压、辐射与缺氧等极端状况。伊兹科夫认为，十年内就可望研发出透过“手术”将人类意识转移至机器人身体的科技，而最终的发展目标，则是无须经由手术，即可直接“上传”大脑意识。伊兹科夫表示，创造全像虚拟化身，将是最为复杂，但也将是人类进化史上最令人兴奋的事。

旧金山科学家和发明人兰德尔·科尼（Randall Coney），在2015年公布了他要将自己的大脑上传到电脑的计划。科尼认为他能够将人脑复制为一个机械系统，此系统的关键是一个“基质独立的头脑”（Matrix Independent Mind）（SIM）；通过将人脑的能力简化为计算指令，然后用代码复制这些指令，人类便可实现永生。科尼表示，这不只是一个人工智能，而是将人的头脑下载到一部电脑中，他说：“神经系统科学家99.9%地相信人脑是一个机制”。它是一个具有计算能力的事物，又是一个执行各个功能的事物。如果你弄清楚它是如何运作的，就可以用其他科技替代它。

这位科学家认为，通过使用他的系统，我们将能够生活在其他世界甚至虚拟世界中。他说：“生活在一个更虚拟的世界中会是一件十分有趣的事。制造的新身体或许不是为了存在于这个环境，而是为了生存在其他世界，例如太空等”。科尼成立了一个名为“复写”（Carboncopies）的组织，致力于该个项目的技术和伦理问题的研究。

3.3　当代虚拟现实艺术之概况

虚拟艺术（Virtual Art）与虚拟现实艺术（Virtual Reality Art）在概念上有所区别。虚拟艺术泛指虚拟化的艺术品或艺术形式，它涵盖的范围从古至今。奥列弗·格劳（Oliver Grau）[注：奥列弗·格劳（Oliver Grau，1965—　　），艺术史学家，奥地利多瑙河大学（Danube University）图像科学教授，该校文化研究所所长。发表著作甚丰。他的研究重点是沉浸式体验与情感的历史、基因艺术和人工智能。]在著作《虚拟艺术：从虚幻想象到沉浸体验》（Virtual Art：From Illusion to Immersion）中，阐述了在不同历史时期人类如何利用当时的技术来创造虚幻图像。从庞贝城中秘仪山庄中的湿壁画，文艺复兴时期和巴洛克时期的虚像空间，直至全景绘画。更重要的是，格劳进一步说明了这种虚拟化艺术是如何融入虚幻想象，并通过沉浸式的体验来唤起人类情感反馈的[注：参见奥列弗·格劳的《虚拟艺术：从虚幻想象到沉浸体验》第四版（Virtual Art：From Illusion to Immersion），于2003年由MIT出版社出版。]。

虚拟现实艺术，简称VR艺术。是以人工智能为基础，产生一个3D虚拟特效空间和360度智能环境，为体验者提供全新的、立体的、沉浸式的、多感知的和超级现实性的真实感觉模拟；使参与者能及时地、自由地、交互式地观察和参与虚拟空间中生命和事物的观念和情感体验。VR艺术是伴随着虚拟现实技术的发展应运而生的一种新兴而独立的艺术门类，艺术家以VR技术为创作工具和载体，将艺术家的个体精神情感及创作的文化内涵以全新的艺术体验语言分享给大众。

3.3.1　虚拟现实技术发展简述

虚拟现实艺术紧紧跟随着虚拟现实技术的不断突破而发展，了解技术的变化有利于理解艺术的来龙去脉。VR技术的发展可以分为四个阶段：开创时期（20世纪50～70年代），实际应用时期（20世纪80年代初期至80年代中期），全面发展时期（20世纪90年代末期至21世纪初期（2012年）），新序幕时期（2012年至今）[注：参见吴迪、黄文骞所著的《虚拟现实技术的发展过程及研究现状》，发表于《海洋测绘》。]。

1965年，美国电脑图形学之父伊万·萨瑟兰（Ivan Sutherland）发表了一篇名为《终极显示》（The Ultimate Display）的论文。文章指出，应该将电脑显示屏幕作为“一个观察虚拟世界（Virtual World）的窗口”[注：参见伊万·萨瑟兰（Ivan E.Sutherland 1938—　　）所著的《终极显示》（The Ultimate Display），发表于《IFIP大会论文集》（Proceedings of IFIP Congress）。]，这篇论文被学术界普遍认为是如今整个虚拟现实技术的原爆点。1968年，伊万·萨瑟兰组织研发出第一个电脑图形驱动的头盔显示器“HMD”（Head-Mounted Display）。人们首次终于通过这个“窗口”看到了一个虚拟的，物理上不存在的，却与客观世界的物体十分相似的“物体”。大家普遍认为此HMD的出现是虚拟现实技术发展史上一个重要里程碑。

HMD头盔显示器，伊万·萨瑟兰，（1968）， 图源：www.hololensdevs.com (http://www.hololensdevs.com)

在实际应用时期，虚拟现实技术的基本概念开始形成。1975年，迈伦·克鲁格（Myron Krueger）提出了人工现实（Artificial Reality）的概念，并设计了一个电脑生成的图形环境“Videoplace”[注：参见4.2.4节。]。在该环境中，摄像机摄取体验者身影轮廓图像并将其与电脑产生的图形结合，投射在屏幕上，产生一个虚拟世界。1985年，加州大学伯克利分校（UC Berkeley）的迈克尔·麦格瑞维（Michael McGreevy）研制出一种轻巧的液晶HMD，并且采用了更为准确的定位装置。同时，美国VPL公司创建人杰伦·拉尼尔（Jaron Lanier）与托马斯·齐默尔曼（Thomas Zimmermn）合作研制出一种弯曲传感数据手套（DataGlove），用来确定手部尤其是指关节的位置和方向。1986年，美国航空航天管理局NASA的斯科特·费希尔（Scott Fisher）等人，基于HMD和DataGlove研制出一个较为完整的虚拟现实交互环境工作系统“VIEW”（Virtual Interactive Environment Workstation），并将其应用于空间技术、科学数据可视化和远程操作等领域。

基于20世纪60年代所取得的一系列成就，杰伦·拉尼尔博士（Jaron Lanier）在20世纪80年代初提出了“虚拟现实”（Virtual Reality）一词。它的研究领域主要包括三个方面：实物虚化、虚物实化和高效的电脑信息处理。实物虚化主要包括基本模型构建、空间跟踪、声音定位、视觉跟踪和视点感应等关键技术；虚物实化则主要研究确保体验者在虚拟环境中获取视觉、听觉、力觉和触觉等感官认知的关键技术；而高效的电脑信息处理的相关技术非常多，例如，服务于实物虚化和虚物实化的数据转换技术，实时、逼真的图形图像生成技术，声音合成与空间化技术，数据管理技术，模式识别技术和人工智能技术等。在当时，虚拟现实技术仍然只存在于实验室中。

在全面发展时期，随着电脑技术和激光投影技术的发明和普及，虚拟现实艺术在技术上取得了巨大飞跃。这尤其表现在电脑图像、影音编辑和游戏互动技术等方面，如3D虚拟、电脑动画、图片修改、数字编辑、影音互动和感应、游戏程序等。艺术家开始探索采用数字技术与虚拟设备进行创作。有如麻省理工学院的尖端视觉研究中心等实验视觉中心，为艺术家提供最前沿的技术支持，激发艺术家运用新技术的艺术创作力，从而创做出令人耳目一新的虚拟现实艺术作品。此时的艺术家的创作借助数字摄像、全息成像、电影影像、视频播放、电脑动画、电子游戏、交互程序等众多新技术手段与媒介来完成VR艺术。VR艺术作为新媒体艺术之一，对当代艺术的影响首先在于视觉效果上前所未有的冲击，进而对创作技能和艺术认知观念上促成重构。

2012年，Oculus公司推出了大众消费级的新一代虚拟现实头盔式显示器——Oculus Rift。2014年，脸谱网（Facebook）以20亿美元收购Oculus VR，宣布将为体验者带来更高水准的VR体验。此事件激发了全世界对VR的兴趣和大量新产品的开发，迎来了VR技术开发和产品普及的新时期。

Oculus Rift是电子游戏领域最令人激动且非常普及的一款VR头盔。它使用OLED（Organic Light-Emitting Diode）[注：OLED（Organic Light-Emitting Diode）：有机发光二极管，其原理是由非常薄的有机材料涂层和玻璃基板构成。当电荷通过时有机材料就会发光。发光的颜色取决于有机材料，改变发光层的材料可得到不同的颜色。具有构造简单、自发光不需要背光源、对比度高、厚度薄、视角广、色彩丰富、分辨率高等特点。]显示屏技术。通过优化显卡渲染时间、优化屏幕生成帧时间，以及提前预测下一帧画面等方式的结合来达到更好的显示效果。在带上它之后，使用者看到的是一个虚拟的世界，并且通过双眼视差，使用者大脑会生成很强的立体感。此外，它具有陀螺仪、加速计等惯性传感器，可以实时感知头部的方位，并对应运动方向调整显示画面的视角。从而使体验者完全融入虚拟场景中，产生沉浸在游戏中的快感。2015年，Oculus Touch的出现又带来了更多全新的功能体验，体验者两手可各持有一个小控制器，包括传统的按钮和操纵杆，拥有触觉反馈和运动感测的功能。雕塑家和动画师普遍喜爱该设备，操作起来的感觉就像ZBrush[注：Zbrush是一种通用的3D建模软件。]在VR中的应用，艺术家可用手指的触感塑造出不同的雕塑品，以用于3D打印和动画制作。

Oculus Touch，© Oculus，图源：www.oculus.com (http://www.oculus.com)

Oculus Rift的创始人帕尔默·勒克（Palmer Luckey）表示：“虚拟实境不是下一个平台，而是终极平台。一旦这个平台完美无缺，你就不需要去完善其他平台了。这将改变艺术家的工作内容以及他们的创造方式。”当代艺术家使用Oculus Rift和Oculus Touch创作了大量观念行为、虚拟绘画、虚拟交互、3D打印雕塑、虚拟动画、虚拟游戏等艺术形式，以及作品虚拟欣赏方式，形成了一个庞大的Oculus艺术家群体，也有人称其为“Oculus艺术”。

2015年，微软发布了一款全新的穿戴式设备HoloLens全息眼镜。该款眼镜有全息影像、虚拟环境和增强现实等功能，是首款以消费者为导向的增强现实设备。与其他增强现实设备不同的是，HoloLens除了能为体验者带来全息式生活体验外，还可以理解体验者的手势、语音和周围的空间环境。如果说Oculus的目的是让体验者有身临其境的“存在感”，那么微软HoloLens将真实物理世界与虚拟现实融为一体，为人类提供了一种崭新的人与实景交互的体验方式。同时，HoloLens同时也给艺术家带来新的艺术创作工具。

Magic Leap是人们都期盼的另一个高端混合虚拟现实实用产品，它能呈现比Oculus Rift和Hololens更具现实真实感的3D体验，这种体验完全建立在真实世界之中。Magic Leap公司称“这种体验既不是虚拟现实，也不是增强现实，而是一种30～40年后的计算技术。”[注：Magic Leap官方网站：www.magicleap.com。]，人们普遍称之为混合虚拟现实技术（MR）。Magic Leap的成像原理与Oculus完全不同，它采用虚拟视网膜技术（Virtual Retinal Display，VRD），利用光从光纤反射到眼球里的方式进行成像投射。它可以在没有实体“显示设备”的情况下，将图像直接投射到体验者的视网膜上。这种技术的一大优点是，相比LCD和OLED等要来得实用、便宜，并且体积更小，小到甚至可以内嵌到眼镜里。

Hololens，微软，© Microsoft，图源：www.microsoft.com (http://www.microsoft.com)

Magic Leap宣传图片，© Magic Leap，图源：www.magicleap.com (http://www.magicleap.com)

倾斜笔刷宣传图片，© google，图源：www.tiltbrush.com (http://www.tiltbrush.com)

Magic Leap产品对艺术界的冲击目前很难预料，但有一点可以肯定，Magic Leap将使艺术家创作的沉浸式艺术体验最大程度上摆脱虚拟现实设备的干扰，拉近VR艺术与现实艺术的差别；其次，观众将主动参与VR艺术体验，因为它已是现实生活的一部分而不再是一件被动的艺术品。

2016年，谷歌专门针对VR开发了一款名叫“倾斜笔刷”（Tilt Brush）的VR绘画软件，你只需带上VR眼镜，就可以在空间任意作画，尽情挥洒你的想象力！谷歌的口号为：“从崭新视角作画，倾斜笔刷可让艺术家在虚拟现实的3D空间中驰骋。你的房间是你的画布，你的调色板是你的想象力，其艺术潜力是无穷无尽的。”[注：谷歌倾斜刷官方网：www.tiltbrush.com。]通过VR设备和倾斜笔刷，你可以在3D的立体空间中自由作画，完全把你的绘画创作空间从2D的平面转换成3D，甚至还可以绘制带有特效的星星、光线或是火焰。从目前的效果来看，软件已经有了相当高的完成度和实用性。对于艺术家来说，这是另一种更直观的创作形式，给了他们更多的创意空间。而对于设计人员来说（或者是游戏开发的3D建模工作），这样的应用势必可以大大提高工作效率。显而易见，虚拟现实和绘画的碰撞中产生的新艺术还蕴含着无限发展的前景。

纳米操纵的虚拟现实[注：参见沈海军和时东陆所著的《纳米艺术概论》，于2010年在清华大学出版社出版。]是利用虚拟现实技术来对纳米对象（如纳米颗粒、分子、原子）进行操纵，是VR技术应用的又一全新领域。这无疑为未来3D纳米雕塑等艺术作品的创作提供了新的思路。可以设想这样的情景，在虚拟环境中用手抓取一颗纳米粒子并把它移动到另外的地方，同时控制SPM将选定的真实纳米粒子移动到相应的位置，这样，人就能通过宏观的动作，来实现纳米结构构建、纳米雕塑堆砌等微观操纵。

1991年，美国北卡大学的科学家就开始致力于通过电脑技术为STM提供一个友好的人机接口，并研制完成了NanoManipulator，该设备是虚拟现实技术和纳米技术相结合的典型设备[注：Whatis技术目标官网：http://whatis.techtarget.com/definition/nanoManipulator。]。目前，对纳米粒子的观察和操纵研究，主要通过SPM而且具体的操纵过程对体验者是不可见的，只能通过扫描成像得到操纵的结果。

虚拟纳米操纵系统的工作原理可叙述为：在电脑上以纳米粒子的SPM扫描图像为系统输入，从SPM图像中提取几何特征参数，然后在纳米操纵的虚拟现实环境中重构3D仿真纳米粒子的几何模型；由于触觉设备与电脑机连接，故操作者可以通过“手——触觉设备探针——虚拟环境中的模拟探针”的方式来操纵虚拟环境中模拟探针的运动，并对虚拟环境中的纳米粒子进行虚拟操纵；最后，模拟探针的运动被电脑转化为可执行的SPM控制指令，并通过网络传输给SPM设备，从而转化为对真实纳米粒子的操纵。

Ophone DUO，图源：www.wired.com (http://www.wired.com)

面对未来，虚拟现实技术的革命给人类带来的，不仅是一个虚构游戏世界、幻化逼真事物、打造仿真体验，它将构建全新世界的认知。一两百年前，人类已完成声音虚拟化；今天以Oculus、Hololens和Magic Leap为代表的虚拟技术，正迅速推进人类视觉和触觉虚拟化过程；而Ophone DUO技术[注：Indiegogo创意网：www.indiegogo.com。]也许能使嗅觉体验虚拟化。一个看似更加完整、全方位的虚拟现实世界即将呈现。一向以“嗅觉敏感”自称的先锋艺术家们是否已做好准备来拥抱此世界，我们拭目以待。

3.3.2　当代虚拟现实艺术的特征与形式

1.虚拟现实艺术的主要特征

（1）VR艺术的“3I+M”特征

迈克尔·海姆（Michael Heim）在《虚拟现实的形而上学》（The Metaphysics of Virtual Reality）著作中阐述：虚拟现实是一种基于可计算信息的沉浸性和交互性系统。它的特性可浓缩为“3I”：沉浸、交互性、信息强度。[注：参见迈克尔·海姆（Michael Heim）所著的《虚拟现实的形而上学》（The Metaphysics of Virtual Reality），于1994年在牛津大学出版社（Oxford University Press）出版。]稍后格里戈里·比迪亚（Grigore Burdea）和菲利普·夸费特（Philippe Coiffet）在《虚拟现实技术》（Virtual Reality Technology）一书中，赋予3I新的含义，即沉浸性（Immersion）、交互性（Interaction）和构想性（Imagination）[注：参见格里戈里·比迪亚（Grigore Burdea）和菲利普·夸费特（Philippe Coiffet）所著的《虚拟现实技术》（Virtual Reality Technology），于1994年在威利-IEEE出版社（Wiley-IEEE Press）出版。]。这虚拟现实技术的“3I”特性也被广泛应用于虚拟现实艺术理论。当代虚拟现实艺术实践证明，除《虚拟现实技术》中阐述的“3I”基本特征外，许多艺术家和理论家都一致认为，虚拟现实体验也同时具备全息性多感知（Multi Perceives）特征（3I+M）。

沉浸感是虚拟现实最主要的特征，它是指体验者在纯自然的状态下，借助交互设备和自身的感知系统，对虚拟环境的投入程度。虚拟现实是通过人工智能生成一个非常逼真的虚幻世界，导致体验者产生了在此虚拟现实世界的存在的意识或幻觉。人们不仅可以通过视觉、触觉、嗅觉和听觉，还可以通过味觉、力感和体感多维地感受到虚拟世界中所发生的一切，就如同在现实世界中一样。虚拟现实技术追求的终极目标正为如此，力图使体验者全身心地投入到人工智能所创建的三维虚拟环境中，成为虚拟环境中的一个部分，处于身临其境的感觉状态，而不仅仅是旁观者。

交互性主要是指体验者通过使用虚拟现实设备，以生物本身技能实现对模拟虚拟环境的体验与操作的程度。虚拟现实体验者不仅可利用静止桌面平台（电脑键盘、鼠标）进行交互，而且能通过移动头盔、控制器、数据手套和眼镜等传感设备进行交互，它不是一个静态的世界，而是一个开放的、360度旋转的、多感觉的智能环境。它可以对体验者的输入（如体感、手势、眼球、声音、力度、气味等语言）实行智能实时感知响应，并对应运动方向调整显示画面的视角，虚拟现实技术从根本上改变了人机交互方式。

构想性是指借助虚拟现实技术，使抽象概念具象化、扩大化和生动化。在实施过程中，它以夸张的形式来反映出设计者的理念和体验者的愿望。也就是说，设计者创造力的强度和体验者想象力的发挥延伸是虚拟现实的又一重要特征。所以也有学者称虚拟现实为放大人们心灵的工具，或人工现实（artificial reality）。

实践证明，虚拟现实除了上述“3I”基本特征之外，还具备多感知性（Multi Perceive）。多感知性是指虚拟现实系统能提供的感觉通道和获取信息的广度和深度。虚拟现实旨在提供多维感觉通道和类似现实的全面的信息，让参与者通过多感知传感及反应装置，在虚拟环境中获得除五感外更多层次、多结构的全息立体感知，正如人们近年所称的“五感六觉”，从而达到身临其境的感受。多感知性无疑是人们全身心沉浸到虚拟现实最基本的前提条件和技术基础。

虚拟现实艺术是人工智能与生物行为交互为基础的艺术形式，它提供了一种视觉扩张的虚拟空间艺术语言。通过智能界面对交互数据进行虚拟可视化的操作，使艺术家和体验者的观念思维与前沿科技相互渗透，从而产生令人震撼的、无限空间的、真实模拟的艺术体验。正因如此，它受到了很多当代先锋艺术家的推崇。以虚拟现实艺术的特性来看，这与奇点时期人类的主流社会形态不谋而合，也就是说奇点时期虚拟现实与现实生活已无区别，而虚拟现实艺术将成为日常艺术形态，人类也会广泛参与创作并享受其中。

（2）VR艺术的沉浸特征

根据观众参与形式和沉浸的程度特征，可把当今虚拟现实艺术划分为以下的五种类型：非沉浸式虚拟现实艺术；沉浸式虚拟现实艺术；增强虚拟现实艺术；混合虚拟现实艺术；分布式虚拟现实艺术。

非沉浸式虚拟现实艺术（Non-Immersive Virtual Reality Art）也称桌面虚拟现实艺术。非沉浸式虚拟现实是利用个人电脑和低级工作站进行仿真，将电脑的屏幕作为体验者观察虚拟境界的一个窗口。通过各种输入设备实现与虚拟现实世界的充分交互，通过电脑屏幕观察360度范围内的虚拟境界，并操纵其中的物体。桌面虚拟现实最大特点是缺乏真实的现实体验，但是成本也相对较低，因而，应用比较广泛。

沉浸式虚拟现实体验者，图源：www.erlisiramu.dd-dns.de (http://www.erlisiramu.dd-dns.de)

沉浸式虚拟现实艺术（Immersive Virtual Reality Art）是指一定意义上的完全沉浸体验的艺术。它利用头盔式显示器或其他设备，把参与者的视觉、听觉和其他感觉封闭起来，提供一个由数字技术虚拟的感觉空间，并利用位置跟踪器、数据手套、其他手控输入设备、声音等使得参与者产生一种身临其境的沉浸感。这是一种能够达到完全沉浸感觉的艺术体验。

增强虚拟现实艺术（Augmented Virtual Reality Art）不仅是利用虚拟现实技术来模拟现实世界、仿真现实世界，而且要利用它来增强参与者对真实环境的感受，也就是增强现实中无法感知的某些真实场景感受，是虚拟现实技术的进一步拓展。它借助特定的设备使电脑生成的虚拟环境与客观存在的真实环境（Real Environment，RE）共存于同一个增强现实系统中，从感官和体验效果上给体验者呈现出虚拟对象（Virtual Object）与真实环境融为一体的增强现实环境。增强现实技术具有虚实结合、实时交互、3D呈现的新特点。

混合虚拟现实艺术（Mixed Virtual Reality Art）是合并其真实世界与虚拟世界后，在信息可视化环境下所产生的一种虚拟现实艺术形式。在此新的可视化环境里，真实物理和虚拟对象共存，并实时互动，目前通用的公式为MR=VR+AR。MR在AR的基础上让其更加真实，好比是AR中融入了VR。Magic Leap公布他们公司制作的预告片（Demo），一条巨大的鲸鱼从篮球场的地面中央飞跃而出，直接把体育馆的孩子们看沸腾了。当然，还有其他应用真实场景的视频，向世人展示了该产品所制作的混合虚拟现实的震撼效果。

Hololens Demo. © Microsoft，图源：www.pcworld.com (http://www.pcworld.com)

Magic Leap宣传图片，© Magic Leap，图源：www.magicleap.com (http://www.magicleap.com)

分布式虚拟现实艺术（Distributed Virtual Reality Art），是基于网络信息传递分享基础上，所产生的虚拟现实艺术形式。它是一个在网络的虚拟世界中，位于不同物理位置的多个体验者或多个虚拟世界通过网络相连接共享来创作的艺术。DVR的目标是在沉浸式虚拟现实系统的基础上，将地理上分布的多个体验者或多个虚拟世界通过网络连接在一起，使每个体验者同时参与到一个虚拟空间（真实感3D立体图形、立体声），通过联网的电脑与其他体验者进行交互创作。鉴于目前分布式虚拟现实不是很普及，在此仅作参考。

2.虚拟现实艺术的表现形式

在特定的社会人文、创作理念和即时技术状态下，每段时期有其特定的艺术表现形式和综合归类。虚拟现实艺术是在科技指数发展的情况下，使用前沿的虚拟现实技术与手段，来表达人类内在深层的思想观念，来体验超越人与自然的感官刺激，来创作全新的艺术形式。其作品给人们带来体感和视觉的多维体验，给人创造一种身临其境的效果是任何其他艺术种类无法替代的。虚拟现实艺术是现代艺术追求感官刺激、表现广度、概念深度和技术强度的必然产物，它的表现手法和形式可谓千姿百态。

因为早期“虚拟艺术”与当代“虚拟现实艺术”界定的区别、虚拟现实技术的3I特征定义和VR、AR、MR技术观念的参与，笔者一度很难清晰界定虚拟现实艺术的种类和形式。参照技术发展因素，已在上述部分列出非沉浸式虚拟现实艺术、沉浸式虚拟现实艺术、增强虚拟现实艺术、混合虚拟现实艺术和分布式虚拟现实艺术类别。按其艺术内容和形式结构，可以分为虚拟现实绘画艺术，虚拟现实观念艺术，虚拟现实装置艺术，虚拟现实影像艺术，虚拟现实全息与舞台艺术，虚拟现实游戏与乐园艺术，纳米虚拟现实艺术。以体验方式特点阐述，又可分为全方位交互体验、沉浸式体验、非沉浸式体验、增强交互体验、虚拟展示体验、超现实体验。目前出版物和论文大多以技术形式归类为主，其实，任何一种形式的归类法都不能很好概括当今世界VR艺术的现况。

交互艺术形式几乎存在于所有媒体艺术中，VR艺术也不例外。其交互方式都与VR成像、投摄有关。交互VR艺术种类也很广，有交互舞台VR，交互装置VR，交互全息VR，交互光影投射VR，交互体感VR等。但第2章中已设专章探讨智能交互艺术，在此不再赘述。

笔者在此抛砖引玉，以笔者熟悉的艺术内容与形式结构分类为主，综合上述其他几种分类方法，简单归类如下。

（1）全景VR艺术

早期虚拟现实艺术通过虚拟技术与绘画摄影的结合，开创了虚拟现实绘画，如全景画（Panorama）。全景技术是一种非沉浸式虚拟现实技术，具有真实性、全方位、交互性等特点。艺术家可用传统绘画手段完成全景画，也可把360度拍摄的多组照片拼接成一个全景图像，经过后期处理得其球形全景的矩形投影图。全景画最早由爱尔兰画家罗伯特·巴克（Robert Barker）于1792年提出，用以描述他创作的苏格兰爱丁堡全景画（Edinburgh，Scotland）。我国北宋著名画家张择端的传世画作《清明上河图》也是广为人知的经典全景图之一[注：参见徐亚非、刘玮楠所著的《虚拟现实技术下数码绘画的多元表现》，于2012年发表于《中国科技纵横》。]。

3D仿真全景画利用虚拟现实的仿真技术，运用3D软件（如MAYA、Softimage/XSI、3DMax），通过3D建模、材质贴图、灯光镜头、后期渲染得以虚拟体现，并可展示360度范围内的所有物体细节。体验者可通过互操作技术和传感设备，实现全方位互动式地观看真实场景还原展示，获得全景漫游虚拟体验。

沉浸式数字多媒体艺术采用沉浸式虚拟现实、数字动画、数字音响等技术给予观赏者身临其境的感官体验。在2010年上海世博会亮相的“清明上河图”以视觉和听觉沉浸式的虚拟现实方式，让游客仿佛置身于北宋京城汴梁的繁华盛景中。该项目采用超高清晰数字影像，根据画卷情节安排了54个场景，在著名文物专家研究成果的指导下模拟设计了700多段人物对话，并结合了场景声效和优美的音乐。观众可自行在多点触控的荧屏上进行操作，且随着画面位置的变换，所有声音平滑过渡。观众可随意观赏画面的任意细节，体验在画中畅游的美妙感觉。

清明上河图，（2012），© 上海世博会，图源：www.sina.com.cn (http://www.sina.com.cn)

（2）观念VR艺术

观念艺术是世界当代艺术的核心部分，由此，观念与表演也非常自然地融入VR艺术。此类作品中，较有世界影响力的有“性别互换”（Gender Swap）观念行为VR艺术作品。它为西班牙BeAnotherLab实验室“机器将成另一个”（The Machine to Be Another）实验项目的一部分，通过Oculus Rift虚拟现实眼镜来让人们体验性别互换后所看到的不同世界，从异性的视角来体验不同的感受。艺术家指望能进一步研究关于性的议题，如性别认同、女性主义技术科学、性行为以及两性包容等。通过该试验能帮助提高不同文化、社会和意识形态背景里个体的移情性能力，促进两性之间的理解[注：“机器将成另一”（The Machine to Be Another），BeAnotherLab实验室，www.themachinetobeanother.org。]。

表演者为一男一女，他们戴上Oculus Rift与一个头戴式摄像机，头戴摄像机拍到的影像将会实时投射到对方的虚拟眼镜上。“性别互换”的奥秘在于让体验者的大脑产生错觉，让双方佩戴的眼镜录下来的景象产生“视角”互换，男方低头望到和摸到的将是女方的身体，反之亦然。

“性别互换“，（2014），© BeAnotherLab，图源：www.themachinetobeanother.org (http://www.themachinetobeanother.org)

“通过动物的眼睛”，（2015），艺术家：Marshmallow Laser Feast，图源：www.marshmallowlaserfeast.com (http://www.marshmallowlaserfeast.com)

英国创意设计工作室（Marshmallow Laser Feast）设计了一款基于Oculus Rift VR头盔虚拟现实的体验项目——“通过动物的眼睛”（In the Eyes of the Animal）。他们邀请体验者来到英国北部湖区的格雷兹德尔森林公园中，戴上虚拟现实的头盔，来亲身感受一系列动物所感受的世界。这款头盔被苔藓以及其他植物所装饰，可以帮助体验者以蜻蜓、青蛙和猫头鹰的视角来观看森林。此外，还能带来相应的动物听觉。艺术家利用VR技术将人们放置在动物的视野和声音环境中，模拟其他生物的感知方式，激起人们对动物的了解和同情。在内容制作方面，工作室艺术家采用了LiDAR（Light Detection And Ranging）技术、CT扫描以及无人机，并改建了森林的部分景观。

（3）装置VR艺术

早期的装置VR艺术都采用非沉浸式的方式，并在21世纪前十年比较流行。虚拟现实装置艺术像一般装置艺术一样需使观众置身其三度空间的“环境”中，这种“环境”包括室内和室外，促使甚至迫使体验者在界定的空间内由被动观赏转换成主动感受。这种感受要求观众除了积极思维和肢体介入外，还要使用它所有的感官，包括视觉、听觉、触觉、嗅觉，甚至味觉。其次装置的整体性要求相应独立的空间，尤其在视觉、听觉等方面不受其他作品的影响和干扰。由于装置形式适用于虚拟现实艺术的3I特征发挥，为此虚拟现实艺术家采用装置VR艺术形式的非常多。

“没有地方”，（2007-08），艺术家：Marek Walczak & Martin Wattenberg等，图源：www.bewitched.com (http://www.bewitched.com)

“没有地方”（Noplace）是由艺术家（Marek Walczak）、马丁·瓦滕伯格（Martin Wattenberg）、罗利·所罗门（Rory Solomon）、乔纳森·芬伯格（Jonathan Feinberg）和约翰娜·辛德维尔（Johanna Kindvall）合作完成的网络媒体虚拟现实交互装置。该项目由网络化社会的图像、声音和文字等作为原材料，构造了共享而又私人的虚拟乌托邦。它是意识形态的终结，是一个没有社会等级的社会幻想，是科学家对可持续性的生态环境的想象。首个“没有地方”的概念版本于2007年展出于荷兰媒体艺术学院。随后，完整的装置在2008年于中国美术馆的“合成时代（Synthetic Time）”展览首映。

“没有地方”将数据投射于3D环境中。当观众漫步于这个装置的时候，会在墙上看到自己的影子，以及虚拟建筑的阴影。观众可以利用一种姿态定位的摄像识别软件，来操纵和变动墙面上的建筑阴影。作品有多种互动形式供观众体验。例如当观众向墙面的建筑图像走近时，图像会扑面迎来或退缩，观众仿佛进入了建筑结构内部；当观众挥动手时，这些建筑结构会展开成为视觉图像以及文字的形式供人们浏览；当观众驻足停留时，墙面上就会产生数字化的隧道，将观众留在墙上的影子围绕住。

“人工自然”（Artificial Nature）是艺术家池日（Haru Ji）与葛拉汉·魏克费尔德（Graham Wakefield）合作的视觉生态环境研究项目，包含一系列的艺术虚拟现实装置。装置通过有机物的消耗、生长、代谢、再生和在无尽的流体环境中对人体活动的反应，展现了一个程序化的、自我维持的、数字化的生态系统。“人工自然”系列并非模拟，相反的，它是一个拥有自己生命形式和相关动力的新领域。这个世界并不单独存在，观众的动作和活动直接影响着这个生态系统。作为艺术装置，它遵循了仿生学原理，利用电脑制造的美学和沉浸式生态环境发展的特点，打造了一个新的艺术作品。艺术家们的灵感来源于大自然的创造力，其表达手法是以艺术、学习和玩耍的形式，展现出艺术家对“出现”和“创造力”深层的理解。

“双重时代：流变“（Flux Time of Doubles），（2011）， 艺术家：Graham Wakefield & Haru Ji，图源：艺术家提供

“双重时代：流变（Flux Time of Doubles）”是一部沉浸式交互VR艺术装置。它让体验者利用自我镜像在VR生态中扮演其新的角色。装置以3D深度相机、环绕扬声系统和实时3D投影来产生奇幻空间沉浸，使体验者得以接触镜像能量，同时散发出无数的闪亮流体物质，成为那些虚拟有机体的食物。他们会感觉到在VR生态中喂食那些奇怪的未名的生物。此沉浸式的多模态环境带领体验者步入共存世界，体验者同时可借助容积感应器来突破原来的VR角色，进入具体模拟世界[注：台北数位艺术节网：http://digitalartfestival.tw/daf12/national3.html（2012-11-16）。]。

“捕捉和运行——全景360度”（Catch&Run——Panoscope 360°）是艺术家吕克（Luc Courchesne）创作的单通道沉浸式显示的实时3D虚拟现实装置。该Panoscope360°装置为大倒穹顶，是由一个全景镜头和投影仪，一台电脑和一个环绕声系统组成的单通道沉浸式显示。从内，游客可以在此虚拟的3D世界中使用手持式3轴指针/选择器实时导航[注：全景360度网：www.panoscope360.com。]。

奥地利出生的美国艺术家昆特·亨特斯莱格尔（Kurt Hentschläger）创作了一系列沉浸式虚拟现实装置。1992至2003年间，作为“粒子合成”（Granular-Synthesis）团队成员的他，合作从事大型视觉和混响音效设计的沉浸式虚拟现实项目。他的作品在感官和情绪层面上的刺激足以征服观众，渗透着对崇高和人类状况的隐喻性思考。

“因缘”，（2006），艺术家：Kurt Hentschläger， 图源：www.kurthentschlager.com (http://www.kurthentschlager.com)

2006年的“因缘”（Karma）是亨特斯莱格尔代表作品之一。它是一个非线性视听和充满生命的装置。作品中3D人体在冥想中宁静随后又混乱与骚动，看似不适且颤抖地悬浮在空间内，彰显出生命的活力，而嗡嗡声效也随着运动线而展开。因在“因缘”中附加一个声音软件，在虚拟空中形成一条合成动态声旋。Karma一词是电脑游戏“虚拟竞技场”中一个物理仿真体的名字，而艺术家“3D实时装置”中的“因缘”展示了对重力或动能力等物理法则的模仿。

随着头盔式虚拟显示器的发展和普及，全沉浸式体验虚拟现实艺术也迅速发展。“飞翔鸟”（Birdly）体验装置无疑是其佼佼者之一，它是由瑞士苏黎世大学进行的一项艺术研究项目，导师Lecturer Max及其团队小组在2013年11月成功研发出该全沉浸式体验，并开始在全球范围内巡回演示。艺术家梅根·威廉姆斯（Megan Williams）参与了设计。“飞翔鸟”是目前最棒的沉浸式虚拟现实飞行装置，从某种角度来说，它实现了人类飞翔的梦想。受众使用Oculus Rift作为显示设备，同时配合装有风扇的模拟空中之风的飞行装置，完美体验飞翔的感觉。“像鸟一样飞翔”将你固定在鸟型仿真器上，辅以风机让你体验飞翔在旧金山上空的感觉。目前这套装置已在瑞士开发出系列商业产品。

“飞翔鸟”，（2014），© 苏黎世大学，图源：www.somniacs.com (http://www.somniacs.com)

（4）舞台表演VR艺术

舞台表演VR艺术泛指在舞台上表演的VR艺术，其中主要包括歌剧、话剧、戏剧（含戏曲）、曲艺、音乐、舞蹈、杂技、魔术、武术等舞台表演艺术形式。

回顾20世纪90年代的舞台表演VR艺术的探索和近几年VR热下催生出的VR内容，实际上是两种不同的走向：一种是虚拟现实元素融入真实舞台表演，另一种则是构建一个全新的虚拟世界以演绎舞台表演故事。当然，还有一种VR舞台表演形式是将真实剧场复制下来，采取直播或录播的方式让不在场的观众通过虚拟现实头盔观看，费利克斯——保罗工作室（Felix&Paul Studio）拍摄的太阳马戏团的VR内容“Kurios盒的内部”（Inside the Box of Kurios），迪士尼在百老汇的狮子王（Disney’s The Lion King on Broadway）的360度虚拟现实影像都属于后一类。这三种走向都变革了舞台表演传统的空间概念，也会对未来的舞台表演艺术乃至人类娱乐方式产生巨大的影响。

1932年，奥尔德斯·赫胥黎（Aldous Huxley）在他的科幻小说《美丽新世界》（Brave New World）[注：参见《美丽新世界》（Brave New World），在查托和温都斯书局（Chatto & Windus）于1932出版。]中曾经描绘未来人类看“电影”的方式：坐在豪华的电影院中，看酷似真人的机器人在舞台上表演，触摸旁边的按钮甚至可以通过电流模拟出真实的感受，比如亲吻。想要在真实剧场中融入虚拟现实元素，视觉上的虚拟元素已经是非常常见的了，感官元素的加入一直是人类在尝试的领域。

2007年，由VOCALOID[注：VOCALOID（ボーカロイドBōkaroido）是一个歌声合成器。其信号处理部分先在西班牙巴塞罗那庞培法布拉大学研究开发，2000年后由雅马哈公司支持，其开发的合成软件商业产品名为“Vocaloid”。]歌声合成器制作的虚拟偶像“初音未来”（初音ミク，Hatsune Miku）系列演唱，是世界上首个使用全息投影也是世界规模最大的2.5D全息投影虚拟现实演唱会。它是CRYPTON未来媒体公司（Crypton Future Media）以雅马哈（Yamaha）的VOCALOID系列语音合成程序为基础开发出的音源库，集电子音乐制作和语音合成软件之大成。这歌声合成器以一系列全息虚拟歌手的形象而受到大众热捧。演唱会以“初音未来”为主角，以镜音铃、镜音连、巡音流歌、KAITO、MEIKO等Vocaloid1和Vocaloid2系列的虚拟歌姬为嘉宾参演部分曲目。初音未来演唱会均采用了2.5D半全息投影成像和双投影技术，制作成在不同透明度的屏幕上投影出虚拟现实的“初音未来”画面。

“初音未来”剧照，（2007），© CRYPTON， 图源：http://laurensianmoss.blogspot.com

尽管“初音未来”全息VR演唱会很成功，但VR现场音乐会并不是十分普及。其中有2014年的英国酷玩乐队（Coldplay）VR演出，创业公司JauntVR发布一些VR演唱会片段，包括保罗·麦卡特尼（Paul McCartney）演唱的“生死关头”（Live and Let Die）。绝对实验室（Absolut Labs）发布了加拿大艺术家鲍勃·摩西（Bob Moses）的一场VR音乐会。VR行业新闻网站“VR之路”（Road to VR）的共同创始人本郎（Ben Lang）认为，音乐行业的VR内容开发进展缓慢，是因为音乐行业正在等待VR生态系统的成熟。“许多媒体公司与VR技术公司的合作是一种战略合作，其目的在于彰显自身的市场领导地位，”他说。VR和音乐行业的结合有一个困难：在消费者中普及VR设备仍然是一个挑战。

除全息投影外，采用3D光影投射（Projection Mapping）给表演舞台产生虚拟场景的技术已很成熟，应用也极其广泛。中国也使用3D光影投射于舞台表演艺术中。瑞士日内瓦市每年都举办光影投射艺术节日（Mapping Festival），加拿大蒙特利尔2016年也举办了光影投射艺术节（MAPP_MTL，Montreal International Mapping Festival）。不同之点是，有的3D光影投射舞台表演是即时交互的，有的只是视觉上产生交互虚拟，并无实际上的真实互动。

在此领域的佼佼者显然为法国专注于前卫科技与数字表演的阿德里安M与克莱尔B剧团公司（the Adrien M&Claire B Company），该公司由舞蹈家者阿德里安·曼逗特（Adrien Mondot）与克莱尔·巴丁尼（Claire Bardainne）联合创办。

他们自2004年以来一直从事数字表演艺术，创造了很多新的表演艺术形式，其中，通过虚拟现实科技的开发给观众带来了全新的视觉语言和感官体验。他们将人类身体放在舞蹈艺术与虚拟现实技术的挑战中心，创造出一个个永恒现实与虚拟融合的诗歌式舞蹈。2015年，剧团赢得法国互动媒体艺术SACD大奖。

“像素”，（2014），© Adrien M & Claire B Company，图源：www.am-cb.net (http://www.am-cb.net)

“Hakanai”，（2013），© Adrien M & Claire B Company，图源：www.am-cb.net (http://www.am-cb.net)

“先生与女士的梦”（Mr. & Mrs.Dream），（2012-13），Benoît Marini，© Dassault Systemes，图源：www.popsci.com/ (http://www.popsci.com/)

2014年的“像素”（Pixel）舞蹈表演是该剧团的代表作，著名嘻哈（Hip-Hop）舞蹈编导参与合作。长达一小时的表演，包括一台主机数字投影机，11个舞者用身体和肌肉与虚拟现实进行视觉互动，所产生的视觉效果和力量感非常震撼，被自诩为“一种诗歌与小说、能量与技术、嘻哈与马戏团结合的幻想舞蹈”。“像素”在世界各地巡回表演，影响巨大。

“Hakanai”的日文意思是“人”和“梦想”，阿德里安·M与克莱尔·B团队用其来象征短暂和脆弱。在这梦幻般的环境中，舞者出于立方体内，用手臂和脚跟踪虚拟弧抛物线和正弦线，来与投射在墙上的虚拟图像互动。虚拟图像为舞台上移动的动画，舞者遵循其生命声音的节奏，表演出一个数字虚拟的短暂和脆弱，给予观众之启示。

虚拟现实戏剧“先生与女士的梦”（Mr.&Mrs.Dream）是由法国实验性戏剧公司达索系统（Dassault Systemes）的实验室及激情创新计划的负责人伯努瓦·马里尼（Benoit Marini）创作的。该剧讲述的是两个舞者的心灵之旅。其舞台通过魔术方块式的大箱子来搭建，对于特定的中央舞台场景，利用顶部的传感器，传感表演者的空间位置，使之投射的舞台虚拟影像与表演者的身体运动产生互动。

“LJóS”是意大利多媒体艺术家们集体组织“融合”（Fuse）创作舞台表演。舞者埃琳·娜诺伟（Elena Annovi）带领观众进入一个虚拟的稀疏和混乱空间，她利用中央线束，伸展她的四肢，产生一种强烈的与预先录制的视频图像的互动，其中灯光线条秀的反响是对舞者身体和音乐节奏真实交互产生的即时效应。“LJós”表演是在娜诺伟人体动作、音乐节拍、光之间产生壮观的即时的交互。

“西洋镜1”（Diorama），© teamLab，图源：www.team-lab.net/works/peace (http://www.team-lab.net/works/peace)

“无秩序实现和平——西洋镜”（Peace can be realized even without order——Diorama）是由日本VR艺术“实验团队”（Teamlab）创作的感应式交互全息虚拟投影。主题以日本传统人物和鬼魅为主，它们会根据人们的动作来做出不同的反应，比如跳舞、演奏乐器或突然停止。作品灵感来自日本阿波舞原始的节日，由于神秘原因，此随机音乐和舞蹈能使整个原始部落平静，带来和平秩序。整个原始部落的人们似乎被释放了自己的压抑，达到非凡平和的感觉。

此团队艺术家们阐述：在互联网时代，世界各地的人们建立联系的速度已加快，其重要性更加突出。人类在此新时代可以考虑类似舞蹈节的经验，在无序的连接中寻求和平。

（5）公共VR艺术

公共VR艺术泛指在公共开放空间中[注：公共开放空间分许多类别，这里主要涉及公共开放物理空间，至于虚拟社会空间（如网路空间）及其他各类社会开放空间，因涉及面太广和篇幅有限，本章暂不予涉及。]所进行的虚拟现实艺术创作和作品展示，并让公众自由参与作品体验。这种VR艺术与其他公共艺术一样具有开放性和公开性特质，而不同的是它采用了VR表现形式和包括3D光影投射在内的各种当代数字技术。

3D光影投射VR除在舞台表演和音乐会普及外，它在公共艺术中也应用得极其广泛。从大型城市VR艺术、大型广告与宣传、大型建筑物光影投射（Wall Projection Mapping）、大型装置与互动艺术，主题公园VR艺术到空中VR艺术都可看到光影投射VR为主体技术的参与。甚至，春节晚会、建筑开幕、产品推出、颁奖仪式或生日聚会等，当然，其中大型建筑物光影投射较流行，让观众印象深刻，并还可参与交互。

2014年后，3D光影投射VR距离更远，清晰度更高，视觉效果更震撼。艺术家们尝试将图像投影到不同的物体中，如大型山脉，变形雕塑和移动的人类脸部。就在几年前，投影映射还是一个相当新的艺术媒介。然而，近来有大量的使用数据表明，该艺术方式将坚定地、持久地保持在当代虚拟艺术中。

悉尼歌剧院“照明风帆”（3D光影投射VR）是悉尼艺术节的一部分。从2009年开始以来，无论是视觉冲击、文化深邃，还是技术新颖性与艺术独特，每年都在吸引世界眼球，具有典型的3D光影投射艺术行业代表性。2016年“照明风帆的歌”（Lighting The Sails‘Songlines’）是一系列悉尼歌剧院光投VR的顶峰之作。

“照明风帆之歌”的主题是突出原住民独特的民族特征及文化艺术渊源，运用3D光影投射虚拟艺术的表现形式，以著名的悉尼歌剧院为背景，天空、大地、海洋为天然的实景衬托，从而彰显出澳大利亚国家历史的辉煌与前行的意志。此项目由悉尼歌剧院院长和导演罗达·罗伯茨（Rhoda Roberts）主导，他在不同的土著部落甄选了六名著名艺术家，试图从不同的视角去表达多元文化和谐共存及国家兴旺发达的美好愿景。这六位艺术家分别是：卡拉·狄更斯（Karla Dickens），迪介·牟帝尼（Djon Mundine），加布里埃拉·貂·纳果拉伊（Gabriella Possum Nungurrayi），雷阔·雷尼（Reko Rennie），唐尼·喔拉勾姬（Donny Woolagoodja）和已故的戈路布·禹尼瓫古（Gulumbu Yunupingu）。

悉尼歌剧院照明风帆（2016），© Vivid Sydney，图源：www.vividsydney.com (http://www.vividsydney.com)

目前大家公认的世界最大公共物体3D光影投射是“iMapp Bucharest 2015”，是为了庆祝罗马尼亚首都布加勒斯特城市建立555周年。光影投射使其国会大厦墙壁变成了一个巨大的户外屏幕，总面积超过23000平方米（宽290米、高80米）。松下最新的投影机（pt-dz21k2）的555个海量影片，覆盖了世界上第二大民用建筑的所有墙壁。它总共使用104个投影仪来呈现出惊人的明亮、生动的图像，建筑照明也与视频映射同步，其投影仪巨大的分辨率，具有高度现实的、先进的、高质量的投影效应。

近几年LED激光技术的发展使3D光影投射更深、更远、更清晰。2015年，荷兰艺术家师丹·罗斯加德（Daan Roosegaarde）和他的专家团队利用LED激光技术制造了一场特大VR洪水，让阿姆斯特丹一夜之间沉入海底。2万多人参观了为期四天的光影秀，在靠近洪泛的荷兰阿纳姆平原地区，一个虚拟的北极光波浪线呈现上空，象征着3米河道洪水，其表现的效果是惊人的。如光似水的LED投影围绕阿姆斯特丹的博物馆广场上空，使游客们仿佛头顶光芒星辰日月的光辉，徜徉于汹涌澎湃的波浪中，享受了一番诗情画意。这一梦幻般的场景，集视觉和幻觉于一体，让陶醉之中的人们在享受美好的同时，默默地接受着艺术作品提出的严肃主题，那就是：在荷兰这个大部分国土低于海平线的土地上，防洪堤的修建与巩固是何等重要。人们在享受当下的平安之时，防患于未然的意识不能掉以轻心。是的，此艺术具有强烈生命力，因为它来自艺术家内在心灵的激光折射，其传达的责任理念就犹如记忆芯片永远嵌入人们的脑海之中。

“阿姆斯特丹市VR洪水”（Waterlicht），（2015），© Studio Roosegaarde，图源：www.studioroosegaarde.net (http://www.studioroosegaarde.net)

游戏VR已发展为公共VR艺术的另一重要部分[注：广义而言，游戏是VR艺术的一个主流分支和终极性体验，但笔者把它归于工业产品范畴，故不在此书列专章探讨。其次，游戏VR确需专著进行论述，单靠一篇或一章是不能阐述清楚的。]。“游戏”是虚拟现实艺术的终极性体验，目前已广泛应用于桌面沉浸式游戏：如大型3D游戏，是当代虚拟现实技术的重要应用。Oculus Rift和GameFace等美国知名游戏公司正在积极开发虚拟现实游戏设备，使游戏真正超越单纯的虚拟体验，即从“被动接受”到“主动操作”的可能。同时，艺术家们也开始思考游戏性质的VR艺术形式，以一种基于沉浸式交互环境的公共VR游戏艺术来创造参与性叙事、塑造参与者的特定体验，便成为新主题乐园和娱乐场地的核心项目。

2014年，德国VR过山车公司（VR Coaster GmbH&Co.）托马斯·瓦格纳（Thomas Wagner）教授构建的游戏虚拟过山车项目出色地运用了VR技术。这个项目在真实的过山车上体验同步VR影像，让参与者眼前不再是简单风景，而是陨石、恐龙之类的更刺激的游戏惊喜。瓦格纳教授首先在头戴式显示器Oculus Rift的平台上，开发了一系列过山车形式的乘骑游戏。项目参与者在乘坐过山车时，可以先带上头戴显示器。游戏开始后，安装在过山车车轮上的传感器可将实际车速与虚拟环境同步，而安装在设备上的位置追踪器，也能够让体验者体验到真实过山车的急转弯及上下翻腾的环节。

目前世界各地的大型主题公园企业已被独特的“过山车”体验所说服！到2016年底，全世界将有超过20个公园配备他们的技术。

在东亚地区有一个“4D生活乐园”（4D Live Park），是世界上第一个4D VR主题公园。它由交互设计公司d’strict所打造，此游乐园整合运用了Kinect和RFID等技术，让游客可以跟里面的设施进行互动，享受3D影音、全息立体图像、增强现实等声光效果，充分感受虚拟与现实世界整合的乐趣。整个园区包括16个互动艺术与音乐装置，5个虚拟现实游戏，以及4个虚拟舞台表演剧场。

“生活360度”（Live 360）是生活乐园中的一个亮点。它是全球最大的360度电影分享空间，直径27米。当游客走进这个区域，通过佩戴的RIFD手环自动识别，游客自身创建的角色会出现在360度电影屏幕上。“全息生活”（Live Holo）中有虚拟现实音乐厅、交互艺术和游戏空间，其全息生活表演剧场，会有世界著名的音乐明星表演，而且观众的虚拟角色可以参与到虚拟舞台的表演中。“生活广场”（Live Façade）中的多触点桌面和投影墙面可以与游客之间产生互动。

“虚拟过山车项目”，（2014），© VR Coaster GmbH & Co.，图源：www.vrcoaster.com (http://www.vrcoaster.com)

“生活广场I”，© thelivepark，图源：www.thelivepark.com (http://www.thelivepark.com)

“生活胶囊”（Live Capsule）交互艺术装置，其周围由1000个传感器组成，通过五彩缤纷灯光变换和音乐与游客产生互动。“生活米罗”（Live Miro）3D摄像传感器会捕捉身体移动轨迹，通过两个人的身体移动来创作音乐。

（6）VR电影与影像

2015年，世界上第一个永久性的虚拟现实电影院在阿姆斯特丹开幕。不像传统的电影院，虚拟现实电影没有屏幕，观众坐在旋转椅上，人人佩戴三星Gear VR和森海塞尔HD 201耳机。观众可以自由旋转座椅，看到360度的VR电影。

VR撞入电影与影像艺术也是近些年的事，但发展速度出人意料。P.Morpheus、Oculus Rift、HTC Vive、Samsun Gear、Razer OSVR、微软Hololens等VR和全息眼镜以超人速度改变人们传统的电影和影像观赏方式。无论是公共空间的电影院、剧场、娱乐场、游戏室，还是私人空间的派对、家庭观赏，都从过去的桌面VR欣赏（非沉浸式）到沉浸式VR、AR、MR的快速转型。Tilt Brush和Oculus Quill等不断涌现的新工具又让艺术家在虚拟现实空间中直接制作动画和电影。

VR电影与影像艺术欣赏和制作方式的改变，同时导致一种全新的编剧方式的诞生——“360度剧本”。这种似乎很难甚至不可能的复杂叙事方式已在VR介质里展开，剧本写作正变得越来越像建筑工程蓝图。它用俯视图、仰视图、侧视图、透视图、效果图和里里外外详尽的局部结构来塑造一个全方位的立体世界。每30度到60度的视角转动都会使剧本人物和故事发展变化。再以建筑为例，VR剧本视角点有些像中国画的散点透视，可从任何建筑内地点向外部360度投射叙事——从内往外移动透视，而传统的建筑设计都是从空中和建筑外环境开始往建筑内部移动透视。

目前VR电影与影像艺术包含的范畴有VR电影、VR纪录片、VR音乐视频、VR动画片、VR影像短片、VR广告片和VR多媒体艺术等。但当前整体VR电影与影像行业都处于转型和发展状态之中，发展潜力巨大。

在电影和影像艺术中，一般而言都是纪录片和短片（音乐、表演短片等）起步较快。但这次VR电影与影像艺术则例外，VR纪录片、VR短片和VR电影同步进行创作和制作。大西洋制作公司（Atlantic Productions）和戴维·阿滕伯勒（David Attenborough）在2015年联合拍摄的《生命之初VR》（First Life VR）是第一部VR自然纪录片，并荣获2016年英国伦敦博物馆与遗产奖创新奖。

2016年洛杉矶Vrse.works VR制作公司与联合国合作拍摄了一部虚拟现实纪录片《恩典潮涌》（Waves of Grace），拍摄师盖博·阿罗拉（Gabo Arora）和克里斯·米尔克（Chris Milk）为核心制作者。影片中的VR效果使体验者成为现场见证者，身处VR之中，体验者能来回看到周围许许多多的新坟，一不小心就可能掉进埃博拉病毒受害者的遗体墓坑中，死亡感和利比里亚惨痛现实带给体验者的触动比任何新闻报道都要强烈。这是在虚拟现实中才能体会到的心灵感应。

早期的VR电影往往聚焦于纯粹的沉浸感，比如让你成为一名世界级足球运动员或者特技飞行员，然而这一媒介也能产生更加微妙的影响，激发我们的同情感。这是一种极为私密而且往往情绪化的体验，如伦敦Rewind VR公司在2015年制作的冰岛歌手比约克（Björk）的360度全景视频MV“挤石奶者”（Stonemilker），在纽约现代艺术博物馆（MoMa）播放时，现场有人被其所见VR特效、歌词内涵和歌星情绪而感动落泪。

Oculus公司故事工作室（Story Studio）在2015年元月推出的VR体验影片“失去”（Lost）也可以说是首个展示虚拟现实的叙事潜力的3D动画电影短片。故事描述一只巨大机器人的手漫步在一片漆黑的森林寻找自己的身体。它证明了一个简单而单个物体驱动的故事也可以制作一个沉浸式环境的影片。然而，这部电影VR交互体验部分反应较差，媒体界也认为电影并没有新的VR突破。该公司2015年相继推出了第二部VR 3D动画短片——《亨利》（Henry），电影再次跨入虚拟现实世界。该影片的市场交互体验和媒体反响都比第一部VR影片好。影片中的主角是一只渴望亲情、根据你目光实时做出反应的刺猬。

该工作室有十二位年轻动画师和技术人员，他们许多人有皮克斯工作背景。导演为拉米罗·洛佩兹·杜（Ramiro Lopez Dau），他与年轻人合群，经常带着VR眼镜与耳机与动画师们一起掉地板、爬墙壁、穿地毯、伸头臂，像一群迷失方向的猫部落。

从Oculus公司故事工作室分出来的尤金·陈（Eugene Chung）和吉米·梅丁斯（Jimmy Maidens）创立了彭罗斯工作室（Penrose Studios）。该公司还在制作的《Allumette》VR3动画电影片被美国《连线》杂志在2016年称为“第一部虚拟现实电影杰作”。《Allumette》是一个关于爱的虚拟现实的故事，表达了一位年轻姑娘和她母亲之间的牺牲精神和深厚的感情。笔者看过这5分钟的VR宣传短片，感觉其艺术手法、色彩效果、构图透视和故事情节都远超Oculus公司故事工作室（Story Studio）的VR影片《失去》和《亨利》。

非常高兴得知北京电影学院多院系学生联手在2017年成功创作一部360度VR爱情动画片《离你一个头盔的距离》，导演为高尔东和张新喆，片长：4分30秒。搁置现代观念、故事版和传统镜头语言之论述，这种勇于探索的精神值得赞赏。

《亨利》剧照，（2015），© Oculus Story Studio，图源：www.oculus.com (http://www.oculus.com)

《Allumette》剧照，© Penrose Studios，图源：www.penrosestudios.com (http://www.penrosestudios.com)

除VR-360度3D动画电影外，VR-360度电影有“星球大战：堕落的狩猎”（Star Wars——Hunting of the Fallen）实验品。它由捷克的立方体虚拟工作室（VR Studio CUBE）用了近5个月制作完成，包括测试、创建模型、脚本、拍摄和寻找新技术。由于资金、设备和制作经验有限，十分钟短片只是作为实验欣赏品，并没推向市场作为商业产品。

大家期待的VR-360度壮观科幻大片只有谷歌的《HELP》了，《HELP》目前的处于紧张制作阶段中。《HELP》的导演林毅夫（Justin Lin）曾成功导演过《星际迷航的超越》（Star Trek Beyond）和《速度与激情7》（Fast&Furious 7）系列。目前《救命》工作团队处于洛杉矶市中心进行拍摄。故事背景是在洛杉矶市，一场流星雨带来的陨石将唐人街砸出了一个大坑，一种类似于哥斯拉的外星怪物现身城区，主人公为一名年轻女性，她想尽办法试图逃出这个不祥之地。

制作团队通过360度的摄像头漫游（Roams）式拍摄天空、街道和地铁隧道，而4K的拍摄使用了4台传奇红龙（Red Dragon）摄影机。5分钟的《Help》共启用了81个后期人员，用13个月的时间来处理200Tb的素材，整部影片的渲染需达到了1500万帧。

放眼整个世界VR电影市场，影片屈指可数，不是短片、预告片就是VR游戏。拍摄技术设备的昂贵和后期制作的复杂性，都将给VR-360度电影的拍摄带来阻力。这昂贵的VR影片制作成本使制作商们三思而行，迟迟未付诸行动；其次VR设备和VR电影院的普及延后也是他们考虑的另一重要因素。随着科技的指数进展，相信VR-360度电影的普及很快会来临。

VR电影市面，（2016），图源：http://news.expoon.com

（7）增强现实艺术

AR艺术近些年来特别火，普及面很广。有关理论研究和相关论著也相继出版，如《增强虚拟现实艺术》（Augments Reality Art）《数字艺术》（Digital Art）《美学》（Aesthetics）等，都论及增强虚拟现实艺术。世界各地美术馆、艺术中心、画廊以及国际会议都不断举办AR艺术展览，美国纽约现代艺术馆（MoMa）2010年展出了ManifestAR组织的AR艺术品；加利福尼亚圣克拉拉（Santa Clara）的增强现实世博会（the Augmented Reality World Conference）[注：增强的世博会™（the Augmented Reality World Conference，AWE）是世界上最大的增强现实技术和艺术专业会展。增强的世博会每年分别在美国，欧洲和中国举办。]从2013年开办以来，每年就聚集了世界各国20来位AR艺术家。

AR艺术中的独特“视觉”打开了多维艺术体验和对VR解释的可能性。增强现实中的人、物、景本身就形成了一种独特的艺术形式。所有AR艺术都具有虚与实的物境，并让体验者参与实时的虚与实的交互，由此增强体验者对虚拟对象与真实环境有融为一体的强烈感受。大家目前最熟悉的手游“口袋妖怪：Go”（Pokemon Go）便是AR技术应用于游戏艺术的典型代表作。

2016年，美国加州Niantic公司联合谷歌、日本任天堂（Nintendo）、Pokémon公司，推出“口袋妖怪：GO”，火爆全世界。此款游戏如实地展现了以Pokémon的IP搭配AR增强现实技术，所打造出的手游能产生的强大魅力。Niantic公司CEO约翰·汉克（John Hanke）认为，从技术和对人类发展的角度而言，AR的发展前景会更好，在VR环境下，你完全进入了虚拟世界中，与身边的真实世界隔绝。而AR的设计强化了人性的需求，让人们走出家门，与人沟通，购物，尽情玩耍让这一切变得更加美好。

微软的黑科技HoloLens全息眼镜的预告片（DEMO）的确令世界震惊。2015年微软花25亿美元全权收购其开发商Mojang“我的世界”（Minecraft）游戏，因为此款游戏简直就是为HoloLens量身定制的。尽管“我的世界”暂时销声匿迹，但世界玩家们都在期待微软游戏品牌“我的世界”（Minecraft）迅速投入世界AR视界。

“刺激的万花筒”，（2016）， 艺术家：松田·圭一，© Keiichi Matsuda Ltd.， 图源：http://hyper-reality.co

日籍设计师松田·圭一（Keiichi Matsuda）和他的团队推出了一部新的AR影片“刺激的万花筒”（HYPER-REALITY）。这部影片拍摄于哥伦比亚麦德林市，它诠释了增强现实更深层面的生活化应用，未来AR将在我们的世界里无所不在。在影片中，可以看见超现实生活，运用未来科技与人机交互，我们的生活将变得更方便，无处不在的界面和虚拟物品充斥着人们的现实生活，这也为人们提供了有趣的体验和思考。

上述的AR游戏和AR影片并不完全代表AR艺术主流。目前在美术馆和画廊展出较多的是在环境现场和公共空间产生的AR艺术（如智能手机、平板电脑（如iPad）、VR眼镜）。体验者可通过携带的智能工具来欣赏处于公共空间中、美术馆内外环境下、真实艺术品展览前，所呈现的各类新型的VR艺术品；借助于手机的全球定位系统，体验者可从360度和任意走动的散点角度来观看。智能工具中VR艺术品有些与上述空间环境交叉重叠、融为一体；有些根据空间环境中已有的物体和艺术品进行再创作，构建成全新艺术环境。

智能工具的普及和公众应用AR软件熟悉程度已开始对AR艺术创建产生明显影响。AR技术和艺术改变了3D空间游戏规则，体验者可通过视觉感官来确定和再创作地缘位置、特征和虚拟信息，成为AR艺术创作的参与者。AR艺术将在艺术品和欣赏者之间，相互依存和实时交互的信息传达上，产生一个根本性的转变。

西澳大利亚大学（University of Western Australia）教授勒内·范·梅于旺（Rene Van Meeuwen）[注：勒内·范·梅于旺（Rene Van Meeuwen），澳大利亚建筑师，西澳大利亚大学（University of Western Australia）建筑与艺术学院教授，设计公司菲利克斯（Felix）实验室创始人，2014年的威尼斯双年展建筑创意总监之一。]和他的团队，经常使用3D软件和虚拟体验来探讨建筑物的物理空间和架构变化。2014年，以设计西澳大利亚州增强现实虚拟雕塑公园而出名。其雕塑在珀斯的夏日公园里肉眼是无法看到的，参观者必须通过一个应用软件和智能手机或平板电脑来“观看”3D雕塑，然后可从不同的角度和距离细细端详。这的确得益于手机的全球定位系统，参观者将能够在虚拟物理上围绕公园雕塑转。

AR虚拟雕塑公园，（2014），艺术家：Rene Van Meeuwen， © University of Western Australia，图源：www.afr.com (http://www.afr.com)

2011年到现在，美国纽约州欧米国际艺术中心（Omi International Arts Center）持续举办AR建筑展。策展人约翰·克勒特（John Cleater）在评论此AR展览时说：“它将增强现实与欧米宁静风景相融，叠加令人兴奋和不可预知的VR建筑物体，给体验者留下一个永恒难忘的AR印象。由此，欧米中心现在是具有增强力度的第四维度空间所在地，它将继续提升我们在21世纪对空间和时间的认识”。展览中的重要艺术家苏兰·㓂尔同（Sulan Kolatan）和威廉·麦克唐纳（William MacDonald）均来自著名的KOL/MAC建筑公司[注：KOL/MAC LLC。建筑公司的建筑设计已经获得了无数的奖项和荣誉。有些作品被纽约现代艺术博物馆、蓬皮杜艺术中心等永久收藏。]，他们设计的VR建筑与自然景色融为一体，透明飘逸，就如在稀薄的空气中剥出更薄的一层皮。

圣刘易斯摩托博物馆AR外墙，（2013），© St Louis Moto Museum，图源：www.apollo-magazine.com (http://www.apollo-magazine.com)

在美国圣刘易斯的摩托博物馆（St.Louis Moto Museum）的外墙上，体验者会看到色彩明亮的抽象结构艺术，一般人们会以为它类似城市的街头壁画，可线面色系内暗藏乾坤。当举起手机下载定制的移动应用程序并面对壁画时，体验者被手机屏幕中的变换而诧异：AR画面即刻建构重组，化成一处超VR的未来建筑群与真实的蔚蓝天空和绿茵如毯的草地相互衬托。

郑曦然（Ian Cheng）[注：郑曦然（Ian Cheng，1984—　　），美国数字艺术家，出生于加州洛杉矶。2006年毕业于加州大学伯克利分校，获认知科学和美术双学位。2009年获哥伦比亚大学美术硕士（MFA）学位。]的虚拟艺术作品“虚拟生态系统”系列已受到世界关注，2017年也在MoMa PS1举办此类型个展，成为数字艺术界最年轻的著名艺术家之一。“虚拟生态系统”系列主要为程序驱动的三维动画，从观念和互动而言，深受艺术策展人和评论家喜爱，但从三维动画形式和效果而言，普遍不受三维业者推陈（包括笔者）。因三维技术的完善和交易使用，完全可以制做出更好的模拟效果。但郑曦然也创作其他作品，下图为“你的叉子使者”（Emissary Forks For You），是一件基于Google Tango平板电脑的AR作品。

（8）美术馆画廊VR展示

随着虚拟现实的3D立体交互展示技术的蓬勃发展，互联网虚拟现实艺术博物馆发展为一种可以在互联网上体验和展示艺术品的手段。世界历史文物遗迹、传世艺术名作将以虚拟模型展示给体验者，给观赏者带来比现实博物馆更为系统化和便捷的欣赏体验方式。这种虚拟现实系统可以在网上由体验者决定如何观赏和体验产品，或旋转、或远近、或开关、或拆装。逼真的3D模型以一定的逻辑顺序展现在体验者面前，让人仿佛身临其境。既可近距离观看，又能调取其他作品进行对比观看，还可以调出相关的历史背景进行了解，其强大的交互功能，使得艺术品虚拟展示深入人心。当然，AR展示也开始普及于博物馆和画廊，除了观赏与体验馆内艺术品外，观众可以通过VR对作品内涵进行深度解读。VR、AR、MR展示将真正实现艺术品与欣赏者的互动。现在，人们足不出户便可以走遍世界博物馆和美术馆，并可在自己的观念里延伸出自己对作品的再创作。

如2011年，法国罗浮宫博物馆永久安装了埃米尔·巴拉达兰（Amir Baradaran）智能工具AR版“法国特许蒙娜丽莎”（Frenchising Mona Lisa）。观众需下载馆内软件欣赏此作品，把iPhone、iPad和其他电脑工具面向罗浮宫“蒙娜丽莎”的真迹。由此，观众智能工具内便会呈现“法国特许蒙娜丽莎”的动画——“蒙娜丽莎”慢慢地、面带微笑地披上法国国旗和头巾。

“法国特许蒙娜丽莎”，（2011），艺术家：Amir Baradaran，图源：www.amirbaradaran.com (http://www.amirbaradaran.com)

2012年，美国密歇根州布罗德州立大学（Broad Michigan State University）推出了可以多体验者在线浏览的“布罗德VR艺术博物馆”（Virtual Broad Art Museum）。它通过Second Life客户端程序，让“居民”[注：体验者在Second Life游戏里叫“居民”。]可以通过互联网进入虚拟博物馆，并且观赏根据实际物品制作的数字艺术品。该系统是一个多体验者的网络虚拟空间环境，由媒体艺术家约翰·费尔沃克（John Fillwalk）和亚当·布朗（Adam Brown）创建，虚拟环境以哈迪德（Hadid）设计的扎哈（Zaha）博物馆建筑为蓝本，同时提供互动艺术作品展示，并实现了整个虚拟环境的全局无盲点访问。

2015年，WoofbertVR（WbVR）官方宣布启动一个虚拟博物馆体验项目。以三星Gear VR作为硬件平台，这款名为WbVR的应用软件将帮助体验者“置身于”位于英国伦敦科托德画廊（Courtauld Gallery）的Wolfson Room，并在那里欣赏到高更（Gauguin）、马奈（Manet）、莫奈（Monet）、雷诺阿（Renoir）等世界著名画家的作品。目前，世界各地的博物馆和美术馆均可以通过WbVR应用程序自由参观了。每隔几周，原应用程序将更新添加新的博物馆和美术馆。

“迪士尼和达利：艺术家的畅想”展，（2016），© thedalimuseum，图源：www.thedali.org (http://www.thedali.org)

WbVR应用程序的共同创始人伊丽莎白·里德（Elizabeth Reede），曾经是纽约现代艺术博物馆（MoMa）的馆长；而2015年最为炙手可热的传奇演员凯文·斯派西（Kevin Spacey）是此公司的投资者以及董事会顾问。此突出的双重背景，让WbVR更进一步得到了博物馆界、美术界和演艺界的广泛关注。

2016年，“迪士尼和达利：艺术家的畅想”（Disney and Dalí：Architects of the Imagination），为来到达利博物馆的参观者带来了虚拟现实艺术体验“达利的梦想”。该体验运用VR技术将带领参观者走进达利1935年的画作“对米勒晚祷的考古学回忆”（Archeological Reminiscence of Millet’s Angelus）当中。参观者通过佩戴Oculus Rift进入“达利的梦想”VR展览之中，同时可以在达利的画中自由走动、探索里面的环境和元素。这样身临其境的漫游体验能够带领观众挖掘超现实主义大师的创作世界。

（9）其他VR艺术

浏览世界VR艺术，蓬勃发展，万姿千态。其中有些则无法归类，有的从严格意义上说又不属于VR艺术；但人们谈及VR艺术时，又很难忘记。为此，笔者特选几幅作品归于此类。

2014年，美国艾奥瓦州立大学（Iowa State University）助理教授，奥斯汀·斯图尔特（Austin Stewart）和他的团队创作的一个可以使鸡自由快乐的虚拟现实模拟器装置——“第二家畜-VR鸡”项目。他们给鸡都配备了VR眼镜、麦克风、运动传感器，即使鸡挤住在一个非常狭窄的空间，这个设备能使鸡感觉自己是在一个无限宽阔和自由的空间里快乐地生活。特别是当母鸡生活相当严峻，但它们的命运可能通过使用虚拟现实设备得到改善。让鸡快乐自由放养和生存是艺术家创作的主要观念，或许这只是艺术家的一厢情愿，但艺术家对此展开了该主题的严肃对话。斯图尔特团队为此专门成立的“第二家畜”公司，他们的长期目标是改变农业动物的生态。目前发展的项目有“第二VR狗园”和“第二VR动物栖息地”等项目。

“第二家畜-VR鸡”项目，（2014），© secondlivestock，图源：www.secondlivestock.com (http://www.secondlivestock.com)

还有不少艺术家从事与VR艺术有关的研究和创作，但严格地说，他们有些作品又不属于虚拟现实艺术。如珍妮·卡登（Jenny Carden），又名Zenka，美国洛杉矶雕塑家，近年她也创造了不少AR艺术，但她有名的系列是其独特的20多个真人大小的陶瓷VR“面具”雕塑作品，此系列展现出整个VR和AR头盔和显示器的发展技术史，并以有趣的视角捕捉了与VR科技开发和消费者的幽默和怀旧。她认为是他们驱动了VR技术的发展。

3.3.3　当代著名虚拟现实艺术家精选

麦恩·柯尤革（Myron Krueger，1942——），美国电脑艺术家，威斯康星大学电脑艺术专业博士。他是第一代虚拟现实和增强现实研究者之一，也是早期的人机交互艺术先驱。

柯尤革在数字媒体领域最重要的影响是他对虚拟空间的感知观念。他设想的交互艺术不同于传统艺术，把重点放置于人机互动本身。1969年，他与但·沙丁（Dan Sandin）、杰里·厄尔德曼（Jerry Erdman）、李察·维尼斯基（Richard Venezky）合作构建了“发光流（Glowflow）”。这是一个由电脑控制声光，从而对人们的行为做出反应的环境。接着，在Metaplay项目里，柯尤革用电脑将画廊中的参与者和另一个建筑内的艺术家建立起独特的即时关系，实现了在单一结构中整合视觉、听觉和响应的技术。1971年，他的作品“超自然空间”（Psychic space）利用一个感应地面察觉参与者在环境里的活动。

在20世纪70年代中期，柯尤革成立了一个人工现实实验室，叫作“影像空间”（Videoplace）。1975年，“影像空间”首次亮相密尔沃基艺术博物馆：两个参与者被分置在两间房里，每个房间有一个投影屏幕和一个摄像头，参与者通过其投影图像在这个共享空间里交流。“影像空间”是全身交互和虚拟环境的开创性作品。它在美国、加拿大和日本的艺术科技领域里被广泛展出。它参加了1985年和1990年的SIGGRAPH艺术展，也是1985年和1989年SIGCHI（Computer-Human Interaction Conference）的主题展。在1990年的电子艺术节上，他研制出投影墙，代替头戴式虚拟现实跟踪显示器和数据手套。

为了实现“人工现实”的构想，柯尤革制作了他自己的电脑系统，用以掌握图像认知、图像分析、实时反馈等技术问题。至1984年，柯尤革已经可以将直播的视频影像和平面图形连接起来，并利用各种程序修改它们。如今，“影像空间”永久成列于康涅狄格大学国家自然历史博物馆（Connecticut State Museum of Natural History，University of Connecticut），观众可以与“影像空间”装置的25种不同的程序和模式进行交互。

“影像空间”，（1975-88），艺术家：Myron Krueger，图源：www.aboutmyronkrueger.weebly.com (http://www.aboutmyronkrueger.weebly.com)

柯尤革之后将“影像空间”的硬件用于另一个作品“小星球”（Small Planet）。在这个项目里，参与者可以飞过一个小型的电脑产生的3D星球。当人们张开双臂即可“飞翔”，还要学习控制上下左右。“小星球”在1993年的SIGGRAPH，1997年日本情报科学艺术大学（Institute of Advanced Media Arts and Sciences）的交互艺术节（the Interaction’97）和1998年意大利的媒体技术大会（Mediartech’98）上展出。

从艺术角度来看，柯尤革的作品虽然缺乏较强的艺术感染力，但他当时设计的基本艺术互动形式仍然是当今许多新媒体艺术项目的基础雏形。例如多点触控、体感互动等。柯尤革的工作探索了虚拟空间面对人体物质现实的潜在重要性，研究了界面对话的新形式，包括即时互动、增强、戏剧和人机界面，从而产生了新系统下的人机与虚拟空间的交互体验和方式。

杰弗里·肖（Jeffrey Shaw 1944——）（中文名：邵志飞），澳大利亚新媒体艺术开创者。他是卡尔斯鲁厄艺术媒体大学（Karlsruhe University of Arts and Design）的媒体艺术奠基人，曾任德国ZKM视觉媒体研究所（ZKM Institute for Visual Media）所长。邵认为艺术作品与观众之间的互动是新媒体艺术最核心的灵魂。从20世纪60年代开始，邵在舞台、电影和艺术装置作品中融入互动性和虚拟化元素。此后他开始将艺术体验从绘画等固有物体形式中解放出来，尤其是他最负盛名的电影化体验（cinematic experience），大胆地尝试互动式虚拟，突破虚拟和现实界限的融合的感官体验。

1989年的“可识别的城市”（The Legible City）是邵利用新技术对虚拟现实及媒体空间性质探索的一个经典之作。参与者骑在一辆固定的自行车上，屏幕中映射着一个由巨大字母构成的虚拟城市。参与者通过骑车穿越奇异的城市街道，追随有关城市的叙述及其他文本思路，体验者对真实的城市、文字和虚拟现实场景之间的相互关系进行反思。

奥地利电子艺术展评委会解释了该作品的深层意义：将三维计算机影像技术作为背景有着创新意义，艺术不再是传统概念上用来表现现实的影像，艺术作品现在可以模仿现实……观众穿行于这座由文字建立的城市，便开始其阅读的旅程。当他们选择方向、选择转弯，就是选择故事的情节。这座文字城市是一本三维图书，你可以在不同方向阅读，观众骑到哪里，他们就在哪里构建其自身的文本与意义。

“可识别的城市”（1989），艺术家：邵志飞，图源：www.jeffrey-shaw.net (http://www.jeffrey-shaw.net)

“地点：用户手册”（1995），艺术家：邵志飞，图源：www.jeffrey-shaw.net (http://www.jeffrey-shaw.net)

1995年，邵志飞的“地点：用户手册”（Place-A User’s Manual）提供给观众一个由世界各地的图片组成的360度场景。这个项目探讨了西方社会关于场所和位置的概念。在场地中央有一个机动控制观察台，访问者通过观察台确定他们的方位，并通过语音等动作控制投影的文本，探索关于地方和语言的概念。

自2000年起，邵志飞和不同艺术家合作了AVIE（Advanced Visualisation and Interaction Environment）系列。AVIE是邵志飞开发的全球首个艺术化表现的360度全方位视听互动技术平台。其开发和研究的初衷在于探索创造性内容和互动沉浸式体验的新模式和可能性。

该系列中，2004年的“地点——汉比”（PLACE-Hampi）展现了一个精彩的虚拟剧场——南印度汉比（Hampi），现在是世界遗产毗奢耶那伽罗废墟。观众可以在该作品中游览，了解这个历史上具有重要意义的神圣遗址，领略古老的印度神话。作品有16个圆筒散落在虚拟的巨幅风景中，每个圆筒是创作团队在实地用高像素360度立体照相机拍摄的一幅全景照片，其中加入了相应的故事情节，并以电脑动画表现印度神话的各个人物。此外，著名音乐家苏巴马廉（Dr.L.Subramaniam）为这些作品创作了经典配乐卡“那提克（Carnatic）”。

“地点—汉比”，（2004），艺术家：邵志飞，图源：www.trueart.com (http://www.trueart.com)

“渗透”虚拟实时图（Tree Pond， Osmose），（1995），艺术家：Char Davies，图源：艺术家提供

查尔·戴维斯（Char Davies 1954——），加拿大虚拟现实技术先锋女艺术家，普利茅斯大学新媒体哲学博士，3D软件Softimage创始人之一。70年代戴维斯从加拿大维多利亚大学（University of Victoria）毕业后成为一名画家和电影制作人，于80年代中期转行到数码媒体领域并开始探索三维电脑图像。她早期在奥地利电子艺术节的获奖作品有“身体内部系列”（Interior Body Series1990——1993），她用大形灯箱来展示三维数码静止图像，该作品在加拿大、美国、欧洲和澳大利亚都进行了展出。

1995年，戴维斯利用HMD头盔显示器和动作跟踪背心制造了沉浸式的虚拟现实装置作品“渗透”（Osmose）。该作品被国际誉为新媒体艺术的里程碑，对虚拟现实艺术产生了深远的影响。“渗透”由3D电脑图像、交互3D声效、一个头盔式显示器、一个基于呼吸和平衡的即时动作追踪器组成的空间。在虚拟头盔的眼镜中，人们利用呼吸和平衡控制身体，从而漂浮在半透明景观上。它可以让人探索个体和世界之间知觉的相互作用。和大多数3D电脑图像鲜明的现实主义不同，戴维斯最具特色的艺术追求是避免对现实的完全描绘，尽管她所创作的环境有一部分很具有现实的代表性，但同时又偏离真实的描绘，所有元素都具有半透明的光感，并且营造出一种粒子游动的效果。另外，“渗透”的声音是多维度的，并且能根据参与者的位置变化，在方向和速度上做出回应。参与者们反映他们往往觉得发现了另一个自我。这种反馈更加坚定了戴维斯的信念：传统人机交互的边界是可超越的。

戴维斯的另一个代表作是1998年的“稍瞬即逝（Ephemere）”。作品营造出一种在竖直结构上分为地形、地面和人体器官三层的自然环境。同时，“稍瞬即逝”也以时间为构架，其景观在不停变换，重复着黎明、白日、傍晚、午夜和春夏秋冬的轮回。参与者面对一个私密的黑暗空间，去观察真实世界发生的事。

“稍瞬即逝”的灵感来源于一个真实的地方：魁北克乡村的一个山坡上。它的一草一木，繁荣枯萎都像幽灵一样呈现在戴维斯的作品中。鸟巢里少了鸟鸣，青蛙和蝾螈不再年轻，枫树在酸雨中逐渐死去……从某种意义来说，“稍瞬即逝”其实是一首悲歌。它不仅是叹息我们生命的短暂和无常，也叹息壮丽大自然的流逝。另外，被包裹和浮动的体验是这个作品的亮点。而“孤独”则是这种体验的关键。因为戴维斯希望参与者与之交流的是深层的自我。

“稍瞬即逝”现场表演的安装视图，澳大利亚移动图像中心，（2003）， 艺术家：Char Davies，图源：艺术家提供

演讲是戴维斯工作生涯的一部分。她的演讲地包括剑桥、斯坦福和UCLA大学、英国泰特美术馆（Tate Britain）、现代艺术博物馆（Museum of Modern Art），还有北美、欧洲、澳大利亚和日本的一些峰会。戴维斯还写了很多关于对虚拟现实领域悖论的哲学思考。她的论文大量出现在MIT、Cambridge和Princeton这类出版社的丛书中。

莫里斯·贝纳永（Maurice Benayoun 1957——）又被称为莫奔（MoBen），法国先锋新媒体艺术家和理论家。1984年至2010年他为巴黎第一大学助理教授，并出任CITU研究中心艺术总监；2010年，贝纳永为巴黎第八大学副教授，于2011年创立H2H实验室；2012年他加入香港城市大学成为创意媒体学院的教授。作为一位理论家，莫奔提出融合小说和现实来解码世界的观念和方法。

在20世纪80年代的莫奔拍摄以当代艺术家为题材的录像装置和短片。1987年，他创办了Z-A：计算机图形学和虚拟现实私人实验室。在1990年和1993年之间，他与比利时图形小说家冯索瓦·史奇顿（François Schuiten）合作电脑动画系列Quarxs，以计算机图形学去探索世界的变体和交替的物理定律。1993年，他的虚拟现实当代艺术项目“博物馆背后的艺术”（Art After Museum）获得了法国Villa Medicis Hors Les Murs艺术中心收藏。

1995年，莫奔指导创作了他的代表性作品“大西洋底隧道（The Tunnel under the Atlantic）”，这个远程虚拟装置把巴黎的庞毕度中心和蒙特利尔的当代美术馆联结起来，让两端数以百计人通过“隧道”见面。在两地各有一个直径两米的管道，看起来就像是人们从地下挖出的直穿地球的隧道。

这个项目是莫里斯·贝纳永“通信建筑”（architecture communication）的唯一案例，也是继杰·加洛韦（Kit Galloway）和雪莉·拉比诺维茨（Sherrie Rabinovitz）的“太空洞穴”（Hole in Space）后探索通信极限的另一种方式。它是地质阶层离开图像材料阶层的象征。参与者在“挖掘”隧道时会看到层层叠叠的图片，并在接受、收集这些或熟悉或陌生的图像碎片中唤起他们自己的记忆。他们可以和大西洋彼岸的拍档通话，而他们的声音就是定位坐标，让拍档去找寻他们。在隧道里，加快步伐并不能帮助你更快地找到约会地，通过辨析拍档声音中的信息，判断其所在地才是加速见面的秘诀。

1997年，莫奔与尚·巴提巴里尔（Jean-Baptiste Barrière）合作的沉浸式装置作品“世界之表象：战地狩猎图”（World Skin，a Photo Safari in the Land of War），被广泛视为虚拟艺术的参考，并于1998年获授予奥地利电子艺术节金奖（Golden Nica）。

“色彩隧道”（Color Tunnel），交互VR装置，（2016）艺术家：MoBen，图源：艺术家提供

“国界隧道”（Borders Tunnel），交互VR装置，（2016）艺术家：MoBen，图源：艺术家提供

约翰·克雷格·弗里曼（John Craig Freeman，1959——），美国著名的公共空间艺术家，波士顿爱默生学院（Emerson College in Boston）新媒体艺术教授，国际增强现实艺术家团体“AR艺术昭示”（Manifest.AR）创始成员之一。

弗里曼利用新兴技术在全球各地制作大型公共艺术工程，渐渐影响当地社区人们的生活。他的公共空间艺术已经从20世纪90年代初使用的广告牌发展到今天的增强现实和混合现实艺术。其艺术旨在通过AR、MR和数字网络技术来改变人们的存在感，扩大公众的生活乐趣和公共空间概念。

自2010年以来，弗里曼使用AR新兴形式创作了大量公共艺术作品。2016年中他与美国ZERO1艺术孵化器、武汉K11基金会合作，在中国武汉东西湖区K11艺术村创作了公共虚拟现实艺术项目——“从门户到增强现实：民生院”（Portal to an Alternative Reality）。他们把门将作为一个接入点，让公众通过iPad和iPhone能够沉浸于增强现实虚拟中来体验武汉城市的快速变化和新旧对比。“门户”强调的是，无论我们居住的楼房也不包含空格的坚实和持久的；而不是两个对象和空间是可变的，总是在成为的过程。存在和不存在周围的建筑物和它们的空间性的这种同时性有永久性的观察者感觉同样不稳定影响。下图是弗里曼在香港国际电子艺术论坛（ISEA）的展示，地点改为香港城市大学创意媒体中心外（City University Creative Media Center），但AR内容还是武汉过去的人和事。

“从门户到增强现实”，（2016），艺术家：John Craig Freeman，来源：图源：艺术家提供

重置旧金山现代美术馆（Reimagining the SFMOMA），是弗里曼于2015年在旧金山（San Francisco）创作的。尽管当时旧金山现代美术馆（SFMOMA）被封闭施工，但实际上它比以往任何时候都更加开放。该馆除主办周边该美术馆收藏品展示外，还邀请公众通过增强现实移动技术应用，来创造性地转化和扩张旧金山现代美术馆，并成为施工过程中的一部分。该项目的应用程序是由威尔·帕培黑么（Will Pappenheimer）和弗里曼制作的，一个来自纽约自布鲁克林的团队为他们创造了虚拟的公共艺术装置。

重置旧金山现代艺术博物馆，（2015），艺术家：John Craig Freeman & Will Pappenheimer，图源：艺术家提供

“超平面的同时性”，（2016），艺术家：Fabio Giampietro，图源：艺术家提供

法比奥·畺匹托鲁（Fabio Giampietro），意大利画家和VR艺术家。2016年他以“超平面的同时性”（Hyperplanes of Simultaneity）VR作品获英国伦敦流明奖数字艺术比赛（the Lumen Prize）的混合现实奖。“超平面的同时性”旨在探讨壁垒倒塌后的3D空间维度和时间有形变化之间的连续性以及同时性的关系。他的VR作品融合了传统手绘技术、3D重叠时空、观众知觉距离和虚拟现实的因素。观众面对的空时交叠的大幅帆布素描是他一笔笔画出来的，完稿后用Unity进行后期制作。他邀请观众带上三星Gear VR眼镜，来体验“现实”将面临什么样的新界限和新含义，并呼吁观众使用所有心理和感官因素来体验。

瑞秋·罗申（Rachel Rossin，1987——），美国纽约年轻多媒体艺术家，纽约市新美术馆居家VR艺术研究员。她探索物理现实和虚拟现实的空间关系，使用Occulus Rift虚拟眼镜在家里和工作室捕捉绘画对象，先做一个VR副本，然后再重新配置绘画转化成“真实”的油画，让绘画题材和媒介体相互反馈凝聚。瑞秋·罗申是佛罗里达州出生的游戏发烧友，自学成才的程序员，持有艺术学位。她的个展于2015年10月在纽约市捷亚·史密斯和霍顿画廊（Zieher Smith&Horton）展出，并被纽约时报采访和报告。

有评论家说瑞秋·罗申的画看起来怪异，其实只是一种“超现实主义”的延伸。而瑞秋·罗申阐述，她很重视VR转化主题画的过程，因为筛选压缩得到的清洁数据失去了部分原图像的信息，这就是此系列作品在抽取中“失损”（Lossy）的主题。她认为现实生活不分离出单独的虚拟和现实，它们之间的关系更像现实生活中从一个屏幕跳跃到另一个屏幕行为的梯度。

瑞秋·罗申个展，（2015），艺术家：Rachel Rossin，图源：www.rossin.co (http://www.rossin.co)

第4章　上帝才能造的万能艺术生产机——纳米技术下的魔幻艺术

《星际迷航》（Star Trek）纵横了美国电视剧电影领域半个世纪，剧中有一部万能复制器（Replicator）可以生产几乎所有的物理对象，从超强的武器到平凡的一杯热茶。万能复制器在《星际迷航》中可以称得上是革命性的生产工具，因为它能在短时间内制造出大量的食物和生活用品，故事中的星际联邦似乎可满足所有公民的日常生活需求。

《星际迷航》中万能复制器，© 2007 HowStuffWorks， 图源：http://visitcryptoville.com

长期以来，万能复制器被认为是科幻产物，成为大众的乌托邦，遥不可期。然而随着纳米技术的产生与应用，人类已认识到万能复制器是一个可实现的科技产品，它将从天方夜谭的神话变成未来的现实。越来越多的研究证明，纳米技术可让人类在搬动原子和分子的基础上进行制造，也就是说它能使用物质结构的最小尺度单位来重新组合任何物体。这一信息的传递将彻底击碎人类传统的思维方式，对世界产生颠覆性的影响。

目前人们亲切地称呼革命性的纳米技术是“上帝才拥有的万物创造技能”。

4.1　颠覆性的纳米技术与材料——纳米世界核心因素浅谈

当艺术家的材料工具被推到纳米级的世界时，它给予我们的将是一个颠覆性的艺术视觉冲击。越来越多的纳米艺术探索者们执着地探索着电子显微镜下的纳米世界，如今纳米已不再仅仅是一个尺度单位或一个科学命题，纳米技术的发展为艺术家的创作打开了另一扇视觉艺术的新窗口，这扇窗口直通人类心灵深处，直通从未触及过的和匪夷所思的精神与物理世界[注：出自沈海军和时东陆所著的《纳米艺术概论》，由清华大学出版社于2010年出版。]。

4.1.1　纳米艺术是什么？

纳米艺术是什么？顾名思义，它是利用以纳米单位操纵技术和纳米材料来进行创作的艺术。其尺度极其微小，为纳米量级，故又被称为不可见艺术。纳米艺术是近十几年随着纳米科技的飞速发展而产生的一门非主流纳米学科分支，但它很快演变为现代艺术的重要分支，成为标新立异的新型艺术。

一个中国年轻人在他博客中有趣地写道：“这是一个连厕所用纸都争先恐后与‘纳米’扯上关系的时代。但是，对绝大多数人来说，纳米尺度下的玩意儿究竟像个什么，却不比隔壁老王家每天吃多少大米饭来得清楚。”此语倒是生动而精确地概括了当代社会纳米技术普及和人们对纳米认识模糊的现象。

“纳米（Nanometer）是什么？[注：当Eric Drexler于1980年代首创“纳米科技”（Nanotechnology）这个词时，他指的是在仅有几个纳米宽的分子尺度上来制造比一个细胞还要小很多的马达、机械手臂甚至整台计算机，现在纳米科技含括在分子尺度建造小结构体的相关技术。]”很多人会这么问。其实纳米是一种长度单位，1纳米是1米的十亿分之一，也就是把10亿人排成一排为1米的话，那么一个人就是1纳米。如要更清楚些，20纳米单位相当于1根头发丝直径的三千分之一。简单说，纳米世界就是一个微观世界，纳米技术是我们操纵微观世界要使用的新型技术。具体而言，纳米技术（Nanotechnology）是指在0.1至100纳米尺寸范围内，通过直接操纵和安排原子、分子来制造新物质的科学技术。由纳米科技已派生出纳米材料学、纳米物理学、纳米化学、纳米计量学、纳米电子学、纳米机械学、纳米生物学、纳米力学、纳米艺术学、纳米伦理学、纳米经济学等许多新型分支学科[注：出自保罗·托马斯（Paul Thomas）所著的《纳米艺术：非物质艺术》（Nanoart: The Immateriality of Art）由英国智力有限公司（Intellect Ltd.）于2013年出版。]。故纳米艺术学只是纳米技术学科的一个分支。

1959年，诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼（Richard Feynman）[注：理查德·费曼（Richard Feynman，1918—1988）著名的美国理论物理学家，1965年诺贝尔物理奖得主。提出了费曼图、费曼规则和重整化的计算方法，这些是研究量子电动力学和粒子物理学的重要工具。1959年谈及自上而下纳米技术的演讲《底部有其足够的空间》（There is Plenty of Room on the Bottom），奠定他在纳米技术界的地位。]在《底部有其足够的空间》的演讲中，谈及自上而下的纳米技术方法，同时发表了他惊世的预言：物理学的规律不排除用一个个原子来制作物品的可能性[注：维基百科英文版条文“There’s_Plenty_of_Room_at_the_Bottom”。]。此预言被公认为是纳米技术概念的起源，从而他被称为“纳米科技之父”。当然，也有人称埃里克·德雷克斯勒（K.Eric Drexler）博士[注：埃里克·德雷克斯勒（K. Eric Drexler，1955—　　），出生于加利福尼亚州阿拉米达市（Alameda），麻省理工学院的博士，他的《纳米系统》一书获1992年最杰出计算机科学书AAP奖。]为“纳米技术教父”。因为他在1981年的博士论文中，开始性地建立了分子工程的基本原则和程序，并规划了先进纳米技术发展蓝图。

从20世纪80年代末至今，几十年的超速发展，纳米技术以其丰硕的成果和材料的特殊性能，带动了纳米艺术的迅猛发展。作为纳米艺术早期探索者之一，克里斯·奥非斯可（Chris Orfescu）对纳米艺术有着较清晰的阐述：“纳米艺术是一种新型艺术学科，处于尖端科学与艺术的交叉边缘。它分为Nanolandscapes（自然分子和原子尺度结构的组合体）和Nanosculptures（科学家和艺术家通过操纵分子和原子尺度而创作的结构和组合体）两大类。”前者利用扫描型电子显微镜、原子力显微镜和科学图像等强大的研究工具进行捕捉，使物体中分子和原子尺度结构可视化；后者利用扫描探针显微镜配合高能粒子束雕刻技术、光束聚合技术等纳米技术来操纵和改变分子和原子尺度结构、创造新的组合体。两者都需通过进一步处理，或通过摄影、打印等艺术手段将它们转换成肉眼可视的艺术作品，呈现于大众之前。

纳米艺术今天以全新的图像展现在人们的面前；它是人类能感知的物质，但又不是人类曾经历过的、想象过的或肉眼能看见过的世界。它是在一定的科技发展的进程中发现的一种新技术。首先，它出现在科学家的电子显微镜下，凝固亦流动，细微胜针绣，粗犷搏山峦，抽象凝点线，具象而锦丽。这就是纳米王国——一个可触摸又不可手摸的、可窥见又无法肉眼视之的陌生世界。由此而激发出纳米艺术家一窥究竟的蓬勃热情。

4.1.2　只有上帝才能创作

纳米技术就像魔术师一样，创作只有上帝才能创作的东西。一纳米相当于十个原子大小，而纳米尺寸的机器人可以帮助我们从原子分子层面操纵物质本身，从纳米底部走向宇宙（从下往上），创做出世间存在和不存在的物质——如同上帝在创造自然！而纳米艺术家使用此技术进行创作，也相当于上帝在制造艺术！未来尖端的纳米艺术品，是由万亿数级智能纳米材料单元组成，此材料单元中亿数级纳米机器人协同作业，可以通过改变物质的原子结构制做出任何艺术家想要的艺术品。这将不再是科学幻想，因为许多致力于纳米技术研究的科学家估计20年后将出现这种机器创作的第一批产品[注：加来道雄，《未来景象》纪录片（Visions of the Future），英国BBC公司制作。]。

从人类社会的物质产品而言，上述技术生产的产品一旦量产，那么它将使人类社会产生颠覆性的变化。那时贫富差别将不再以人们所拥有的物质财产的多少予以区分，因为纳米技术可以像神一般创造各种物质产品来满足生物的各种需求。因此，物质的贫困将铲除，但人类的精神层面及知识上的贫富仍然存在。

4.1.3　包罗万物的奇点纳米艺术

一个纳米一个世界，一个纳米一个艺术。奇点时期的纳米艺术将包罗万物，上到茫茫宇宙，下到原子和分子。无限大的宇宙与无穷小的纳米技术将碰撞出前所未有的审美视野大扩张。纳米是一个尺度单位，它不隶属于某一物质领域，因为纳米技术可应用于任何形态、任何质感的物质结构。目前纳米科技涉及人工智能、计算机与信息、量子与物理、生物与医学、材料与工程、计量与经济、电子与机械、航空与航天、环保与能源等许多学科。狭义上而言，在纳米技术涉及的领域中，利用科学单元而进行的纳米尺度上的艺术创作都可以定义为纳米艺术；广义上而论，纳米艺术作品的范围可覆盖世上万物的纳米级结构重组和万物的纳米级世界的再呈现。

奇点纳米艺术大多数将处于Nanosculptures时代，也就是说艺术家能通过操纵分子和原子尺度来创作艺术的结构和组合体。说得通俗点，奇点艺术家可以用无穷小的技术来创作各种尺度的艺术品，此类艺术品可通过艺术家和观众的操控，随时改变形体、结构、色彩、质地和尺度。该现象我们称之为奇点时期纳米艺术的可操控性和互动性。

目前纳米艺术本身处于“视觉艺术不可视”的时代，必须通过电子显微镜才能看到。而奇点时期的纳米艺术，通过纳米机器人控制的大脑和眼球神经系统可直接让纳米艺术变为可视的。美国魔术飞跃（Magic Leap）公司目前正设法实现裸眼直接看到3D立体虚拟物体[注：因魔术飞跃（Magic Leap）公司目前裸眼VR产品迟迟未出，对该公司目前争论较大。]，他们的技术让纳米艺术向可视化又推进了一步。无穷小中的无限大，无限大中的无穷小，不可视建构中的可视性，可视建构中的不可视性等等视觉艺术中的矛盾现象、哲理和悖论都将成为未来纳米艺术审美意识的关键部分，并将和谐地融入我们的生活。

4.1.4　纳米艺术与纳米材料

不管是今天还是未来，纳米艺术的创作与新纳米材料的使用和发现是分不开的，它会紧密地随着纳米材料的发展而变化。比如目前太空建筑中的纳米碳管、陶瓷艺术中的微乳液法制颜料、穿戴艺术中的智能纺织材料、绘画中的智能画布和画笔、印刷中的纳米油墨材质、艺术品维护中的纳米改性复合材料、环境设计、纳米视频制作技术等等。具体而言，上述艺术新表现都建立在纳米材料的新结构和新成分基础之上，但实践也同时证明：艺术家对纳米技术的综合使用会对纳米材料技术起催化作用，总之，他们之间有种相互作用的关系。

纳米材料常指微观结构上，至少有着一维方向上受纳米尺度调制的固态材料[注：出自张万忠、李万雄所著的《纳米材料研究综述》，于2003年发表于《湖北农学院学报》。]，它的力学性能、磁性、介电性、超导性光学乃至力学性能通过重整后会发生一些改变。哪怕是微小改变，都会使其在电子学、光学、化工、陶瓷、穿戴、生物、医药、建筑、艺术和声音等诸多方面表现出重要价值。

理查德·费曼（Richard Feyneman）[注：理查德·费曼（Richard Phillips Feynman，1918-1988），美国物理学家。1965年诺贝尔物理学奖得主，第一位提出纳米概念的人。]早年曾经预言：如果对物体微小规模上的排列加以某种控制，就能使物体得到大量的异乎寻常的特性，就会看到材料的性能产生丰富的变化。他所说的材料就是纳米材料。1984年德国萨尔兰大学（Saarland University）的赫伯特·格莱特（Herbert Gleiter）[注：赫伯特·格莱特（Herbert Gleiter），德国萨尔兰大学物理&纳米技术研究员，参看http://en.wikipedia.org。]以及美国阿贡试验室（Argonne Laboratory）[注：阿贡国家实验室（Argonne Laboratory）是美国能源部最大的研究中心，也是全国第一个国家实验室，于1946年特许建立。]的Siegel相继成功制得纯物质的纳米细粉，使纳米材料研究进入了实际可行阶段。1990年7月在美国召开第一届国际纳米科学技术会议，宣布纳米材料科学为材料科学的一个新分支[注：出自曾琦斐、谭荣喜、王贵华所著的《纳米材料及其研究进展》，于2010年发表于《湖南环境生物职业技术学院学报》。]。1997年至2005年，世界各国政府对纳米技术研究和开发的投资从过去的4.32亿美元猛增一至约41亿美元，超越了2005年到2015年对相应产业的投资，此时期纳米技术的商业产品为全球经济贡献了数万亿美元[注：出自米哈伊尔·C.罗科（Mihail C. Roco）所著的《纳米技术的未来》（Nanotechnology’s Future，2007）。]。

虎蛾（Owlet Moth），（2012），艺术家：Sheri Neva，图源：艺术家提供

近十年来，纳米材料以指数速度挺进，其惊人的技术和奇妙的效果已渗入各行各业的产品中，并以无穷无尽的潜力深入地改变人们的日常生活和艺术创作。而由纳米智能材料制作的艺术工具将很快得以普及。神奇的纳米材料也引起艺术家极大的兴趣，艺术家的生活和创作都会面临新的挑战和转变。雕塑、装置、行为、绘画、观念、生物、交互、虚拟、纳米等方面的艺术家将纷纷展开对纳米材料进行探讨和再创造，而纳米材料的奇特结构造型，也定将带给艺术家们新的创作灵感。

4.1.5　展望“纳米艺术生活”

纳米技术的发展，给我们生活带来的变化，将不亚于电力代替蒸气的变革。它将大大提升人类的生活质量，使我们的生活轻松舒畅，并充满艺术性和多变性。青山依然如故，境界已升华蜕变；人类发现并拥抱纳米，纳米将回馈和改变人类。

短时期内，纳米技术可带来信息、能源、交通、医药、食品、纺织、环保、建筑、艺术、教育等诸多领域的变革，从而衍生出雨后春笋般的新兴高科技产业群。“纳米生活”离我们越来越近。通过纳米化普通材料，能增添许多神奇特性，它能替代能源转换和能量采集，生产大规模的纳米消费产品，如化妆品、汽车、建筑构件、服装保健和新的智能电子设备。一些固体变成纳米化微粒后，可制成抗掉色的口红，还可开发出防灼的高级化妆品；此外，利用纳米化材料特殊的磁、光、电等性质，还可以开发出难以计数的新的元器件，如在玻璃表面涂一层渗有纳米级二氧化钛的涂料，那么普通玻璃马上变成具有自清洁功能的“自净玻璃”；而电池使用纳米化材料制作，则可以使很小的体积容纳极大的能量，届时电力汽车将永远取代燃油汽车；计算机采用纳米化材料后，可以缩小成为“指上电脑”；新近开发的纳米结构材料，轻盈如薄纸、坚硬如合金，能伸展、弯曲和压缩，它即将大量用于工业产品和艺术创作中。

不久的将来，高智能纳米材料将大量应用于日常生活中，届时，日常接触的万物与人都能互动和自我交流。更重要的是，人类预测纳米机器人的发展和普及，将可代替乃至改变人体、生物、植物的内在结构和自然环境，从而发展成了一种后人类、后生物、后植物共享的智能环境。纳米机器人的智能系统会随着经验增加而自我演化、学习与更新、演变和“繁殖”出独特智慧又极为感性化的机器人群体（有点像AlphaGo机器人的学习过程）。此群体会改变全人类的知识结构、语言、文化和艺术生活，因为纳米机器人群体将能够产生神经相关的情感以及其他感官体验，也能够产生心理条件反应，拥有情绪和审美。为此，智能时代的艺术创作都会同时受到纳米机器人群体和人类审美基因双重影响，这个和现在人类困于转基因和自我遗传基因相似。但奇点时期的生物纳米技术能改变人类遗传基因，而奇点艺术家大脑将不再受限于生物学赋予的有限结构，纳米机器人也会逐渐成为未来艺术世界中具有创造力的参与者。

4.2　稻草能变黄金——纳米智能材料艺术实例

当茫茫宇宙空间与极微纳米技术相碰撞时，人类艺术审美视野将随之无穷膨胀，多宇宙、星系、原子和分子都沦为艺术主题。当神奇的纳米智能材料和技术得以普及时，艺术家的贡献将是一个无法设想的、突发性的艺术蜕变；一个“视觉艺术不可视”的纳米艺术时代，将完全颠覆人类有史以来的审美含义。

本节特挑选一些未来纳米智能材料艺术案例，这些案例也许能协助读者逐渐领略和面对即将到来的纳米艺术时代。

4.2.1　云颠悬挂雕塑[注：由笔者构思，后与北京服装学院师生张圆、吕思琪、陈华栋、王斐然、彭威、刘美辰、冯倩一起讨论与完善。]——纳米智能材料交互

1.艺术作品叙述

云颠悬挂雕塑是一个纳米智能云群与大众反馈性交互艺术项目，是天空朵朵温柔的白云与地球芸芸众生深层连接的创作空体。

一朵朵大型人工纳米智能白云漂浮在城市上空，参与者通过脑电波塑造纳米智能云雕塑。脑电波装置转换参与者的注意力度、情绪变化、想象力和音乐伴奏后并将其发出，当这一系列脑电波数据传至云中纳米机器人后，纳米机器人会迅速按其数据的编码、长短、波纹、力度、频率、节奏，重新组合纳米智能云的结构。于是，一朵朵纳米智能云雕塑悬挂于白云之下，似抽象的方体与棱角、跳动的音符点与线、起伏的山峦与森林，似是而非的人与物缓缓而行，飘然而至。

纳米云雕塑的创作可分为个人分散操作和集体同时操作两种，前者按照操作规则各自为政，自由发挥，创造属于自己意念的纳米云雕塑，后者则需众人聚合众意，统一操作，分工合作，共同创做出理想的云雕塑。

2.艺术理念阐述

智能纳米云是一朵科学自然的云，一朵共赏天体的云，一朵进化雕塑的云，一朵破界力量的云，它是融合科学、自然、艺术、人类和社会的智慧云雕。

借用约瑟夫·博伊斯（Joseph Beuys）[注：约瑟夫·博伊斯（Joseph Beuys 1921—1986），德国激浪派表演艺术家、雕塑家、装置艺术家、画家、艺术理论家。]的“社会雕塑”的概念，即用人人思维来雕塑社会进化的云，让智能云作为变化的媒体来表现人们的思维过程。人是相互依赖的，但思维是自由的，思想的成长过程就是艺术雕塑的进化过程，“思想就是雕塑”。在此进化过程中，人人都是纳米艺术家。

博伊斯将艺术的野心和使命扩展到“向上与神和天使、向下与动物和土地”，循此理念，纳米艺术家把城市上空转为一座巨大的艺术场域和实验空间。高速发展的科技使公共与私密空间的矛盾强烈激化，这种现象已蔓延到城市上空和太空，为确保天空共赏，防止天空与太空的私有化乃为此作品的社会意义之一。

云雾的日子总能启发人的灵感，智能云则将无数梦想化成真实；云朵本身是物质世界中最美好的实体，智能云创作能使大家分享此优雅的过程；云层是一种神秘的保护力量，智能云能使神秘变为更具吸引力和可控性。

3.概念效果与艺术流程图

《云颠悬挂雕塑》概念效果图1-6，（2016-17），谭力勤构思，刘培裕绘制

《云颠悬挂雕塑》艺术流程图1-6，（2016），王苏雅绘制

4.技术流程图

《云颠悬挂雕塑》技术流程图，（2017），刘培裕绘制

5.关键艺术与技术支持

（1）上海心灵艺术

2014年《心灵艺术》（Mind Art）在上海展览中心“爆炸”，作品是由当地艺术家熊超为主的12人团队集体创作的交互装置，资助为世界著名的温莎牛顿公司（Winsor&Newton）中国分部。作品目的是提高残疾人的社会认可和尊重。16位残疾人选择涂料的颜色并放置于装有雷管的小气球里，气球被大帆布板四面包围。艺术家通过努力让注意力高度集中，使他们的大脑电波信号被捕捉，并送到用于触发雷管的NeuroSky系统单元进行处理，从而导致小气球爆炸，颜色喷射于大帆布表面，形成有力的爆炸式的抽象绘画。

《心灵艺术》（Mind Art，No Limits），（2014），艺术家：熊超等，© Winsor & Newton，图源：http://sichuan.kaiwind.com

（2）纳米云智能材料

二氧化硅气凝胶（Silica Aerogels）是一种缥缈的纳米材料，看起来像天空的云[注：参见朱莉娅·怐德伦（Julia Calderone）的《从1931年以来，似云状的未来材料已潜入你的生活》，（This cloud-like, futuristic material has been sneaking its way into your life since 1931），于2015发表于《商业内髓》（Business Inside）。]。气凝胶的内部呈海绵状结构，由99%的空气组成。尽管该材料很脆弱，但超轻、透明而坚固，它可以支撑比自身重量多达4000倍的物体。二氧化硅气凝胶提供了难以置信的热绝缘，它可以保护娇嫩的花朵不被烧毁。

如果不是科学家塞缪尔·斯蒂芬斯·肯思勒尔（Samuel Stephens Kistler）在1900年代早期偶然发现气凝胶，我们可能仍然不知道这个令人难以置信的云状物质的存在。20世纪90年代后期美国宇航局（NASA）的科学家用新纳米结构材料硅基气凝胶，造出了一个巨大的网球球拍状收集器，置于飞船外面收集太阳系婴儿原态星尘。

二氧化硅气凝胶（Silica Aerogels），（2015），图源：www.businessinsider.com (http://www.businessinsider.com)

（3）超级轻型纳米材料（比空气轻）

2013年3月中国浙江大学研究人员研制出俗称“碳海绵”的超轻纳米材料“全碳气凝胶”，这种材料连花蕊都压不弯。这种固态材料密度为0.16mg/m3，是空气密度的1/6，刷新了世界上最轻材料的纪录。浙大课题组将含有石墨烯和碳纳米管两种纳米材料的水溶液在低温环境下冻干，去除水分、保留骨架制成的碳海绵吸油力极强，吸收量可达自身质量的900倍，且吸油不吸水，是理想的保温材料、催化剂载体[注：出自《浙江大学研制出最轻材料花蕊可托起》，发表于《明报》，2013-3 -20。]。这一研究成果发表于在线《先进材料》杂志，并在《自然》杂志的“研究要闻”栏目中被推出，获得重点配图评论。

全碳气凝胶，（2013），图源：http://life.mingpao.com

2011年美国加利福尼亚州HRL实验中心（HRL Laboratories）、加州理工学院和加州大学科学家们研究出一种革命性的纳米超轻金属材料，几乎轻如空气，它可以放于蒲公英的绒毛上并保持平衡。这种金属有着坚实、重复的结构——即为超轻型金属Microlattice，此材料每立方厘米的重量小于1mg，完全压缩后能弹回重复晶格。

（4）第三代纳米机器人[注：参看第4章纳米机器人部分。]

“纳米机器人”的原型是根据分子水平的生物学原理来设计的，首先要设计制造出可对纳米空间进行操作的“功能分子器件”。第一代纳米机器人是把生物系统和机械系统有机结合的一种微型新系统；第二代纳米机器人是由原子或者分子装配成的具有特定功能的纳米尺度的分子装置；第三代纳米机器人是在第二代纳米机器人的基础上，加入纳米计算机，智能程度增加、功能更加复杂的一种可以进行人机对话的分子装置。当前世界范围内，第三代纳米机器人还处在试验阶段，但可以肯定的是，未来几年内，纳米机器人将会带来一场人类革命。在完全意义上讲，世上每一个现实存在的物体无论是电脑还是奶酪都是由分子组成的。在理论上，纳米机器人可以构建所有的物体。

2013年在哥伦比亚大学科学家们在米兰·斯托亚诺维奇博士（Milan Stojanovic）的带领下，已经研究和发现DNA分子纳米机器人，它可以沿着DNA行走、转弯，甚至在纳米级流水线上复制属于自己的微小产品，其尺寸相当人的头发丝直径的十万之一。这种分子纳米机器人被称为“蜘蛛”，所以也叫纳米蜘蛛机器人。研究人员利用原子力显微镜观看运动中的蜘蛛，从标有绿色染料、沿着DNA轨道移动到红色标记的目标，并得到分子机器人的四种不同移动路径。

雷·科兹威尔预言：在未来20年内纳米机器人将会延缓人类的衰老过程；它们将会注射到血液中，代替血红细胞，摧毁病原体，扭转衰老进程，修正DNA（脱氧核糖核酸）错误。也就是说，在未来，每个人的身体里都可能会有纳米机器人的存在。纳米机器人可代替传感器和通信工具来传输人类以及生物之间的个体和群体信息[注：腾讯科技官网：http://tech.qq.com/a/20121214/000173.htm。]。

（5）纳米机器人的通信互动

高级智能纳米机器人已具有感觉、识别、推理和判断能力，可以根据外界条件的变化，在一定范围内自行修改程序。这种纳米机器人可以完全独立工作，故称为高级自律纳米机器人。

纳米机器人的通信系统是保证它能够接受远程终端指令和反馈信息的关键，当前纳米机器人研究领域已经出现相对成熟的通信系统，不仅能够完成远程终端指令的发布，还可以将感应器收集的信息记录下来，反馈给纳米机器人指挥中心。美国的国家安全实验室已经研制成了世界上最小的机器人，其体积只有4cm3，质量低达28g。该机器人装有类似坦克履带的行走构件，因此它能稳定地高速行走。同时，该机器人上还配备有信息处理用的高速微型处理器、摄像机、传声器及各种微型化学感应器。因此，该机器人可用于军事情报的收集和军事目标的破坏，实现功能繁多的军事目的。当机器人的设计进入纳米级别后，就意味着它们也可以进入人体完成复杂的工作，比如实现疾病的治疗与神经刺激等多种功能[注：出自白晓晴的《神经控制虚拟现实艺术的基本原理与场景搭建》，北京大学硕士论文。]。

纳米机器人对神经元的刺激不是可数的几个点的刺激，而是数以千万计的纳米机器人在同样数量级的神经元附近，可以随时接受指令，刺激大脑皮层，完成工作。纳米机器人群功能的实现受远程无线终端的控制，不同的感觉信号会决定不同位置的纳米机器人相继或同时对自己负责的神经元进行刺激。

2013年博茨瓦纳国博茨瓦纳大学（University of Botswana）科学家罗德尼·XXXx（Rodney Mushining）和弗兰茨·约瑟夫·XXXXX（Francis Joseph Ogwu），使用蜜蜂自发群智能来研发代理纳米机器人（Nanorobots）的通信联系。其研究目标是设计nanorobotic代理通信机制，从而产生协调群体行为。科学家们提出了一个蜜蜂启发群控制算法，允许在一个特定的目标收敛nanorobotic代理的通信。

2012年惠普实验室研究员泰德·霍格（Tad Hogg）和分子制造研究所研究员罗伯特·塔斯（Robert A.Freitas Jr）发表了一个重要研究成果——医疗纳米机器人的声波通信。研究员对纳米机器人在人体内通过超声波进行通信的可行性及能否传播到体内其他组织进行了评价。他们发现10MHz至300MHz的频率之间有效声波的产生大约在100μm距离，在纳米机器人之间，血液中的环境氧和葡萄糖功率很容易支持约10000bit/s通信速率[注：参见《纳米通信网络》（Nano Communication Networks），于2012发表。]。

脑电波控制技术（略）[注：参见第1章大脑皮层交互和脑机接口部分。]

4.2.2　壁毯流动书法——纳米智能材料交互

1.艺术作品叙述

进入博物馆，穿过左右两侧一个个小的展厅，古香书法的文化力度与现代科技的体感相互交融，使不同文化层次和不同年龄的人，都可用自身肢体和手指进行中国国宝——书法之体验。步入大厅，视野豁然开朗，似清泉般的流水在壁墙内回响，仿佛走入山谷瀑布。

大厅四壁悬挂着数米高的壁毯，全部由荷叶表面结构的智能纳米材料构成。其中一幅作品的材料表面为白灰色毛发质地构成。壁毯右边上方有一个小型水泵，涌出发亮的金墨水流并同时发出水的流动声音，令人惊讶的是，金墨水能自动沿着无形的毛发字体槽缓缓而流，犹如一支无形的大型特制毛笔在挥毫今古汉字书体：时而抑扬顿挫，撇笔重，捺笔轻，折笔顿，裹笔圆，点笔挫，钩笔利；时而枯笔飞白、湿毫凝整，空白露神远，墨色藏骨肉；远观气韵生动、潇散超逸、刚柔相济、一气呵成，恰似“鸿飞兽骇之资，鸾舞蛇惊之态”[注：孙过庭（646—691），《书谱》传世书迹，唐朝书法家，书学理论家。]。

而另一壁毯上材料表面为黑色毛发质地，小型水泵挤出的是发亮的银墨水流。此银流也沿着毛发表面字体槽流动，但狂傲不羁，毫无传统章法。点如破鸟窝、横如烂树墩；干笔如乱麻、湿笔如浊水。可它点出的是生命质感，横出的是自然构建，干出的是束缚解放，湿出的是过时意识。艺术家豪爽地把井上有一[注：井上有一（Yuichi Inoue 1916—1985）,日本著名现代书法家。]的精神赋予现代科技之中，其黑白纵横气韵，妙存于书体之外。

大厅中，更重要的是一幅与大众互动的流水书法，观众可使用脑电波装置或者通过大脑纳米机器人来与纳米装置材料互动，更换和改变纳米材料结构，从而产生不同的书体效果。此作品参与者需有些书法经验和根底，不然互动出来的作品就会是一幅美国波洛克的泼墨画。

2.艺术理念阐述

几千年来，书法为中华民族文化的独特载体，其内在的精神积淀是通过人和笔墨纸的互动来传承和发挥的。而艺术家提出一个值得深入探讨的问题：没有人的主体意识参与的书法是否能继续表达此文化内涵、精神和气韵？此作品旨在探讨人的主体意识和智能机器人意识的关联，尽管此时人的主体意识已参与部分纳米机器人的思维，而智能机器人也已承接了人类文化内涵，但当两者独立创作之时，他们的共同点与区别又在哪？

显而易见，此作品中纳米技术能改变纸的结构，墨水的流动代替了手臂力度和行为表达。3D、流动和声响的美感取代了传统的二维、静止而无声的美感。几千年誉为无言的诗、无行的舞、无图的画、无声的乐的书法，一跃为有言之诗、有行之舞、有图之画、有声之乐。

3.概念效果与流程图

大厅流水声音回响——四壁悬挂纳米壁毯——金墨水流涌出白灰色毛毯——沿无形字体槽缓缓流动——时而抑扬顿挫——时而枯笔飞白——气韵生动、一气呵成。

另一个黑色毛发壁毯——水泵挤出发亮的银墨——沿表面毛毯字体槽流动——狂傲不羁毫无章法——黑白气韵，妙存书法之外。

《壁毯流动书法》概念效果图1-7，（2016-17），谭力勤构思，刘培裕绘制

互动流水书法——脑电波装置或者大脑纳米机器人——与纳米装置互动——更换和改变纳米材料结构——不同的书体效果。

4.技术流程图

《壁毯流动书法》技术流程图I，（2017），刘培裕绘制

5.关键艺术与技术支持

（1）书法艺术展和水墨技法

美术馆的书法艺术展出方式能体现出水墨的书写和行走轨迹，当然大家习惯上称其为“气韵走势”。其实这种艺术家的内在气韵是与水墨的流动力向、宣纸的疏水性与亲水性紧密相连的。

通常普通的墨水倒到布上会形成书法的效果，其实，墨水中只要掺入一些松树胶，搅动后倒到帆布上便可产生这种效果。通过各种平面软件可把海报字体做成出水的效果。此作品受大型书法展示的启发。

中国美术馆陈振濂书法展，图源：http://art.china.cn

墨水掺入松树胶实验，图源：www.ooopic.com (http://www.ooopic.com)

（2）荷叶表面结构的复制

德国波恩大学（University of Bonn）的植物学家威廉·巴特洛特-加龙省（Wilhelm Barthlott）[注：威廉·巴特洛特（Wilhelm Barthlott，1946—　　），德国著名的植物学家和仿生学家。]在20世纪70年代，用显微镜发现了荷叶表面有一层茸毛和一些微小的蜡质颗粒，水在这些纳米级的微小颗粒上不会向荷叶表面其他方向蔓延，而是形成一个个水珠，只要叶面稍微倾斜，水珠就会滚离叶面，带走表面的灰尘。

荷叶具有的这种疏水（superhydrophobicity）和自洁（self-cleaning）特性，被科学家们称为荷叶效应。1998年后，各种“荷叶效应”的纳米材料产品在世界各地出品，其专利与商标名“荷叶效应”（Lotus Effect®）由STO-AG公司拥有。

近年，中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室郭志光研究员团队通过研究荷叶效应，制备出多种超疏水性表面材料。他们依照苎麻叶的微观结构，成功制备出多种超疏水性表面，例如超疏水硅片、超疏水铜网和核壳结构的超疏水纳米颗粒[注：参见《荷叶启发的新材料》发表于《光明日报》，2015-01-30。]。

（3）材料结构中的超疏水性与超亲水性

固体表面的润湿性是由表面的化学组成和几何微观结构决定的，根据不同的水接触角，固体表面可以分为两种：亲水性（Hydrophilicty）表面和疏水性（Superhydrophobicity）表面。

荷叶的防水性能是一种受到乳突结构、空气和叶片表面蜡质共同作用的效应。纳米结构上的乳突结构决定静态接触角和动态接触角，从而提高荷叶的防水能力和湿能力。由于疏水性和亲水性是由材料的微/纳米表面结构决定的，因此科学家用微/纳米技术复制了荷叶表面的结构，并制做出很多类别的“荷叶效应”材料[注：出自曹丰、关子生、李东旭的《与荷叶表面疏水结构相似的材料的制备》，发表于2015年。]。

上图中的θ_{c}就叫接触角（Contactangle），是衡量润湿程度的量度。当接触角＜90°时，为部分润湿或全润湿，亲水性；当接触角＞90°时，为不润湿，疏水性；接触角＞150°为完全不润湿，超疏水性。接触角很大时，水珠呈球形，可滚来滚去。反之，水珠是扁的，不能随便移动。

接触角（Contactangle），图源：http://blog.sina.com.cn/s/blog_62da56db01016npg.html

荷叶效应的物化原理图，图源：https://kknews.cc/zh-my/food/pklevp.html

明白了荷叶效应的物化原理，艺术家和科学家们就可努力模仿这种表面，制做出仿荷叶结构的挂毛毯。通过表面处理产生超疏水和亲水表面结构，以此来控制流水速度；其次，把握超疏水结构在拐弯处的巧妙应用，能使水流往上滚动；超疏水和亲水表面结构的交叉使用，能使水分流进而产生飞白效果。

（4）纳米3D打印技术[注：参见第5章]

纳米3D打印技术已非常普及，用纳米3D打印技术和纳米纤维材料可打印出具有疏水性和亲水性结合结构的纳米书体壁毯。此壁毯中有打印出的书体沟槽，根据书写字体时的速度、方向和抑扬顿挫，来决定纳米纤维材料中超疏水、疏水、超亲水、亲水结构的安排和组合，字体沟槽边缘是肉眼难以看出的仿水围墙的效果（超亲水性结构）。书体沟槽也可分流，超亲水性结构中有肉眼看不见的小孔，让水流直接通过小孔流入壁毯后面管道并流到前面小孔出口，通过不断流入和流出达到飞白效果。

4.2.3　未来纳米艺术构思集锦

对未来纳米艺术进行构思确为愉快之事。因为纳米智能材料的普及，加之它的特殊结构，激活了艺术家们无穷无尽的颠覆性灵感。但在大量构思中进行优化选择却又是一件艰难的工作，因为很难保证所选的案例能代表未来纳米艺术。

未来纳米艺术构思中都紧紧围绕着纳米技术和纳米材料的特性：不可视建构中的可视性、可视性中的无穷小、纳米材料架构中的重构，以及纳米材料中的自主智能多变性。

1.干草变异为质软黄金片

（1）艺术构思与理念

展览厅地上设置了一个实验缸，周围木墩上有一堆堆实物干稻草（金属钠为原料），好像莫奈的稻草堆，材质干枯，色彩金黄。观众可抽出稻草堆里的干稻草放入实验缸内，让缸内机器搅拌和并加高压，慢慢地缸内所有稻草竟都演变成了质软黄金片。

质软黄金片的尺寸大小如人，薄如蝉翼，轻如鸿毛；韧性如钢，柔性如水；黄金片置于水中为红色，接触空气演变为黄金色。更使人惊讶的是，观众可用自己的体温来改变黄金片形状——体温孵出人体黄金浮雕，也有观众用手和手指体温慢慢融化黄金来制作自己的雕塑品。一些动画师竟用自体温把黄金熔化，并制做出不同动态体形，逐型逐格拍摄，制做出独具一格的定格动画。

俗言道：真金不怕火炼。然而在智能材料时代，纯金易于熔化，真金也畏惧火炼，人类几千年的材料真理将成为历史。如干稻草亦可变黄金，双方社会价值已完全颠倒趋同，遍地黄金的现象已不再是黄粱美梦。

《稻草变黄金》概念效果图I，（2017），刘培裕绘制

（2）关键技术支持

干冰变金刚石：1998年，中国科学技术大学钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在特定条件下制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界最权威的杂志《科学》上，立即被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。实验表明，在压力下的化学反应是金刚石合成的重要途径，在一定温度压力条件下，以干冰和金属钠为原料即可合成金刚石，该方法已经得到专家组重复试验的验证。

黄金材料熔点：目前的黄金材料熔点为1064.43℃，加工为2μm后熔点降到330℃，200nm降到33℃。而纳米黄金材料能使大体积黄金熔点降到人的体温之下。纳米黄金或纳米金（colloidal gold）又称胶态金，其纳米颗粒直径最小只有1m的10亿分之一。在这种尺寸下，黄金呈现截然不同的属性。

瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）科学家古斯塔夫·（Gustav Nyström）和拉斐尔·（Raffaele Mezzenga）在2015年研制出一种新的黄金泡沫（金色3D网状结构），比传统黄合金轻一千倍。下图所示是20克拉黄金泡沫可放于羽毛的顶部。肉眼根本无法区分黄金泡沫与黄金金属，此泡沫材料气凝胶也有金属光泽，但它手感软兼具伸展性。此纳米材料由98%空气和2%固体材料制成，固体材料中多于4/5是金色素，小于1/5是纳米乳蛋白纤维[注：参见《黄金泡沫比传统黄合金轻千倍》，（Gold foam a thousand times lighter than conventional gold alloys），发表于产品设计与应用官方网站：www.dpaonthenet.net，（2015）。]。

金泡沫，（2015），@ETH Zurich，图源：www.dpaonthenet.net/article

2.纳米隐形材料艺术系列

不可视的艺术分为两种：一种为纳米级尺度的艺术材料，肉眼根本无法看见，必须在强倍电子显微镜下欣赏；第二种是可见的大型实物材料艺术，但材质为纳米隐藏材料，艺术品可时隐时现。

（1）艺术构思与理念

不可见的大型艺术展：某大型美术馆正在举办材料艺术展，在隆重的开幕式后，嘉宾们走入宽阔展厅时，什么都没看见，除了人还是人。大家擦擦自己的眼睛，都设法能找到和发现某一些小的东西，但尝试都失败了。正在大家窃窃私语时，一股冷风通过，所有的材料艺术品都出现在空中和墙壁上，大家又擦擦自己的眼睛，仔细瞧瞧，这可不是虚拟现实，而是真材实料，由五花八门的智能材料构成。不同的是，所有材料表面上都涂上了隐形智能材料。如果嘉宾们继续往另一个展厅走，发生的情况与前厅一样，隐形艺术作品时而出现，时而消失。

巨型悬空黄金雕塑：巨形黄金雕塑悬在空中，与地面大约1.5m，往上望无任何悬挂线，朝底看无任何支撑物体。其实有无数个碳纳米管在雕塑底部支撑着重型的黄金雕塑，但人们肉眼看不见。雕塑四周边缘垂直面下，有一层透明护栏防止观众好奇入内，碳纳米管虽然看不见，可很容易伤人。

纳米黄金雕塑能以各种方式与观众互动，其中受观众喜欢的是，此雕塑可接受观众发出的各种个人信息，如手机、手表和纳米机器人等，其内部纳米结构会根据某人输送的数据而雕造出该人过去、现在和未来的头像群雕，并以浮雕的形式呈现于黄金雕塑的四壁外。

《穿越时空之舞》概念效果图，（2017），刘培裕绘制

穿越时空之舞：这是一场现代行为艺术和人体舞蹈的综合表演，整个表演场地是一大型舞台，是由隐形材料组合而成的自动交叉综合体。演员穿着紧身的隐身剧情衣，时而穿越时空，被黑洞吞灭；时而秀全身肌肉，铿锵有力；时而从地下冒出，四肢分飞；时而从天而降，眼球似雨点；时而仅露白美长腿，整齐划一；时而只留大脑头发，鬼魔聚集。表演过程中，真实人体大腿、头脑、眼球和手臂随时都会出现于观众眼前，观众的快奔、撕喊、挤压和狂舞是此次综合表演的一个组成部分。

上述艺术家们试图探讨隐形与存在、时空与黑洞、虚拟与真实之关联。

（2）关键技术支持

隐形材料（Stealth Material）是上述作品的关键技术。人能看到物体，是由于物体会将照射到其表面的光线分散开，反射到人的眼睛里。而隐身衣的原理正是减少光线的反射，同时又要减少物体的影子。隐身衣的制作材料能够吸收特定的光线，造成物体只会反射出微弱的光，而人的肉眼无法感受较微弱的光线，这就造成了物体像不存在一样。

2012年加拿大“超隐形生物科技”公司（Hyperstealth Biotechnology）CEO盖伊·克莱默（Guy Cramer）首次声称，“隐形外衣”的正式名称为“量子隐形伪装面料”（Quantum Stealth Camouflage），这是该公司经过多年秘密研究后的高科技成果——这种神奇面料能使周围光线弯曲，从而使被它覆盖的人处于完全隐身状态！[注：参见加拿大《赫芬顿邮报》（Huffington Post）发表的《来自加拿大的生物技术Hyper-stealth——量子隐形隐形斗篷》（Quantum Stealth Invisibility Cloak, From Canada’s Hyperstealth Biotechnology），http://www.huffingtonpost.ca，（2012）。]

HyperStealth生物技术-量子隐形斗篷， （2012），© Hyperstealth Biotechnology， 图源：www.youtube.com (http://www.youtube.com)

美国斯坦福大学材料科学和工程系官网近年披露，通过添加纳米原子——碳化硅超颖材料可以达到“真正隐形”；而此前，作为下一代3D打印材料，碳化硅在美国已经进入商用阶段。据该文介绍，每一种自然物质都有一个正的光反射比值，然而通过对碳化硅制成的超颖材料添加类似凹面镜的新月形纳米级人工原子，科学家们便可以调节光的反射值，如果能将这个值调整为零，那物体吸收的光线将不被反射，就做到了真正的“隐形”。项目组成员表示，通过调整纳米原户的大小，以及新月凹面的角度，能让我们的超颖材料对所有人类隐身。

超颖材料在美国的研究已经有了十余年的历史。由于这种材料自锐性好，光学相关的超颖材料基本都由碳化硅制成。超颖材料植入人工原子的过程很复杂，目前制造出斗篷大小的稳身衣仍然非常耗费时间，但技术上已经不存在障碍。

除了斯坦福大学外，麻省理工学院同样在进行相关研究。2013年3月该学院团队在TED会议上展示了由方解石制成的隐身盒子。

量子隐形传态（Quantum teleportation）的瞬间传输是另一关键技术。也许量子不属于纳米技术范畴，与“纳米艺术”名称无关，但笔者之所以在此引用主要是因为它可对未来隐形艺术的可靠技术支撑。提到“瞬间传输”，人们会浮想起《星际迷航》中的镜头，尽管人类瞬间传输还极其遥远，但中国科技大学潘建伟博士团队借助量子科学卫星“墨子号”，实现了地星之间量子态的“瞬间传输”。

潘建伟博士团队的实验成果已于2017年8月在世界顶级学术期刊《自然》发表。量子隐形传态是利用量子纠缠将物质的未知量子态精确传送到遥远的地方，而不用传送物质本身。远距离量子隐形传态是未来实现大尺度分布式量子信息处理网络的基本单元。

也许未来某一天，人类身体将被分解成无数粒子，然后这些粒子的状态被传送给另一星体的粒子。届时，一个“我”被分离消失了，另一个“我”在星体上重构呈现。

3.艺术品穿墙走壁

（1）艺术构思与理念

武艺高强者能飞檐走壁，传说中念经咒能穿门而入，飞檐走壁在某一程度上能使人相信，但念经穿门而入那只停留在理念之中。而奇点时代的纳米技术引导的艺术品，不但可穿门而入，而且能穿墙走壁。

当观众走入展厅，一个结构复杂的机器人被封于一个透明的金刚玻璃中，四围无缝隙。它非常友好，不断向观众招手以示友好，并不断试图接近观众。使观众惊讶的是，随着一种“吱吱”的声音，它自动解体为灰雾云，并透出金刚玻璃墙重新组装，它的手已握到了观众的手，身躯已贴到了观众的脸。

展览大厅内，并排横竖着五面石墙，每面墙相隔6m。如观众愿从石墙A侧跑到石墙E侧后，大家会诧异地发现机器人会跟随你跑，穿过一面面石墙，到达终点，与跑步到达的观众对视相望。此艺术品是一个结构复杂并具有一定情感的机器人，行动极快。它有一种特殊功能，能自动拆装并组成无数微纳米级蛇云，穿墙走壁进入另一空间，再自动重新组合回原机器人。

艺术家用机器人与人类的亲近和对抗行为来说明，智能机器人与人类是朋友、亲人的关系，但人类智能发展是有限的，而智能机器人是无限的。人类也许永远无法赶超智能机器人的智能发展速度和各种特殊功能，而人类的唯一办法是与智能机器人融合，把人类的智慧融入智能机器人中，同时把智能机器人的智能融入人体之中。

物质是可以穿越的，有些物质可穿越大地、墙壁、人类所见的任何物质，也可穿越人类大脑而不留下任何痕迹。其次，物质有阴阳两极，两界中的物质相互对应，即人类已知的世界是由正物质组成的，但是还有一个与其对应的反物质世界。

（2）关键技术支持

关键技术是模块化自重构机器人（变形机器人）和纳米机器人。《超能陆战队》（Big Hero 6）中通过脑电波控制、任意组合的微型机器人便是建立于模块化自重构机器人技术之上的。

东京科技大学福田敏男（Toshio Fukuda）和中川星矢（Seiya Nakagawa）在1988年提出了“动态式重构机器人”（Dynamically Reconfigurable Robotic System（DRRS））的概念[注：参见《智能机器人系统》杂志（Journal of Intelligent and Robotic Systems，1988）。]，此后，模块化自重构机器人以其独异的性能引发了各国机器人学者的热情和深入研发。简单地说，自重构机器人由许多标准模块组成，就像变形金刚机器人一样可自主拆散再重新组合。模块上的传感器能使它感知环境信息，并利用模块之间的可连接性和互换性进行重构连接和分离，从而改变标准模块的构型和运动方式。

它可以构成能够穿越狭小空间的蛇形机器人、能够在不平的路面上运动的多足行走机器人、可快速运动的滚动机器人、适于空间应用的柔性操作手等。由于电子学、微型机电系统及微型传感器技术的发展使得计算单元及微驱动、微传感器单元的体积越来越小，但功能越来越强大，这有力地推动了自重构机器人由理论研究向工程实践发展[注：哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室网站：http://homepage.hit.edu.cn/pages/zhuyanhe。]。

根据自重构机器人模块连接的拓扑结构，可以将其分为阵列式、串联式和混合式三类：其中串联式的自重构机器人可以形成蛇形、四足构型、圆环构型等，模块关节一般具有转动自由度，整体运动形式比较丰富，例如宾夕法尼亚大学的CKBot（2009）[注：美国宾夕法尼亚大学MOD实验室官方网站：http://modlabupenn.org。]和美国南加州大学教授沈为民博士的SuperBot（2004）。

美国南加利福尼亚（USC）大学机器人研究中心沈为民教授长期进行模块机器人的研究，是该领域的先驱人物。他的研究是把机器人创建成像高乐（Lego）模块那样可以互相交换随意拼接的多形态机器人（Polymorphic Robotics）。这种机器人每一个小的组成方块都是有智能的，能按任意想象的配置安排组合自己，更惊奇的是，这种机器人如碰到一道墙，它会首先找到一个洞，哪怕是一小洞，然后把自己拆开，每一块在智能指引下穿过洞，在墙的另一面重新组合起来。如这种方块能在不久的未来缩小到纳米的尺寸，它将能穿越大多数物质及至人体。[注：参见加来道雄的《物理学的未来》，（Anchor Books）。]

如果此种机器人发展到微纳米级，它们便可自动变更和创作构型以穿透大部分材料，而穿墙走壁对它们来说只不过是小菜一碟。其实，构成墙壁的材料大部分体内90%是空间，只是人类眼睛看不到而已。

4.纳米镜头下的爱情故事[注：由广东工业大学艺术家郑一见等构思和绘制。]

（1）艺术构思与理念

作品构思是通过自带摄像头的纳米医疗机器人进入人体内拍摄的一个故事性短片，它讲述了一个纳米机器人Brave和癌细胞Mini从相互扼杀、搏斗到产生情感，并反抗程序命令的爱情故事。对纳米机器人拍摄的大量影像进行画面截取和剪辑，再加入三维动画后便形成了具有微观美的影像故事作品。

纳米机器人的成熟发展给未来科技和艺术带来更多可能性。此作品旨在探索未来微观人体体内细胞与纳米机器人的关系——未来智能机器人与人类生物体态之间的关系，以及生物与非生物对待死亡的意识差异。

纳米镜头下的爱情故事I，（2017），郑一见绘制

（2）关键技术支持

2015年5月，美国哥伦比亚大学的科学家成功研制出一种由脱氧核苷酸分子构成的机器人，它能够跟随DNA的运行轨迹自由地行走、移动、转向及停止。德国慕尼黑工业大学（TUM）发明了最新的DNA纳米装置，它包括一个可运动的机械手、一本能开合的书和一个可切换的齿轮。这意味着利用DNA编程制造纳米结构和机械的科学技术取得突破性进展。

2016年，加拿大麦吉尔大学（Magill University）和蒙特利尔大学工学院（école Polytechnique de Montréal）合作研制出一款纳米机器人。这款机器人可以在人体血管内运行，精准锁定癌细胞并投递药物。这是目前世界上最先进的药物投放系统。根据蒙特利尔工学院纳米机器人研究中心项目负责人Sylvain Martel教授所言，每一个纳米机器人携带不少于一亿数量的细菌，每个细菌都生有鞭毛并且能自我推进，它们携带充足的药物，进入人体后就开始寻找需要药物治疗的部位。并且，药物受到的推动力都能让它们深入肿瘤内部，进而有效瓦解肿瘤[注：出自《自然纳米技术》（Nature Nanotechnology）的《磁力控制的趋氧细菌把含有治疗药物的纳米脂质体投放到肿瘤缺氧区》（Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions）。]。

纳米医疗技术，（2015），www.sohu.com/a/111242543_255407 (http://www.sohu.com/a/111242543_255407)

德国斯图加特大学（Universität Stuttgart）研究人员研发出一种极小微型摄像头，并将其应用于医疗、安全监测以及微型机器上。该摄像头镜头仅0.1 mm长，能在3mm远距离来对焦物体。传统技术是无法制造出如此小型设备的，他们使用3D打印技术来打印出摄像头的3层镜头。

4.3　当代纳米艺术之概况

纳米艺术是随着纳米技术的起步而出现、扩展和普及的。作为艺术和纳米技术的交叉学科，纳米艺术目前已得到艺术界和科学界的高度推荐和赞赏。纳米科技已经派生出几十种技术手段应用于纳米艺术创作；这些科技又催生出多变的纳米艺术形式。纳米尺度下的微观结构、质地、点线、色度、明暗与肌理构成了纳米艺术独有的感染力，其实，纳米艺术就是用纳米技术工具来展示鲜为人知的微观纳米世界的深度美感。

纳米艺术的创作有着复杂的技术过程，创作步骤主要使用高分辨率电子显微镜、扫描探针显微镜，操纵原子（或分子）和其他纳米尺度的结构，或使用物理和化学方法，创作原子分子纳米结构式的绘画和雕像；然后通过摄影和后期处理，使不可见的纳米艺术变成具有吸引力的图像。纳米艺术的创作方法根据思路的不同有两种方法：一种是“从上到下”的方法，一种是“从下到上”的方法。“从上到下”方法的主导思想是通过开发现有的宏观工艺与技术潜力，实现材料、器件的微型化。这些技术包括纳米光刻技术、纳米压印工艺、纳米打印技术等。“从下到上”方法则是希望通过微观手段控制和操纵一个个单分子、单原子，设计并构造各种新的物质和结构，包括SPM（Scanning Probe Microscope，扫描探针显微镜技术）、DNA技术、CVD（Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积）诱导生长技术、自组装技术、外延生长技术、光镊技术（Optical Tweezers）等[注：出自沈海军和时东陆所著的《纳米艺术概论》，由清华大学出版社于2010年出版。]。

4.3.1　纳米艺术发展简述

美国《史密森尼》（Smithsonian）[注：出自哲亚·莫那丽（Zeeya Merali）所著的《纳米技术的先驱：罗马人1600年的老高脚杯》，2013年发表于《史密森尼》杂志（Smithsonian）。]杂志报道，科学家表示1600年前的古罗马人采用与现代纳米技术类似的工艺制作过一支名为“卢奇格斯杯”（Lycurgus Cup）的高脚杯。这种酒杯由双色玻璃制成，能够随着光照变化改变颜色。经过对碎片进行显微镜分析，科学家发现古罗马人将金银颗粒植入玻璃，其工艺的精确性之高令人感到吃惊，促使科学家将古罗马人称为“纳米技术的先驱”。

“卢奇格斯杯”（Lycurgus Cup），图源：https://en.wikipedia.org

当代最早的纳米艺术品是纳米科学家个人无意间创作的，这个可追溯到20世纪30年代后期。当时电子显微镜已能在市场买到，电子显微镜下纳米世界所带来的美妙图像，吸引了许多科学家来操纵、捕捉和创造纳米艺术品。历史上第一个纳米艺术家（Nanoartists）也许是罗马尼亚细胞生物学家乔治·埃米尔·帕拉德（George Emil Palade，1912——2008）[注：参见4.3.4节。]。他用电子显微镜幻灯片集锦了高分辨率电子显微镜图像，存放于耶鲁大学哈维·库欣/约翰·海惠特尼医学图书馆（Harvey Cushing/John Hay Whitney Medical Library），并免费提供给全世界学生和科学家。

科学家发明研究纳米的重要工具是扫描隧道显微镜（Scanning Tunneling Microscope，STM）。在此基础上，原子力显微镜、磁力探针显微镜、摩擦力探针显微镜等扫描探针显微镜也被相继发明，这些仪器为人类揭示了一个可见的原子、分子世界[注：参见沈海军所著《纳米艺术的发展概况》（www.nanoart.lingw.net/article-2728957-1.html）。]，也成为艺术家探讨微观世界的一个有力工具。

但由于使用此显微镜设备的高难度和昂贵代价，故早期使用者大都是科学家。科学家们出于对艺术的兴趣，经个人或团队创造，把纳米世界丰富多彩的美观图像呈现给大家。许多科学家操纵科学实验，同时又捕捉和创造艺术品。如1989年美国斯坦福大学科学家搬走原子团“写”下斯坦福大学英文名字；1990年美国国际商用机器公司研究员使用STM在镍表面用36个氙原子排出“IBM”；1993年中国科学院北京真空物理实验室自如地操纵原子成功写出“中国”二字；1997年，美国康奈尔大学的科学家通过纳米刻蚀方法用单晶硅制作了世界上最小的吉他，并利用激光进行弹奏，得到了比正常吉他频率高13万倍、多17个八分音阶的声响[注：参见沈海军和时东陆所著的《纳米艺术概论》。]。

1985年让·弗朗索瓦·利奥塔（Jean Francois Lyotard）的非实物艺术展在法国巴黎举行，从而非物质艺术的新形式——非实物的“不可见”的纳米艺术品正式登入艺术殿堂。在20世纪90年代和21世纪初，逐渐涌现出一批独立的专业纳米艺术家。他们有的使用绘画、雕塑、动画和数字绘画形式表达，如克里斯·罗宾逊（Chris Robinson）；有的采用分形、数字拼贴、数字绘画等方法来再创作电子显微照片，进而产生一种奇异的科学图像，如克里斯·奥非斯可（Cris Orfescu）。还有使用纳米视频的纳米艺术家休·麦格罗（Hugh McGrory），使用纳米装置艺术的维多利亚·威斯纳（Victoria Vesna）和詹姆·吉姆泽韦斯基（James Gimzewski），使用纳米多媒体的艺术家克里斯·奥非斯可（Cris Orfescu）。网上展览自己纳米作品的先驱者有唐纳德·恩戈勒（Donald Eigler）、阿纳斯塔西·约翰·哈特（Anastasios John Hart）、杰克·梅森（Jack Mason）、蒂姆·丰塞卡（Tim Fonseca）、罗伯特·塔斯（Robert Freitas）、乔·勒托那（Joe Lertola）等[注：克里斯·奥非斯可（Cris Orfescu），《纳米艺术：纳米技术与艺术》Nanoart: Nanotechnology and Art），《生物激发计算艺术——图形构成的科学数据》（Biologically-Inspired Computing for the Arts: Scientific Data through Graphics），IGI Global发表，（2012-04），www.igi-global.com/journals。]。

如果说早期大部分纳米艺术家都停留在自然结构美（Nanolandscape）阶段，而近十年来，很大部分纳米艺术家都拿起纳米工具，改变和移动纳米极的原子和分子，创作了一幅幅新的纳米结构美的图像，从而进入Nanosculpture时代。其次，高强电子显微镜和高分辨率的照相机技术促进了各种后期制作软件的发展，也使艺术家能创做出一种更令人惊讶的、超越现实主义的美感。因此这一时期艺术家人数庞大，作品质地明显提高，这些将在以后的章节中陆续阐述。

过去的十年，纳米艺术大赛也如雨后春笋，在世界各地或网络上频繁举办，如2006——2007年芬兰第一次国际纳米艺术竞赛、法国纳米科学基金会举办的纳米图像比赛、美国分子加工研究院举办的IMM计算纳米技术和艺术大奖赛、爱尔兰CRANN纳米作品赛、美国材料研究会的“科学就是艺术”大赛、以色列国际纳米大会纳米艺术赛、以色列希伯来大学2014年纳米艺术大会和比赛、2014欧盟学生纳米艺术摄影大赛、日本电子显微镜照片大赛、中国台湾纳米影像赛。其中，美国克里斯·奥非斯可（Chris Orfescu）创办的“纳米艺术21”（Nanoart 21），现已举办多届纳米艺术网络比赛，其参赛者包括比尔·史密斯（Bill Smith）、安娜·尤森（Anna Ursyn）等著名美国艺术家。

同时，纳米艺术已陈列于世界各地美术馆和重要展场。美国洛杉矶县博物馆从2003年起，每年都会举行纳米（Nano）艺术展览会和大赛，2011年该美术馆还出版了维多利亚·威斯纳和詹姆斯·吉姆泽韦斯基的作品集[注：参见维多利亚·威斯纳和吉姆·泽韦斯基所著的《艺术与科学的交叉点——纳米》（At the intersection of art and science: NANO），由洛杉矶县美术博物馆于2011组织出版。]。其次，各大学和研究机构也举办各种纳米艺术大会和纳米图片展，如国际纳米艺术节[注：国际纳米艺术节（the International Festival of Nanoart）第1～3届，分别于芬兰、德国和罗马尼亚举办。]、17届国际电子艺术论坛（ISEA2011）纳米艺术专题、自然科学网站Scilogs、德国卡塞尔大学的纳米艺术画廊、IBM公司Visualization实验室画廊、莱斯大学（Rice University）斯莫利（Smalley）纳米科技研究所每年一次的纳米艺术图像比赛（Nanoart Imagery Contest）、美国普渡大学物理系网站上的扫描隧道显微镜照片集、Illinois大学科学画廊等。意大利的Stefano Raimondi在2007年首次取得了纳米艺术史的硕士学位。

中国首届国际纳米艺术展（1st International Nanoart Exhibition）[注：KOCA《Nanoart》可雅电子杂志，“家”（Art Is Home），（2010），www.k312.com。]由平杰策展，于2010年在苏州科技艺术中心和上海壹号美术馆举办。展览聚焦各种材料、物质的纳米元素，由纳米科学家、艺术家、设计师共同探究由纳米世界所引发的各种可能性，其被分为三个部分：一、科学家提供来自实验室的纳米图谱——自然赋予的艺术品；二、艺术家根据纳米原始图谱，创意和引申出它的结构美学、社会意义、宇宙哲理；三、设计师把纳米元素扩展为产品造型，实用器皿。此展览是中国第一次试验性的纳米作品展览。

2015年5月上海复旦大学举行了“复旦国际纳米艺术展”，展出了来自中国、澳大利亚、加拿大、英国、日本、韩国、以色列、意大利、捷克、西班牙、美国、德国、瑞典等十余个国家的高校、国家实验室和企业的264幅纳米艺术品。在学术层面上，这次展览对纳米艺术作品进行了严格规定：不接受任何通过非纳米技术手段创作的艺术作品或者添加物，但允许为了渲染艺术效果而进行的后期染色处理。在该规定下，所有作品无一含有宏观艺术的添加物，坚持了“纳米艺术真正成为纳米技术的艺术”的宗旨[注：《纳米艺术展现科学美》（2015）。]。

革命性的科技引领了一波又一波的艺术革命，使视觉语言发生了根本性变革。也许现在人类还不能完全认识纳米科技的迅猛发展对文化艺术的冲击力度和深度，但有一点是可以肯定的：纳米技术必将令纳米艺术结出颠覆性的丰硕之果。

4.3.2　纳米艺术中微观美感

1.不可视的微观美

纳观美感即肉眼无法看到的纳米级的微观美感，这种审美方式将彻底打破传统的可视艺术审美习惯——不可视艺术美也将成为艺术审美的重要组成部分。科学家和艺术家习惯称这种无法感觉和接触的艺术为电子显微镜下的纳米美感。因与几千年的感官美感方式差距很大，使得审美不得不重新定义。

中国同济大学的沈海军教授在他的《纳米艺术的发展现状》一文中称纳米级的世界为“纳观世界”[注：参见沈海军所著的《纳米艺术的发展概况》（www.nanoart.lingw.net/article-2728957-1.html）。]。纳观世界确为纳米艺术的主要特征，也为该艺术的核心魅力所在。人类对微观世界美认识的渴望，以及对微观世界美的追求，使得纳米艺术一出现便受到了科学家和艺术家们的赞捧。随着对纳观世界认识的提高，加上电子显微镜、原子力显微镜等诸多微观展示手段的呈现，人类对微纳观世界美的审美水准也随之发展和变化，其追求也更为迫切。

微观世界之美具有很强的随机性和开放性。比如生物细胞很容易受到外界的干扰与作用，进而生成不确定性和变异的结构，在随机发散的变异中就有可能生成新的细胞或物种。也就是说，就微观之美与宏观之美比较而言，前者在量与质的变化上，频率更高且速度更快。

“无穷小中的无限大，无限大中的无穷小”是微观世界之美的哲理基础。多层和平行的宇宙蕴含了宏观、中观和微观美，无限大的宏观宇宙和无限小的微观世界，呈现了宇宙的极大与极小的两极美。人类对微观世界及其美感的认识也在不断进步，从认识细胞美，到分子、原子美，到今天拨动和重组纳米级别物体美。这种“微观美”或“科学美”结合的艺术作品充满着不可言喻的色彩和无穷迷人的魅力。

中国几千年历史上的微观艺术美主要体现在微雕、微画、微刻、微画雕和微勾画上，并被世上称为“中国绝技”。既是绝技，便有着中国人对微观世界的独特审美意识和方法，这种意识早溶于中国人的血液中，代代相传。“心灵手巧”“技艺精湛”“聚精会神”都是此审美意识下艺术家形态和工艺之体现，微观中“不失气韵”“神形兼备”，微刻中“刀风老到”“力透三分”都是此审美意识下对微观作品的赞语。东方人都视老子的“无极生太极”及道教的“阴阳”作为宇宙万物宏观、微观美的根源，任何微小物质都是由更小的物质组成的，任何微观物质都是形成与之相对应的宏观物质的基础。老子和道教的哲理使中国人早在几千年前便认识到微观与宏观世界的关联，并把此文化内涵付之于微观艺术创作中。

2.纳米世界的结构美

纳米世界的结构美是纳米艺术中微观美感的核心部分之一。不可视纳米建构中的可视性，可视纳米建构中的不可视性，这种矛盾又统一的现象是纳米结构美的内涵。纳米结构（Nanostructure）通常是指尺寸在100nm以下的微小结构。它指以纳米尺度的物质单元为基础，按一定规律构筑或组装成一种新的体系。构成纳米结构块体、薄膜、多层膜及纳米结构的基本单元有下述几种：零维体系的有团簇、人造原子、纳米微粒；一维体系的有纳米线、纳米管、纳米棒、纳米纤维；二维体系的有纳米带、超薄膜和多层膜。

这些复杂而自然的纳米结构组成了世界万物之美。人们在电子显微镜的帮助下，看到了微观世界的纳米结构美。下面我们仅以纳米花朵为例，诸如下面图片中的酷似罂粟花的花朵实际上是碳纳米管结构；下面图片中的纳米花由苯胺低聚物分子构成，苯胺四聚物是一种类似塑料的材料；下面图片中犹如蕨类植物的结构由晶体层构成，此晶体能够与特定波长的光线发生相互作用，形成不同的色彩。晶体层的一部分可以从液态变成类似花朵的形态，其他部分的形状好似振翅的蝴蝶花。下面图片中的纳米花朵是哈佛大学博士后维姆·诺度文（Wim Noorduin）[注：参考4.5.4节。]通过改变晶体环境中并进行细化得到的。

沈海军曾收集了150多种纳米花朵于《千姿百态的纳米花》一书中，其中包括氧化锌纳米花，氧化硅、氧化钛与氧化锡纳米花，硫化物纳米花，金属与碳材料纳米花，硅化物、半导体材料与无机化合物纳米花，以及生物与有机物纳米花。这种以纳米结构为美的花朵可以说成千上万，不胜枚举，且美不胜收。他和同事们每次坐在电子显微镜边，都会发现一幅幅赏心悦目的图景——微观世界的花朵，如纳米玫瑰、纳米丁香花、纳米山茶、纳米菊花、纳米芍药等，仿佛进入了一个纳米花的海洋[注：参见沈海军、孙庆丰、卢芸等合著的《千姿百态的纳米花》，未出版稿。]。

纳米艺术家对纳米物体元素和结构美的实验和探讨，既具有科学层次的意义，又可赋予当代艺术更本质、更原始的微观物理组合内涵——纳米艺术中微观美感之精髓。中国武汉科技大学衡伯军副教授曾发表论文阐述：纳米科技是一门具有艺术性的科学，而纳米艺术是一门具有高科技性的艺术，两者相辅相成，共同进发，从而使得纳米科学和艺术研究，既有探索的艰辛也有美的享受[注：出自衡伯军所著的《纳米科技中的艺术审美》，于2014年发表于《科技创新导报》官网：www.cqvip.com/QK/88569A/201430/。]。

纳米罂粟花，图源：http://dy.163.com

纳米花，图源：http://blog.sciencenet.cn

当代纳米艺术作品展示的方式尚处于初期阶段，但不可否认，纳米作品正逐渐改变人类“审美”意识。纳米科技改变万物结构美的超强特性和无可比拟的形态蜕变功能，已逐步被当代艺术界接受和推广。

3.纳米材料美

纳米材料美理论上应包含材料的结构美，但因纳米量级结构的特殊性——微观无限放大会产生的惊人的结构效果，因对其单独论述。

在微观世界里，纳米艺术制作过程中用到了大量不同的纳米材料，纳米材料能展现出的色彩、纹理、光泽、质地特点、可塑性、随机性、光滑度、透明度、虚实度等都是其他材料无法比拟的，因此，纳米材料能给予人们一种特有的材料美感。

纳米材料大部分都是用人工制备的，属于人工材料，但是自然界中早就存在纳米微粒和纳米固体，故有些纳米材料也是自然材料。纳米材料的物理性质和化学性质既不同于宏观物体，也不同于微观的原子和分子。当组成材料的尺寸达到纳米量级时，纳米材料表现出的性质与块体材料有很大的不同。在纳米尺度范围内原子及分子的相互作用，强烈影响物质的宏观性质。

纳米材料包括金属、陶瓷、聚合物及复合材料等。纳米材料的功能包括催化、能量采集、能源存储，光学性质以及通过自组装实现的表面功能。纳米材料的稳定性、可靠性和机械性能是这类材料值得特别关注的问题。

纳米材料按化学组成可分为纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃、纳米高分子和纳米复合材料；按材料物性可分为纳米半导体、纳米磁性液体材料、纳米非线性光学材料、纳米吸波隐身材料、纳米铁电体、纳米超导材料、纳米热电材料等；按应用可分为纳米电子材料、纳米光电子材料、纳米生物医用材料、纳米敏感材料、纳米储能材料等。

人们对上述部分材料的美感早已熟悉，例如纳米金属、纳米晶体、纳米陶瓷、纳米玻璃。可人们对纳米材料的物理属性所产生的美了解并不多。由于纳米材料具有微粒小、表面积大等特性，使纳米材料在光学作用、磁性液体、敏感密度和吸波隐身等方面具有特殊的美。以磁性液体为例，它是由超细微粒包覆一层具有长键的有机表面活性剂，并高度弥散于一定基液中，从而构成稳定的具有磁性的液体，它可以在外磁场作用下整体运动，因此具有其他液体所没有的磁控特性。如日本艺术家儿玉幸子（Sachiko Kodama）和竹野美奈子（Minako Takeno）在2001年到2007年利用强烈磁场的极化液体创作了一系列磁流体雕塑（Ferrofluid Sculptures），这些雕塑的磁性流动美感非常震撼。如艺术家用纳米材料的吸波隐身功能制作隐身艺术品，那将会是一个什么样的美感？用纳米敏感材料制作的互动艺术品给人的会是什么样的触觉美感？有一点是非常清楚的，纳米材料的美感会突破传统审美的规范或者扩张其内涵[注：由于纳米材料特殊性能产生的特殊美太广太深，可另写论文论述之。]。

4.3.3　当代纳米艺术的表现形式

纳米艺术是随着近十几年纳米技术的发展而崛起的新兴艺术，分类没有统一的标准，如按制作技术可分为纳米光刻艺术、纳米压印艺术、纳米打印艺术、扫描探针显微镜（SPM）艺术、DNA纳米艺术、化学气相沉积（CVD）诱导生长艺术、自组装艺术、外延生长艺术、光镊艺术、纳米光学艺术、纳米操纵虚拟艺术和纳米生物艺术等。这些技术名称深奥且很难阐述，因此本节按艺术形式进行分类，包括纳米图像、纳米浮雕与绘画、纳米雕塑、纳米建筑、纳米装置和纳米视频等。

在宏观世界，绘画和雕塑是一目了然的，前者为平面的，后者为3D的。但到了纳米世界，严格意义上的二维物体实际上已经不存在了。对于立体程度较高的纳米作品来说，我们可以直接将其归类为纳米雕塑，但对于立体程度较小的作品来说，则很难说其是“纳米绘画”还是“纳米浮雕”[注：出自沈海军所著《纳米雕塑艺术与纳米雕刻技术》，发表于2009年的《艺术科技》。]，因此，把它们归于一类。从尺度上来讲，纳米艺术作品又可以分为微米（μm）和纳米（nm）分子尺寸量级的作品（1μm=1000 nm）。

为让分类不太复杂和繁多，纳米和微米尺度级别的作品都搁放到一起，比如“纳米雕塑”也包含“微米雕塑”，因为它们都属于纳米技术范畴。

1.纳米图像

纳米图像是在高强电子显微镜下拍摄的自然纳米级结构照片，它没有经过任何人工操作——也就是纳米级结构的自然美。这种自然纳米美完全超出人类想象力和视觉沉淀：它们似山水，山峦逶迤；似花朵，笑面如春；似森林，静谧茂盛；似生物，栩栩如生；似宇宙，神秘莫测。更奇特的是，美国莱斯大学科学家斯蒂芬妮·尚托（Stephanie H.Chanteau）和詹姆斯·妥尔（James M.Tour）发现了一类名为“莆田”的有机分子（NanoPutians）[注：出自于斯蒂芬妮·尚托（Stephanie H. Chanteau）和詹姆斯·妥尔（James M. Tour）发表于《有机化学》上的文章《拟人化分子的合成：纳米小人》（2003年）。]，这类分子的化学式个个酷似人体结构，千姿百态，被称为“分子神奇”。

但高强电子显微镜拍摄的纳米艺术照片不应该与使用光学显微镜拍摄的照片混淆，后者是在低倍镜下呈现的平面图像，其拍摄的图像是由光子（光粒子）呈现的。而纳米艺术图像的成像过程是由电子（带电粒子）穿透实现的，具有更深入、更自然的纳米结构3D效果[注：出自沈海军所著的《方兴未艾的纳米艺术》，（2012，科学网：http://nanoart.lingw.net/article-5206386-1.html）。]。

“纳米棒蒲公英”，艺术家：Aruna Ivaturi，图源：https://www.flickr.com

纳米纤维，（2010），摄影：Gang Seong-hun，图源：www.chinanews.com (http://www.chinanews.com)

显微镜下的世界，艺术家：Sheri Neva，图源：艺术家提供

如2005年日本精工纳米技术有限公司的科学家髙桥海人（Takahashi Kaito）无意间在硅材料表面发现的《世界上最小的抽水马桶》，其高度只有10微米。英国籍印度艺术家阿鲁娜·唉维图蕾博士（Aruna Ivaturi）的“纳米棒蒲公英”（Nanorod Dandelions）是锡氧化物纳米棒的扫描电子显微镜图像（每个杆平均为50纳米左右和1微米长），拍摄的结构和色彩都美丽惊人。哈佛大学韩国留学生Gang Seng-Hun用电子显微镜拍摄的“纳米纤维”（Nanofibras），奇特而自然、立体又神秘。美国纳米艺术家西蕾·涅瓦河（Sheri Neva）用电子显微镜拍摄了一系列名“显微镜下世界”的图片，其中一些在2012年国际纳米艺术比赛中获奖（Nanoart 2012 International Online Competition）。

越来越多纳米图像在世界著名的出版物中发表，而艺术特色突出的作品都被印制于期刊的封面与封底。这种现象与纳米图像印刷技术的出现有关，此印刷技术是一种新型的压印转印技术，它将被广泛用于纳米凹凸图形的加工制作。纳米图像印刷技术就是用具有纳米凹凸图像的模具作“印版”，用预先涂有聚合物涂层的硅片或玻璃片等作基板（被印物），在相应的设备和器具的配合下，通过精确压印并定型以后，再把模具与基板分离开来。这时，人们会发现，存在于模具表面的纳米凹凸图像便准确无误地被转印到基板表面的聚合物膜上了[注：出自张海燕所著的《纳米图像印刷技术》，于2015年发表于《西安理工大学学报》。]。

2.纳米浮雕与绘画

因“纳米绘画”和“纳米浮雕”无法用视觉来区别，为此，欣赏纳米图片时应多注重真实的纳米尺度，而不是用直接的视觉深度来判断。

奥巴马头像，（2008），艺术家：Shepard Fairey etc，图源：www.nanobama.com (http://www.nanobama.com)

“纳米爆炸”（Nano-Explosions），艺术家：Fanny Beron，（2007-08），图源：http://io9.gizmodo.com

纳米浮雕与绘画不包括纳米自然图像，却包括使用纳米级材料组成各种微浮雕或者所谓的“平面”形象绘画，或者说通过研究纳米结构和改变纳米结构而拍摄的高质量浮雕图像、观念构件及产生的特殊效应等。也就是说，它是通过人工操作纳米结构来进行创作的，其技术过程可“从上到下”也可“从下到上”。

纳米浮雕与绘画在纳米艺术中很普及，其绘画内容也很广，上到总统，下至小昆虫；大到宇宙，小到分子细胞。

美国密歇根大学纳米实验室，教授约翰·哈特（John Hart）、萨迈赫·塔韦非克（Sameh Tawfick）、迈克尔·德·维尔德（Michael De Volder）和威尔·沃克（Will Walker）在2008年使用了大约1.5亿根纳米碳管（与美国当年投奥巴马票数相等）创造了纳米微型奥巴马头像《纳米奥巴马》，每个纳米碳管的大小也只有头发的五万分之一。当年此作品被评为年度最佳图像，可见其纳米技术与艺术政治结合的巨大魅力[注：参见纳米奥巴马网站：http://www.nanobama.com。]。这群教授是科学家同时也是艺术家，他们采用画家谢泼德·费尔雷（Shepard Fairey）[注：谢泼德·费尔雷（Shepard Fairey，1970）美国艺术家。]红白蓝三色为主调的奥巴马头像为原型，将其缩小并打印于玻璃板。然后，照射紫外线穿过此玻璃板，将头像投射在硅片上。随后，艺术家在硅片表面有奥巴马头像投影部分“撒”上催化剂，并使用高温CVD方法在有催化剂的地方着纳米碳管。当然，必须使用电子显微镜拍照才能得到大家看到的奥巴马。

加拿大蒙特利尔大学工学院（École Polytechnique de Montréal, Montréal）的范妮·贝龙（Fanny Beron）创作了“纳米爆炸”，此作品在2007至2008双年度的科学与艺术大赛当中获得了第一名，该图是在电子显微镜下拍摄到CoFeB电子磁性列阵溢出时的画面。

ZnO2纳米“花朵”，艺术家：Jian Shi，图源：www.xincailiao.com (http://www.xincailiao.com)

纳米玩具熊（Nano Teddy Bear），（2009），艺术家：Helia Jalili，图源：www.nanowerk.com (http://www.nanowerk.com)

美国威斯康星大学（University of Wisconsin）的石健（Jian Shi）通过物理气相沉积技术得到的ZnO2纳米“花朵”，有点像《阿凡达》里潘多拉星球上会自己发光的花朵[注：新材料在线官网：www.xincailiao.com/news/news_detail.aspx?id=9487。]。

加拿大滑铁卢大学（University of Waterloo）的贺莉亚·贾利利（Helia Jalili），在摄氏70度下利用电化学沉积设备在氧化铟涂层的玻璃基体上沉积的ZnO纳米结构，看起来像躺在棉花堆里的小熊。

当代艺术家中也有把纳米图像拿来进行再绘画创造的，并得到一种很奇特的效果。他们使用扫描探针显微镜扫描得到SPM纳米照片，放大后会根据图片效果通过电脑图层进行数字绘画再重构。他们把电脑绘画技能和可视的纳米图、宏观世界物体与无限小纳米空间，以及数字绘画技能与纳米扫描拍摄技术自然融于一体。美国北科罗拉多大学（University of Northern Colorado）教授安娜·乌尔森（Anna Ursyn）便是此类作品的代表，她的创作和教学都从科学作品和技术过程中激发灵感。

德拉科（Draco），（2011），艺术家：Anna Ursyn，图源：艺术家提供

3.纳米雕塑

纳米雕塑是指人为改变纳米结构的完全立体的纳米雕塑。纳米雕塑是纳米艺术中最耀眼的表现形式，其内容和技术手法不断创新，包罗万象、无奇不有。例如蚂蚁头上纳米级的人体群雕，头发丝上的纳米花海，针空上的庞大城市高层建筑物，单个分子构成的分子车和分子人，纳米级芯片上的超级《圣经》等。

21世纪初期纳米雕塑已呈现雕塑艺术特征，人工改变纳米结构的雕塑作品也非常普及。如2004年日本兵库县（Hyogo）大学的千秋米南（Chiaki Minan）和松井慎司（Shinji Matsui）教授创作的《做瑜伽的纳米小人》，每个人的高度为2微米左右。奥地利科学家亚历山大·奥薛尼卡夫（Aleksandr Ovsianikov）[注：亚历山大·奥薛尼卡夫（Aleksandr Ovsianikov），维也纳科技大学（Vienna University of Technology）教授。]等人复制了40微米高的“维纳斯像”，制作了30微米长的小白兔。日本科学家使用纳米双光束聚合技术雕刻的《纳米牛》，高7微米，体长10微米。当然，韩国研究员Dong-Yol Yang同样用纳米技术复制了罗丹的《思想者》，是此类作品中的佼佼者，被称为“世上最小的纳米思想者”，大小等同于两个红细胞，高20微米[注：出自沈海军和时东陆所著的《纳米艺术概论》，于2010年出版于清华大学出版社。]。

罗丹的“思想者”，艺术家：Dong-Yol Yang，图源：《纳米艺术概论》

信任（TRUST），（2015），艺术家：Jonty Hurwitz，图源：www.jontyhurwitz.com (http://www.jontyhurwitz.com)

近年来，纳米雕塑可用突破性的纳米3D打印技术打印。英国《每日邮报》报道[注：英国《每日邮报》，2014年11月16日。]，英国艺术家乔恩迪·赫维茨（Jonty Hurwitz）利用此技术，创造出7个仅相当于头发丝宽度一半的纳米人体雕塑。这些微雕可放在缝衣针的针孔上。德国Nanoscribe公司用3D纳米打印机打印出“自由女神”（Statue of Liberty）纳米雕塑。

哈佛大学博士后维姆·诺度文（Wim Noorduin）是纳米雕塑界的后起之秀，他创建惊人的纳米级花朵雕塑，下图所示是在他近几年创作的萌芽水珠基底上生长的钉状花朵，展现了诺度文驾驭新技术和设计复杂花样的能力。他原先都是尝试通过设置初始条件，任其生长来制造3D纳米结构的，此作品是他首次事先明确设计的一种纳米结构。

4.纳米建筑

严格意义上说，纳米建筑可归为纳米雕塑。但因纳米建筑艺术蓬勃发展，面对众多的纳米建筑群体，人们习惯上称其为纳米建筑。在纳米艺术中，一栋栋纳米高楼、大厦、铁塔、体育馆、剧院、城墙等，都已从微观世界中平地拔起。

3D打印纳米埃菲尔铁塔，© 德国Nanoscribe公司，（2014），图源：https://3dprintingindustry.com

伦敦塔桥，3D打印纳米雕塑，（2012），德国Nanoscribe公司，图源：www.tuwien.ac.at (http://www.tuwien.ac.at)

目前，纳米建筑艺术作品多数在模仿世界著名建筑物和乡土城堡庙宇。如澳大利亚斯温伯尔尼理工大学（Swinburne University of Technology）科学家们创作的“纳米悉尼歌剧院”，他们采用了一种被称为“双光束聚合”的技术。纳米剧院的大小为几十微米，同红细胞大小相当。有名的纳米雕塑“埃菲尔铁塔”“柏林勃兰登堡门”和“自由女神像”都由德国Nanoscribe公司[注：Nanoscribe公司创立于2007年，位于德国卡尔斯鲁厄Eggenstein-Leopoldshafen。其成立德国卡尔斯鲁厄科技研究所（KIT），专门从事制造纳微米尺度3D打印机、特殊光刻胶以及针对特殊应用领域量身订制的制程解决方案。二○　美国建筑师联盟官方网：http://architizer.com/blog/tow]制作。“埃菲尔铁塔”（Eiffel Tower）矗立高度大约20微米，Nanoscribe公司通过开发一种先进的激光纳米雕刻技术来制作此塔。日本科学家榆亚铃木（Yuya Suzuki）等人制作了“札幌铁塔”和“金色寺院”，两件作品高度均为几十微米，材质为硅晶体。2012年维也纳科技大学的研究人员用他们自己定制的高精度纳米3D打印机，创造了一系列复杂纳米结构的建筑作品，如纳米级维也纳圣斯蒂芬大教堂和伦敦塔桥模型[注：美国建筑师联盟官方网：http://architizer.com/blog/towards-new-nanoarchitectures/。]。

“纳米桥”，李池、张燕等，（2009），图源：http://news.bbc.co.uk

“聚合物布基球”， © 德国Nanoscribe公司，图源：www.nanoscribe.de (http://www.nanoscribe.de)

也有科学家用艺术眼光去寻找高强电子显微镜下自然形成的建筑，如荷兰菲利普公司的弗兰斯·浩思易森（Frans Holthuysen）等人的“耸立的美国曼哈顿西部高楼”，其中的纳米高楼实际上是在清洗并烘干试样后在试样表面偶然发现的，仅是残留在试样表面的聚合物污渍而已[注：出自沈海军所著《纳米建筑知多少？》，发表于科学网官网：http://blog.sciencenet.cn/blog-39356-483163.html。]。

当然，值得敬佩和推荐的是，有些科学家和艺术家利用其纳米技术、材料和观念创作一种新结构的纳米建筑。如剑桥大学工程系（Department of Engineering，University of Cambridge）的科学家李池、张燕、培泰颉·黑瑞喽（Pritesh Hiralal）、许斯尼·安呐兰（Husnu Emrah Unalan）和马克·曼恩（Mark Mann）等集体创作的“纳米桥”。其纳米结构由碳纳米管和氧化锌纳米线组成，制作过程的核心生长步骤为：垂直排列的碳纳米管阵列生长在Si-基体上；其次氧化锌纳米线生长在碳纳米管的壁面上[注：英国电子图像官方网站：www.telegraph.co.uk。]。

德国Nanoscribe公司用光子Professional系统的3D微打印机打印出了“聚合物布基球（buckyball）”纳米建筑结构，该公司还在网上提供了用同样技术打印出来的纳米印度泰姬陵和Sierpinski fractal pyramid[注：德国Nanoscribe公司官网：www.nanoscribe.de。]。

5.纳米装置

纳米装置艺术包括用纳米技术制作的纳米量级艺术装置，也包括用装置手段来体现纳米结构和特征的装置艺术。前者的艺术家和作品很少，即使有也只能归入纳米雕塑和建筑，因为很难区分它们。后者是本节介绍的重点，尽管后者装置艺术品不是纳米和为微纳米级尺度，也未全采用纳米技术制作，但它用装置艺术形式呈现了纳米科学和微纳米量级的物质结构。艺术家比尔·史密斯（Bill Smith）[注：比尔·史密斯（Bill Smith），美国著名的生物和纳米装置艺术家，生活和工作在伊利诺斯州南部，作品由纽约P.P.O.W画廊代理，获Ranken技术学院微生物学和化学学士学位，南伊利诺伊大学雕塑证书，伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校力学硕士。]是此领域的佼佼者。史密斯最感兴趣的是力学结构中的惊奇感，最敬畏的是自然审美功能的复杂性。他认为，是宏观世界激发人们来探索纳米技术，反之人们应该用大自然中纳米世界的结构来制定宏观世界的工程解决方案。

“Graphyne”，（2012），艺术家：Bill Smith，图源：https://vimeo.com

“Graphyne”，（2012），艺术家：Bill Smith，摄影：马克尔Michael DeFilippo图源：www.flickr.com/photos (http://www.flickr.com/photos)

史密斯有名的纳米装置艺术有2012年的“Graphyne”和2013年的“结构”（Structure）。“结构”是一个20英尺高的塔，重约2盎司。此塔垂直方向的几何形状是基于大分子的纳米结构，并包含了完整聚合物单元构成和相互连接的预装模块。部件模块基于黄金比例的3D几何结构。灵活的晶格结构集成像水晶，并允许在塔底座改变整体结构，这种特性源于存储在弯曲结构中的张力。

“手指间的瓶装天空”（A Piece of Sky in Between Your Fingers），（2004）. Ioannis Michalou（di）s，图源：www.miikgreen.com (http://www.miikgreen.com)

安尼斯·米克娄迪思博士（Ioannis Michaloudis）[注：安尼斯·米克娄迪思博士（Dr. Ioannis Michaloudis 1965—　　）是希腊纳米观念装置艺术家。1989年毕业于雅典美术和设计学院（TEI）, 1992年他获得索邦大学（Sorbonne University）视觉艺术硕士学位，1998年在同一所大学获得博士学位。]，善于纳米观念装置艺术，“瓶装天空”是其代表作。从2001到2003年，他在麻省理工学院进行博士后研究项目“立方云”，在麻省理工学院，他接触到NASA用来收集“星尘”的纳米材料——二氧化硅气凝胶，这缥缈的纳米材料看起来像天空的云。为此，米克娄迪思第一次把此材料转为装置观念艺术的主题，并置此材料于一微小玻璃瓶中作展出之用。“手指间的瓶装天空”是一件神奇独特的纳米手工作品，它紧紧抓住了气凝胶的空灵和视觉特性。

6.纳米动画/影视

纳米动画/影视艺术品，包括用纳米技术操作而成的视频动画短片和反映纳米世界的视频、电影和动画短片。IBM研究人员于2012年创作了世界第一部原子分子动画片。后者影片大多为纳米生物/医药方面的教学片、宣传片和科幻电影。有的是分子、量子化学模拟过程中产生的动画图解；有的是科学家与电脑3D家合作的3D特效动画片；有的是高强电子显微镜下拍摄的影像短片；有的是科幻电影中表达的纳米现象。但必须说明的是，后者纳米视频/动画不是纳米量级的纳米艺术，也很少使用纳米技术，但表现的主题和内涵为纳米世界。

《跳起来：男孩和他的原子》，（2013），© IBM，图源：www.research.ibm.com (http://www.research.ibm.com) 《男孩和他的原子》（Jump up to：A Boy And His Atom）是2012年IBM研究者创作的分子原子级的定格动画短片，导演为尼科·卡萨维西亚（Nico Casavecchia），2013年4月同时发布于YouTube和IBM研究网站上。这部电影讲述了一位小男孩和一个任性的原子见面后成为朋友的故事。它描绘了男孩与原子玩耍所产生的多种形态。在一分钟的动画中，研究员通过移动扫描隧道显微镜装置来观看一氧化碳分子，然后拨动双原子分子来创建单帧图像，并数字化保存之。最后把所有保存的单帧图像输入后期制作软件渲染成动画片。《男孩和他的原子》已被吉尼斯世界纪录认可为“世界上最小的定格动画” 《跳起来：男孩和他的原子》（Jump up to: A Boy And His Atom），发表于IBM研究官方网站：www.research.ibm.com，（2013）。。

在显微镜技术、拍摄技术与3D动画技术如此发展的年代，纳米视频/动画已可实现极佳的视觉感受。值得关注的是，当前在纳米视频领域中3D动画片的“无限大和无限小”的视觉特效、强烈色彩的逼真刺激、透明而柔和的光照渲染，远远超越其他媒体，为此也吸引了大批3D动画师加入纳米生物/医药研究行列。

“纳米技术”这个词是谷口纪男（Norio Taniguchi）在1974年创造的，20世纪80年代中期开始出现在媒体中。1988年《星际迷航：下一代》（Star Trek：The Next Generation）中便有纳米复制现象如“嗯……复制马提尼”（Mmmm…replicated martini）[注：参见凯茜·墨菲（Cathy Murphy）所著《电影中的纳米》（Nano in the Movies），（2015），发表于美国大学可持续纳米技术中心联盟官网（Center for Sustainable Nanotechnology）。]，然后几集便发展到纳米万能复制器。纳米技术不断出现在各种电影和电视节目中，是在20世纪90年代和21世纪初。目前，能收集到的最早的纳米动画视频为查尔斯·奥斯特曼（Charles Ostman）2006年制作的3D动画片《纳米技术-融合时代》（Nanotechnology-Age of Convergence），此视频介绍了一个崭新的视界——前进中的纳米技术[注：美国YouTube网：www.youtube.com/watch?v=uf6EGvl7nJo。]。经常被纳米艺术网提及的纳米视频艺术家休·麦苟奥雷（Hugh McGrory），在2007年为耶鲁大学医学院制作了一个纳米成像视频短片。

4.3.4　当代纳米艺术家精选

当今纳米艺术探索者众多，有的执迷地诠释着超显微镜下的山峦沟壑；有的搬动分子原子结构，或使用纳米材料来组成艺术世界的新结构；有的把纳米与其他新科技紧密结合，以一种史无前例的新工艺来制作不可视的新型艺术品。在艺术家看来，“纳米已经不是一个长度单位或一个科学命题；纳米艺术打开了视觉艺术的一扇窗，这扇窗直通我们的心理、观念和精神世界”。[注：参见张良发表于《新民晚报》的《打开纳米材料的艺术天地》，（2010），www.artnet.cn。]

乔治·帕拉德（George E.Palade，1912——2008），美国罗马尼亚裔细胞生物学家和纳米艺术先驱。尽管当时的科学研究没有任何艺术意图，但他创造了被视为世上第一的纳米艺术（Nanoart）图像，因此他被称为首个纳米艺术家（Nanoartists）。帕拉德于1974年被授予诺贝尔生理学和医学奖，2008年被霍普金斯大学称为“曾经最有影响力的细胞生物学家”[注：参见克里斯·奥非斯可所著《纳米艺术的开始》（The Beginnings of Nanoart），于2012发表于纳米技术新闻官网。]。

克里斯·奥非斯可（Chris Orfescu，1956——）美国自学成才的纳米艺术家，出生在罗马尼亚，生活和工作在洛杉矶。他尝试了不同的媒介和艺术形式，包括数码艺术、壁画、丙烯酸和油画、混合媒体、假画、错觉画、拼贴画、图形、动画、网页设计、视频、多媒体。近25年来，他把纳米艺术作为他探索的艺术形式，融合科学和艺术。他是第一个能在自己工作室使用高等电子显微镜的艺术家，并慷慨地提供这种条件给其他纳米艺术家。《纽约时报》和世界著名的报纸都给予他较高评价。更重要的是，他在2006年创办了Nanoart21组织，组织多次成功举办国际纳米艺术比赛，在纳米艺术界影响很大。

单豚鼠胰腺泡细胞扫描（Scanning EM of the apical pole of a guinea pig pancreatic acinar cell），艺术家：James D Jamieson），（xxxx），图源：/www.nanotech-now.com (http://www.nanotech-now.com)

克里斯·罗宾逊（Chris Robinson，1955——），美国视觉艺术家、南卡罗来纳大学艺术教授。擅长于装置和数字绘图，长期研究科学技术在当代文化中的作用和影响力。是美国国家科学基金会资助的多学科研究团队中，专注于“社会影响力和图像在纳米科学/技术中的作用”的首席研究员。罗宾逊教授3D和数字成像艺术课程，是南卡罗来纳大学的纳米中心成员。近期艺术展览包括美国康奈尔大学“纳米艺术家展”、以色列第三届国际纳米技术研讨会暨展览会（Nano Israel 2012）；论文《图像和艺术的纳米技术》发表于《莱昂纳多》（Leonardo）杂志上；在TED的著名演讲为《肉眼看不见的艺术》。

“分子动物园”（Molecular Zoo），（2008），艺术家：Cris Orfescu，图源：http://nanoart21.org/blog

“一幅数字图画”（a digital drawing parodying），（2006），艺术家：Chris Robinson，图源：http://thefutureofthings.com

姜提·赫尔维茨（Jonty Hurwitz，1969——）南非纳米艺术家，擅长纳米雕塑。2009年他的传统雕塑“尤达和无性”在梅德斯通博物馆和艺术画廊Bentliff奖荣获人民选择奖，并赢得诺贝尔雕塑奖。2010年获得第四届国际拉古娜艺术奖。2015年赫尔维茨被选为英国皇家雕塑家成员。

“丘比特与心灵，第二个亲吻”（Cupid and Psyche， The Second Kiss），（2014），艺术家：Jonty Hurwitz，图源：www.jontyhurwitz.com (http://www.jontyhurwitz.com)

2014年，他利用德国卡尔斯鲁厄理工学院（the Karlsruhe Institute of Technology）的纳米隶3D打印机（Nanoscribe 3D Printer）与双光子纳米技术（Two-Photon-Technique），10个月内创作了一系列超纳米雕塑。开始时他用约250台照相机从不同角度同时捕捉人体模特姿态，然后用计算机软件将所有拍摄的数据进行3D建模，最后用复杂的纳米3D打印技术完成雕塑。在此后他发表了一系列以“信任”为标题的纳米人体雕塑，其中包括用多光子光刻（Multiphoton Lithography）制造的纳米作品“初恋情人”，被巴黎卢浮宫诺永久收藏。作品大约长300纳米，类似于可见的光波长。与赫尔维茨合作的团队超过20人，其中除卡尔斯鲁厄理工学院外，还有魏茨曼科学研究所（the Weizmann Institute of Science）和世界量子物理学院（the World of Academic Quantum Physics）为此艺术项目提供帮助。2015年，赫尔维茨的雕塑“信任”系列获吉尼斯世界纪录“最小人体雕塑”。

“密度”（intensity）系列，（2014），艺术家：Jonty Hurwitz，图源：www.jontyhurwitz.com/nano (http://www.jontyhurwitz.com/nano)

沈海军（Shen Haijun 1972——）中国著名的纳米艺术理论家和科学家，同济大学航空航天力学学院教授，飞行器工程所所长。获西北工业大学学士、硕士、博士和南京航空大学博士后。现任《The Open Mechanical Engineering Journal》杂志编委；中国教育部教学指导委员会成员。被大家称为“中国纳米艺术第一人”“中国昆虫动力飞机第一人”和“中国3D打印飞机成功设计与试飞第一人”。

他在纳米艺术邻域的贡献主要集中于他对纳米技术和纳米艺术史论的研究。技术方面擅长于纳米力学，著有《纳米科技概论》《新型碳纳米材料-碳富勒烯》；著有纳米艺术史论方面的作品《纳米艺术概论》《千姿百态的纳米花》等。他开创了中国第一个专门的纳米艺术网站，最难能可贵之处是作为一位著名科学家的他，满怀激情从事纳米艺术研究，弥补了中国在此邻域的空白。

维姆·诺度文（Wim Noorduin）哈佛大学工程与应用科学学院博士后。他设计了一种特殊方法来创建惊人的纳米级花朵，如玫瑰、紫罗兰、郁金香等，其漂亮程度绝不亚于春天的花朵。但微小程度，可以让研究人员在美国一分钱的背面——林肯纪念堂的台阶上“培植”出成千上万的鲜花。其创作的令人惊艳的纳米花朵是维姆·诺度文和他的助手们通过改变晶体的环境，让花的形状慢慢细化而成。而复叶或花瓣生长的可以通过降低温度实现，而二氧化碳的脉冲可以给花瓣和叶厚提供一个波纹轮廓。

“纳米郁金香”，（2013），艺术家：Wim Noorduin，图源：艺术家提供

“纳米玫瑰”，（2013），维姆·诺度文（Wim Noorduin），图源：艺术家提供

诺度文的纳米花朵不仅在技术上有创新，在艺术表现上也明显与他人不同。色调温柔和谐是他纳米艺术作品的第一特色，特别是对紫调的控制非常老练，乍一看，还以为是专业艺术家的作品。其次，他特别在意纳米花朵中的构图和疏密关系，虽然他按后院花朵排列各种格式，但每一朵花的数目、距离、花瓣都变化无穷。2015年，诺度文在MAISON＆Objet公司宽敞的大厅举办他的纳米艺术展览，让观众用3D眼镜来探索微观下纳米自组装微结构的花朵。

第5章　我与我的雕塑有扯不清的血缘关联——4D智能打印艺术

奥巴马总统的3D打印肖像2014年6月占据了美国报刊头条新闻。美国史密森尼学会（Smithsonian Institution）在白宫举行的科学展会上，展出了一尊奥巴马总统的3D打印雕像。奥巴马在白宫与该团队合作约15分钟，但实际扫描时间仅约5分钟。于是一尊高分辨率的3D扫描总统像在3D打印机下诞生了，并成为美国艺术及肖像馆收藏的第一位总统3D打印半身像。

其实习近平主席的3D打印半身像比奥巴马总统的3D打印肖像还早几个月，只是习近平本人没参与制作过程，也没新闻报道而已。那是在习近平进庆丰包子铺后，艺术家吕东源用ZBrush软件[注：3D建模和肌理材质通用软件。]雕刻的一款“庆丰版”着装的习近平3D半身像模型，并用3D打印机打印出来。艺术家在网上宣传标题为“习大大新年庆丰版雕塑”，然后还特添加了“预祝2014祖国繁荣昌盛，人民幸福”的祝福语。

奥巴马3D打印雕像，（2014），摄影：Tanya Lewis，图源：https://theobamacrat.com/a-negro

快速发展的3D打印已在各行各业中得到普及，其速度可用“疯狂”来形容。从十几年前的简单3D设计模型制造扩展到今天的无所不至，诸如机械与设备、交通与航空、生物与医疗、仪表与工具、建筑与桥梁、装饰与家具、武器与通信、教育与玩具、穿戴与首饰、食品与餐具，乃至成千上万的日常用品和用纳米技术打印的人眼看不到的一切。究其原因，显然是3D打印技术有其明显的不可代替的优势，主要体现于产品制造的复杂程度深、精致尺度高、产品范围广、制作效率快、生产成本低，还能满足个性化需求。

5.1　具有自我意识的智能打印艺术——4D智能打印年代揭示

3D打印就像一次大革命，不仅在工业和设计领域发挥了颠覆性的作用，而且在纯艺术界开辟了一个全新的世界——3D打印艺术。一些具有先知先觉的艺术家很早就对这种新科技进行探讨，使其在雕塑内的应用范畴迅速扩张，创做出各种新奇的、无法想象的新型艺术种类，如纳米雕塑打印、生物雕塑打印、毛发雕塑打印、食品雕塑打印、情感雕塑打印等。

3D打印艺术正在蓬勃发展，它将在当代艺术领域里绽放出独特绚丽的光芒，但同时也会对当代艺术界发出巨大挑战。如传统艺术无论从制作速度、复制频率和精致度上根本无法与3D打印竞争，这种挑战使“手上功夫”面临保留方式和发展方向的难题；对艺术收藏家而言，3D打印令人敬畏，但无疑也为“赝品”制造刷上了隐形的涂料。

5.1.1　什么是“4D智能打印”

在3D打印快速普及之时，一种具有未来性的智能打印技术已来临，它被称为“4D智能打印”。2013年麻省理工学院研究员斯凯勒·蒂比茨（Skylar Tibbit）在TED演讲台上首次阐述了4D打印概念，即为在3D（XYZ）打印高精度的基础上，增加时间维度（T）和变化空间。预先编程的记忆复合材料被打印成某作品后，在外界环境激发下能自我组装，通过随机能源也可建立非随机的形状，从而改变作品的物理性质和功能。宏观而言，4D的时间维度是打印智能材料中可变参数转化后能量和时空的表征，学术上称为智能材料的增材制造。麻省理工学院自组装实验室的研究人员坚信这项技术将带给未来机器人、设备、生物、材料、软件、运输、医疗、基础设施、穿戴、装饰、艺术、太空以及各类制造业革命性变化。

4D智能打印艺术实际上是一种智能材料打印艺术，是3D结构打印与智能材料性能结合后产生的新型艺术种类。“变”是智能打印艺术的精髓，由3D打印技术制造的智能艺术材料结构可以随着时间发生改变。为此，智能打印制造的艺术实体结构不再是静止的、无生命的，而是智能的、任性的、多变的和具有个性的。

尽管4D打印还处于概念时期，相应的智能材料很少且贵，但智能打印艺术已紧跟着4D智能打印技术步伐而兴起。最早出现的是神经系统科技公司（Nervous System）通过智能穿戴艺术打印出世上第一件“智能裙”。这是一件由三角形和连接点组成的布料纤维裙，它能根据穿戴者的体型自我改变造型，使“智能裙”完美地贴合穿戴者的身材。而4D智能材料中的情绪打印艺术也于2013年由巴西艺术家古托·雷克纳（Guto Requena）创做出世，他们采用生物传感器和3D打印机，打印出带有人类爱之情感的家用艺术品。

当前，“5D打印”的概念也在一片争论中提出，它是在4D智能材料所具有的时空变化的基础上，打印生物生命的“生长”。中国工程院院士卢秉恒博士在“北京3D打印研究院考察团——百人行”活动中表示：4D是在3D基础上多了一个时间的维度，现在我把4D扩展到5D，比如打印人工骨，让它长出自己的骨细胞，因此增加了N维，我叫它5D。[注：南极熊官方网：www.nanjixiong.com/thread-46613-1-1.html。]依据他的理解，4D与5D的最大区别在于演变过程和演变含义，前者强调智能材料变化中的编程和控制，后者偏重生物材料变化中的“自我生命体”的形体和功能成长。前者的变化过程有确定性、可控性，并且大部分变化过程是短期的；后者的变化过程却具有不确定性，伴随着的是一个生长、衰老、病痛、死亡过程，其可控性不明显，经历的时间比较长。有人理出5D打印公式“5D=细胞（基因）3D打印＋形状变化（生长）＋功能变化（器官生成）”。实质上，卢秉恒的5D打印观念就是目前大家所说的生物智能打印。

5D打印出的生命母亲的载体便是生物打印机[注：与中国的“5D打印机”不是一回事，观念完全不同。]，在自然生态环境的激发和催化下演绎着生命的周而复始。显然，目前对5D智能打印的概念争议很大，无法得到大多数学者的认同，一部分学者认为所谓的5D智能打印只是4D智能打印的延伸，没必要再提出和分类，且生物智能打印已得到学界认可，没必要改为5D打印。

如5D智能打印概念成立，那5D智能打印艺术目前基本上停留在科学家的实验室内，他们已成功打印出不少具有生命力的人体器官。尽管生物打印艺术家目前大多数还停留在3D打印和4D智能打印的初期阶段，但能自我进化的“生命造物主”和“任性生命体”艺术雕塑将很快耸立于艺术丘陵之中。

5.1.2　智能打印艺术的发展和憧憬

面对未来，智能打印的科学家、艺术家和忠诚粉丝们拥有共同目标：把人类（艺术家）的高级智慧“植入”材料和打印过程[注：TED网：“斯凯勒·蒂比茨（Skylar Tibbit）话语”，www.ted.com。]，让艺术造物且自造艺术！让创意来自人人，人人皆为艺术家！其目标豪气惊人，但豪言之下确有相应的科学依据和发展脉络可循。

3D打印机很快将普及到每家每户，因它将改变世界材料应用和艺术产品制作方式，让我们进入个性化和个人定制的艺术创造时代。随着智能材料技术应用范围的拓展和价格的下降，高度灵活的小规模创作智能打印艺术模式也进入大多数艺术家的工作坊，这种巨大发展优势为艺术智能材料创新提供了一种全民参与的基础。其次，麻省理工学院和康奈尔大学的工程师团队创造了Matter.io公司，该公司试图通过无数网络3D打印公司共享下载和共享艺术设计。荷兰人创造的Shapeways公司[注：总部已移到纽约市。]目前便是3D打印市场服务、创业、材料和艺术的中枢，它把千千万万的打印程序专家、企业家、艺术家和大众需求紧紧地联系在一起。为此，艺术家和大众都可随意从网络和其他媒体平台获得大量的艺术灵感和技术支持。艺术品创意往往出于相互公开、吸收、交叉、递进、竞争的状态中。

智能材料很快得到普及，打印艺术创造材料将被无限扩展并更具个性化，打印出的智能艺术品的结构将在外界环境激发下（如电磁场、温度场、湿度、光、pH等），将传感、控制和驱动三种功能集于一身，能够完成相应的响应。这些智能材料有形体记忆功能、程序逻辑思维，更高端的是由纳米机器人控制的强智能材料。由上述材料打印出的智能艺术品本身将能模仿生物体的自增值性、自修复性、自诊断性、自学习性和环境适应性。显然，这种艺术品的自我演变过程无须任何传统艺术家的加工手段。其次，众多智能材料都可能成为未来智能打印艺术领域应用的热点。

智能打印带来的不仅是智能材料的革命，更是商业生态的革命[注：出自陈根的《4D智能打印》，由机械工业出版社出版。]。当然，艺术品制作和交易也如此。未来的艺术品交易有一部分将不再为实物交易，艺术经营商不再送艺术实物到收藏家手上，而只是网传艺术作品软件包，收藏家下载打印便可[注：目前麻省理工学院研究员蒂比茨和其他科学家都在研究怎样从技术上来保持其专利权和复制打印密码。]（或许收藏的就是一个限量版的数字艺术软件包，需要时再拿出）。也就是说，全球的艺术家、艺术商家和艺术收藏家之间的运输、流通、买卖、交换、交付方式将面临革命性变动，快捷化、数字化、虚拟化、网络化是典型的未来艺术商业生态。雕塑艺术家在制作大型社会艺术项目时，无须大型工作室和大型厂棚来预先制作或现场逐步制作。艺术家只需带上电脑和软件便可在任何地方打印出作品（打印机已非常普及，无须携带）。

尽管智能打印艺术具有很强的个性化特点，将走向“定身创作”和“极端个性创作”时代，但由于它带来的知识和技术的分享，同时又会促使艺术家从“个人智造”向“网团智造”和“人人智造”发展。艺术家在网络和媒体中杻为某一个共享创意设计包，很容易自发地组合一个网团，对设计包进行讨论、改进和智造。而这种智造包又往往是一个有机创意包，任何人都可随意修改，这就会使其变为自我智造的艺术品。为此，智能打印艺术家将会加入创客队伍，并将是创客队伍中一股有冲击力的中坚力量。

只要智能创作材料可植入艺术家的智慧，未来艺术家就拥有了飞翔的翅膀。他们会像蒂比茨（Tibbit）一样参加研发各类智能变形材料和构造体系，也会像坎贝尔（Campbell）和威廉姆斯（Williams）一样将4D打印和纳米材料结合，制作具有防伪功能的艺术品。更重要的是，艺术家能把智能材料的功能顺势应用到所有艺术种类中，雕塑不再固定、油画不再静止、国画水墨永不干枯、版画可自我雕刻、装置可自我交互、建筑可自我清洗……材料物质具有智能是向“地球整体觉醒”[注：参见加来道雄所著《智能文明发展的三阶段》（3 types of civilizations），（2008）发表于youtube网。]迈进一大步。智能材料的普及应用，促使智能打印艺术中的自组雕塑、自组装置、自组绘画、自组设计、自组建筑、自组食品、自组展览快速到来，此智能艺术离我们已很近，并不是想象中的那么遥远。

智能打印艺术制造中，一个简单的或复杂的艺术体在时间方面没有差别，两者时间与成本上永远大致相同。尽管艺术评论家对于艺术中复杂性和单一性风格的问题还会不断讨论下去，但作为智能打印艺术家而言，这已不重要，因技术上和成本上已为其提供更自由的、多层次的、变化无穷的发挥空间。智能打印机的操作将超简单，按下按钮后只需艺术家跟踪物体的材料进行制成即可，为此，智能打印艺术能抹去大部分艺术家、评论家恐惧技术的心理障碍。

5.1.3　智能打印技术的发展特色

智能打印技术发展将以快速而强悍之势冲击3D/4D打印技术界和艺术界。打印技术和材料的智能化能大量提高制作速度、作品精度、作品质量，并实现结构自组。其发展展望中，最强悍的将是打印功能和智能材料的极速开发，如能源材料、隐形材料、功能陶瓷材料、生体材料、功能梯度材料、功能高分子材料、自愈合材料、光功能材料、电子信息材料、纳米材料、非均质材料、气凝胶材料、离子液体材料、非晶金属材料、石墨烯材料以及复合材料等，这些都可能成为下一立体打印艺术研究与应用的热点材料。

因目前4D打印智能材料的激发和响应形式极度有限，智能材料因不同外界环境激发而产生的变化将很快多样化。在众多打印智能材料的探索和研究中，麻省理工学院的研究处于最前沿，他们已接近攻破材料对振动和声波的响应智能化。不久，应用于打印艺术的智能材料，将能快速对温度、湿度、阳光、声音、水电、风雨等产生智能响应和结构变异。

3D打印机的外形将多样化、个性化；体积将小型化、携带化；成本将低廉、操作将简便，将更适应艺术分散化制作。艺术创作设计将与制造一体化，艺术家将迎来像使用手机一样使用立体打印机的时代。2017年，麻省理工学院（MIT）研发的一种液体胶基3D打印机几乎能够编织出任何形状，它主要由MIT自装配实验室（Self-Assembly Lab）和密歇根的钢箱家具设计公司（Steelcase）共同设计的快速液体打印系统（Rapid Liquid Print System）组成，完全颠覆了3D打印的规则。

科学家、企业家、艺术家将合作开拓3D打印机的并行打印艺术、快速液体打印艺术、连续打印艺术、伸缩打印艺术、超大型打印艺术、智能材料打印艺术、纳米打印艺术、自然能源（风、雨、雷、电、太阳）打印艺术、声波频率打印艺术、交互动态打印艺术等智能工艺方法。当然，这些方法的关键技术将是软件的智能化和集成化。实现CAD、CAPP、RP的一体化，使设计软件和生产控制软件能够无缝对接。实现设计者直接联网控制的远程在线制造将是近短期的任务。而软件的智能化将为程序设计员和科学家不断提出挑战，因人工智能的新成果会不断植入打印软件中，从而拓展3D打印技术在生物学、建筑、车辆、服装等更多行业或领域的创造性应用。

在第2章中阐述过，强智能是指奇点时代生物智能与非生物智能高度融合后所产生的超强智能，强智能材料是指材料具有自我意识、分析和解决问题的能力，超强的传感反馈和响应能力，自组自变自造能力。除人类智能的植入材料外（程序的编入），更重要的是纳米机器人加入材料的结构组合，千千万万的纳米机器人能控制各类材料的结构、形状、尺寸和色彩的变化。

强智能植入材料和打印软件将成为奇点时期一种重要的普及艺术的手段，这种强智能技术和材料也将深深影响智能打印艺术的发展。强智能打印机和强智能材料的出现，将产生一种非常自由、无界面、无距离、高智能式立体打印艺术的交互和交流方法。

强智能打印的艺术品将处于永久智能交互状态中。如打印出的雕塑、绘画、装置材料艺术品等将颠覆永恒静止的概念，被永恒可变、可塑又承载时间的状态代替。其艺术品的强智能材料能根据周围温湿度高低、阳光强弱、声波长短、生物流动等进行调整和变化，并能与任何强智能物体（如生物、植物）进行交互。

强智能打印艺术品还会具有一个明显的特征——艺术品的超强记忆体。这种记忆功能来自艺术家的智能植入和纳米机器人的组合。如打印的雕塑能记住每天过往行人的性格和爱好，并变化形体和色彩与对象互动。当然，从技术上而言，记住每年的大事并不难，现在就可实现。不同的是，强智能打印雕塑能根据不同节日和大事改变内在结构，产生与该节日文化内容相一致的特殊结构、外形、质地、肌理和色彩效果。

通过强智能技术，艺术家可以使用自己的DNA和细胞智能打印自我生物雕塑、自我生物互动体、自我基因架上绘画、自我基因重组装置和自我克隆生命体。显然，这些暂时不包括大脑亿万神经系统复制打印（大脑逆向工程是以后几十年中要进行的巨大工程）。就算如此，艺术家与他们的艺术品仍然会有着千丝万缕的血缘关系。

5.2　在星体之间打印出天梯——4D智能打印艺术实例

奇点时期打印出的艺术品将是强智能的、永恒互动的、具有超级记忆体的，其有赖于强智能技术和强智能材料的普及。强智能也将植入打印软件，艺术家只需要给其软件一些基本要素，软件就能在大数据中筛选并组合最佳审美造型方案、艺术设计图，然后自动完成打印技术程序。

强智能打印几乎能使用世界上存在的所有材料，并使其强智能化。也就是说，强智能打印能用世界上任何材料打印出任意状态的艺术品，包括固态、磁悬态、铁晶态、气态、液态、非晶态、准晶态、混合态、等离子态、平衡态和非平衡态等。同时，不管强智能打印艺术处于何种状态之中，都将有超净、超薄、超轻、超威、超纯等特色。

纳米艺术和4D智能打印艺术实例中的核心技术都依据于智能材料，不同之处为智能打印既可在纳米层面上操作，又可在星体之间打印出太空天梯[注：出自加来道雄所著的《物理学的未来》（Physics of The Future），于2011年在锚书出版社（Anchor Books）出版。]。

5.2.1　活之梦雕[注：作品曾得到北京服装学院何昱辰瑄、刘沐瑾、吴双、熊帅琦、廖金鑫、李佳楠等的帮助。]——智能材料打印

1.艺术作品叙述

艺术作品是一个4D智能打印交互装置——活之梦雕。装置拥有一个球型透明体，体内艺术家利用先进设备捕捉体验者梦境中某段时间的演变数据，并把它转换成数字立体建模和动画；然后用4D智能打印技术打印出梦的最初形态，而模型中的智能记忆材料在水、温度、电池和光照的催化下能根据梦境过程和物体数据自动演绎变形。

当梦境成实体活雕塑时，体验者可直接与自己的梦境（智能材料）进行交互，来控制和改变自我梦境的过程和物体雕塑变化力度。

2.艺术理念阐述

有人说：“梦是自然进化的过失”；有人说：“梦是一封加密的远古来信”；有人说：“梦是由意识渗透潜意识的一道神秘隧道”；有人说：“梦是对生理垃圾的最后一瞥”；有人说：“梦是灵魂离开躯体后的时空超越”；有人说：“梦是心理压力的释放”；有人说：“梦是身外刺激残留于大脑里的呈现”；有人说：“梦是一种不自觉的虚拟意识”；有人说：“梦来自于长期记忆的储存”；有人说……

对梦的解释犹如梦本身——千姿万态。“说说”是前人对梦的解释，“捕捉”是今人对梦的手段，“呈现”（立体）是艺术家对梦的行动。艺术家旨在把人生变成科学之梦，然后再把梦变成立体的、有生命的、活着的雕塑。参与者梦醒后可欣赏自已梦的立体美、变化美、色彩美、时间美，并能以“清醒梦”[注：清醒梦（lucid dream）：梦中可以保持清醒，并且知道自己正在做梦。在清醒梦中，你可以自由地控制自己的行动，有时也可以任意控制梦境的内容。]的方式与自己的梦互动。这种全新的梦境过程（包括梦醒后）是一个前所未有的至高的梦的境界，梦从此不再属于个人的记忆和自我描绘，它将是一座开放的公共艺术源泉，大家可共同欣赏之、并可与之互动和对其进行再创作。

梦是一种欲望，想是一种行动。此作品旨在把欲望与行动结合起来构建成真实的、活的“梦想”。

3.概念效果与艺术流程图

“活之梦雕”概念效果图，（2017），林聪绘制

“活之梦雕”艺术流程图，（2015），李佳楠绘制

4.技术流程图

“活之梦雕”技术流程图，（2015），熊帅琦绘制

5.关键艺术与技术支持

（1）3D打印立体脑电波图

住在纽约长岛的艺术家唉恩·波皮安（Ion Popian）专注创作3D打印立体脑电波艺术品。在对脑电波进行三维建模后，波皮安同程序员托马斯·马丁内兹（Thomas Martinez）一起将初始3D模型数据转化为光滑而彼伏的艺术构架，并进行3D打印。从打印出的3D立体脑电波架构来看，其清楚地记录了人脑的活动。而立体脑电波图的图形变化，基本是与思维意识活动有关联的，意识思维越活跃，脑电波架构密度越大。

3D立体脑电波图，（2014），艺术家：Ion Popian，图源：https://blog.adafruit.com

（2）脑电波三维打印建模

Thinker Thing公司研制出了一种全新的3D打印软件：佩戴Epoc脑波传感器，用脑电波来创建和打印3D物体。软件根据用户独特的脑波数据计算出用户最根本的DNA特质，再结合一套进化系统来决定一系列通过某种“自然选择”获得的下一代物品，并通过这一解读过程来建造出3D打印的物体。该公司目前正致力于打造小怪兽，而且正在改善通过这个系统制作的怪兽手臂的变化种类。据Thinker Thing公司所说：“物体的DNA每一代都会发生突变，而且新突变的好坏以及是否能够存活，都由用户的头脑决定。”

研究人员脑电波打印，（2013），图源：www.3dmgame.com (http://www.3dmgame.com)

（3）读梦装置

2013年，日本脑信息通信研究所（ATR）的科学家们发明了一种读梦装置。科学家们通过磁共振成像机（MRI）来搜集梦的脑电图像数据，现已经能够解释人类MRI梦图像是现实中什么样的物体。也就是说，科学家在寻找用客观神经测量梦的内容的方法。当脑部扫描的梦神经图像数据库绑定到相关现实图像数据库时，人类的梦便可重建[注：参见泰堀川（Tomoyasu Horikawa）所著的《睡梦中神经解码——视觉图像》（Neural Decoding of Visual Imagery During Sleep），发表于《科学》（Science）。]。

受试者首先需接受脑电图（EEG）机器的测试，然后进入功能磁共振成像机中（MRI）入睡。科学家确定受试者开始进入做梦的阶段后，会及时唤醒受试者并要求回忆其梦想图像，这种测试过程往往重复数百次。后来，科学家会根据这些数据找出受试者的梦中对象与MRI成像扫描图像的关联。到目前为止，即使是简单的形状也还是非常模糊的，但图像是可识别的。

（4）快速催眠技术

人类睡眠分为慢波睡眠（Slow Wave Sleep，SWS）和快速动眼睡眠（Rapid Eye Movement Sleep，REM）两种状态，也只有REM睡眠状态才能进入梦境。在8小时入睡过程中，人类将在不同的睡眠状态切换4到5次[注：参见霍华德.罗夫瓦等（Howard P. Roffwarg etc.）所著的《人类睡眠周期的个体发育及发展》（Ontogenetic Development of the hHuman Sleep-dDream cCycle），发表于《科学》（Science）。]。小孩睡眠，有50%的时间处于SWS状态，50%处于REM状态。成人则大约有80%处于SWS状态只有20%为REM睡眠。老年人REM睡眠时间少于15%。快速让参与者进入REM睡眠状态是此作品成功的第一步。

（5）BBT双音拍技术

专注于双音拍技术生物效应研究的MediSound实验室提供了软件技术支持。该软件采用最新的数字音频合成技术，针对特定目标精确调制声波频率，直接作用于大脑睡眠控制中心，帮助诱导人脑快速进入睡眠状态。

（6）索姆尼奥面罩

高级脑监控公司（Advanced Brain Monitoring，ABM）发明了一种名为“索姆尼奥睡眠训练员”（Somneo Sleep Trainer）的面罩，其可让人类在移动的睡眠环境中抓住一到两个小时的最佳时机进行深度REM睡眠状态。面罩屏蔽了环境噪声和视觉干扰，并在其眼部周围安装了一个加热组件，其原理基于面部温度升高有助于让人入睡的研究发现。当快到设定的清醒时间时，面罩里会逐渐亮起一道蓝光来抑制脑内褪黑素（Sleep Hormone Melatonin）的分泌，好让人醒来后不会感觉眼花无力。索姆尼奥面罩的理念是快速度渡过第一阶段睡眠并进入第二阶段REM睡眠。REM睡眠至少能够让疲乏的肌肉得到休整，让警觉性得以恢复，并且使人迅速进入梦乡。

（7）睡眠脑电波监测装置[注：出自乔丹洋、丘琴秀、曾海涵、吴俊英、林平凡所著的《一种基于脑电图生物反馈的睡眠治疗装置及其控制方法》,暨南大学，发明专利公开号CN 103040463 A,（2011）。]

中国暨南大学师生在2011年发明了一种监测睡眠脑电波的装置及其监测方法，装置包括枕头、无线终端和网络服务器。枕头用于采集人体脑电波数据，Mindset脑电波分析仪和无线传输模块连接，并设置于头带的中部。装置能采集人体脑电波数据，并将数据转换和输出为脑电波曲线图，同时也采集睡眠周边环境参数数据，并将这些数据分析整理成环境参数曲线图。本发明的最大优点在于在监测脑电波的同时不影响使用者的睡眠。

（8）4D打印智能材料

4D智能打印所用的主要智能材料可分为形状记忆材料、高分子系智能材料、纯石墨烯材料、慢回弹聚氨酯材料等。其中形状记忆材料和高分子系智能材料将普及应用于4D智能打印中。

自20世纪60年代起，形状记忆材料（Sape Memory Effect）[注：出自奚利飞、郑俊萍、张红磊、杨学稳、姚康德所著的《智能材料的研究现状及展望》，发表于《材料导报》，（2003）。]以其独特的性能引起世界的广泛关注，有关研究也得以迅速发展。形状记忆是指具有初始形状的制品，经形变固定之后，通过加热等外部条件刺激后又可恢复初始形状的现象。形状记忆材料包括形状记忆合金（Shape Memory Alloys，SMA）、形状记忆陶瓷（Shape Memory Ceramics，SMC）、形状记忆高分子（Shape Memory Polymers，SMP）。

高分子系智能材料（Polymer-Based Smart Materials）的应用范围很广，有高分子凝胶、智能高分子膜材、智能型药物释放体系和智能高分子基复合材料等。有的借用高分子在溶剂中的三维网络结构和形态的微观控制，来影响打印物体的宏观溶胀性或伸缩性；有的打印后具有断裂自诊断性和自我修复功能。

澳洲卧龙岗大学（University of Wollongong）的研究人员研发出一种4D打印的动水凝胶（Actuating Hydrogels）智能材料，这种材料就属于高分子智能材料。它会因水温等条件的变化反复变形，打印出的物体能从一个形状完全变为另一个形状，就像儿童的变形金刚玩具一样。

澳洲卧龙岗大学智能材料研究室， 图源：http://media.uow.edu.au

韩国电工研究所（KERI）团队，在《先进材料》（Advanced Materials）[注：出自Seung Kwon Seol、Daeho Kim、Geon Woong Lee、Jung Hyun Kim、Won Suk Chang、Ji Tae Kim所著的《还原的石墨烯氧化物纳米线的3D打印》（3D Printing of Reduced Graphene Oxide Nanowires）,发表于《先进材料》（Advanced Materials）, V27, 1,（2015）。]上发表了使用纯石墨烯材料（Pure Graphene Material）应用3D打印技术打印纳米结构的方法。3D纳米打印技术能够使用各种材料，包括金属、塑料和石墨烯生成3D物体。

慢回弹聚氨酯聚醚（Slow Rebound Polyether Polyurethane）主要应用于慢回弹泡沫塑料，所谓慢回弹泡沫是指泡沫受外力作用变形后并不会像一般海绵那样能够立即复原，而是缓慢地恢复原形并且无残留变形。这也就是我们通常说的记忆海绵。这种泡沫具有优良的缓冲、隔音等功能。

5.2.2　艺术家与他的生物雕塑——生物材料打印

1.艺术作品叙述

作品为一座由3D生物智能打印技术打印出的有生命的人体雕塑，它由艺术家自己的DNA和细胞作为打印纤维材料的原体基因结构，外形也以艺术家本人体形为基础进行变形、切割与扭转。生物体内各器官俱全，且有血液循环和心脏跳动，完全是一个活着的生物雕塑（大脑不在打印之列）。

2.艺术理念阐述

过去说：“生命之美源于自然，没有大自然，那么一切都不复存在。”今天说：“生命是自然的恩赋，但同时又可控制和被创造。”反对者说：“人类不可充当‘造物主’，无资格像‘上帝’一般创造生命，破坏自然平衡。”艺术家说：“人类只不过是发现了自然界的深层生物规律，并利用此规律重新设计和操纵生命，大自然的‘道’仍为孕育生命之‘神’！”批评者说：“生命是世代自然绵延、繁育和进化的，继承此规律才能延续万物生命。”科学家说：“生命不能被动地延续和进化，应与自然世界进行负责任的合理互动，新生命体的‘被创造’将是万物‘进化’的核心部分。”

艺术家和科学家都将细胞看作是一套积木，利用基因“积木”和蛋白质“积木”对生命重新组合——组装生命，这是艺术家和科学家异曲同工之处。但艺术家视此为一种新型媒体创作手段，而科学家视之为科学实验程序；艺术家注重新生命体外形结构，科学家注重制作程序和实验结果的可重复性。

3.概念效果与设计流程图

“活之梦雕”概念效果图1，（2016），杨陶然绘制

“活之梦雕”概念效果图2，（2016），杨陶然绘制

“活之梦雕”设计流程图，（2016），杨陶然绘制

4.技术流程图

“活之梦雕”技术流程图，（2016），杨陶然绘制

5.关键技术支持

（1）世界首例人造生命[注：美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所官网：www.jcvi.org。]

2010年，美国私立科研机构克雷格·文特尔研究所（J.Craig Venter Institute）宣布世界首例人造生命诞生。这是一种完全由人造基因控制的单细胞细菌，被科学家称为地球上第一个能自我复制的人造物种，其“生身父母”是计算机。项目负责人J·克雷格·文特尔为它起名“辛西娅”（Synthia，意为“人造儿”）。

（2）生命体打印

3D人类生物器官打印，（2015），© Wake Forest Baptist Medical Center，图源：https://3dprint.com

美国北卡州维克森林大学浸信会医学中心（Wake Forest University，Baptist Medical Centre）开发出一种新技术，利用3D打印机打印“活的”身体部位。3D打印机带有微通道组织，而不是像海绵一样，允许营养物质渗入组织。

（3）一项新的生物墨水

2016年，英国布里斯托尔大学（University of Bristol）科学家开发出一种新的含有细胞活组织的生物墨水。特殊生物油墨制剂是从改装台式三维打印机挤出的，在37℃时转化为凝胶，能打印出复杂活组织的三维结构。此技术被称为生物3D打印又一次技术创新。

生物墨水与干细胞的3D打印，（2016），© University of Bristol，图源：http://3dfabprint.com

首席研究员亚当·培惹门（Dr.Adam Perriman）博士说：“设计的新型生物墨水极具挑战性，浸泡在墨水中的营养成分需可打印，又要保持其材料的形状，同时又不会伤害到细胞，我们成功地做到了这一点。”

（4）活体细胞桌面3D打印机

2015年，BioBots生物材料桌面3D打印机在美国出世，它可与生物材料和活细胞相结合，建立3D活组织和微型人体器官特殊墨水。它与大型传统生物设备相反，以低成本的桌面3D打印机挤出生物材料，为广大艺术家、生物材料制作者和药品制作者提供了实用工具。

5.2.3　未来智能打印艺术构思集锦

加来道雄在他的《物理学的未来》一书中预言，到21世纪末，利用碳纳米管纤维将制作成功地球和月亮之间的太空电梯。也就是说，纳米和智能打印技术能把希腊神话中的雅各布天梯（Jacob’s Ladder）[注：希腊神话中有这样一个故事：雅各布做梦沿着登天的梯子取得了“圣火”，后人便把这个神话中的梯子称为雅各布天梯。]变为现实。

受此启发，笔者在构思和收集未来智能打印艺术作品过程中，边学习、边享受、边创作，实例数量也逐年增多，特挑选出数个与读者一起分享。

1.沙漠太阳能摩天大楼

（1）艺术作品叙述

采用太阳能3D打印机打印的未来沙漠生态摩天楼设计项目——“沙漠巴别塔”（Sand Babel），是由中国艺术家邱松、康鹏飞、白瑛、任诺亚、郭申等于2014年完成的。艺术家认为沙是一种完美的建筑材料，具有稳定的化学性能和物理性能。耐风化沙是3D打印的热塑性粉末，沙漠中阳光充足，是取之不尽用之不竭的能源。沙子和阳光是沙漠建筑艺术的物质主体。“建筑群”可划分为两个部分，地上部分由众多独立的建筑单体构筑，形成了错落有致的“沙漠社区”；地下和地表部分由建筑群相互连接，形成了多种功能的“管网系统”。

（2）关键技术支持

沙漠打印建筑结构设计：沙漠巴别塔被分成两部分，第一部分为地上部分，包括沙漠社区几个独立的结构。顶部结构基于自然现象，称为龙卷风和蘑菇岩石。它采用了螺旋骨架结构，高大而笔直，以满足居住、旅游观光和科研的需求。第二部分是地下部分，连接地上的建筑，创造出一个多功能的管网系统。其结构类似于树根，以求结构稳定。这种设计不仅有助于保持到位流动沙丘，也有利于建筑之间的沟通。

“沙漠巴别塔”3D效果图，（2014），艺术家：邱松等，图源：http://gz.house.163.com/

“沙漠巴别塔”设计图，（2014），艺术家：邱松等，图源：www.evolo、us (http://www.evolo%E3%80%81us)

太阳能烧结打印机：艺术家马库斯·凯瑟（Markus Kayser）是太阳能烧结打印机（SolarSinter）的发明者。其采用阳光和沙子为打印原料。其概念和SpaceX金属对象的激光烧结打印机有些类似。当然，聚焦的太阳光束远比不上激光精确，但其核心原理一样。

3D打印高楼：2015年，上海盈创装饰设计工程有限公司完成了全球最高的3D打印建筑——一栋5层高的住宅楼，以及全球首个3D打印的别墅。盈创科技还将在京沪和3D打印技术打印20层高楼。

“太阳能烧结打印机”（SolarSinter），（2011），艺术家：Markus Kayser，图源：www.markuskayser.com (http://www.markuskayser.com)

2.打印智能装置结构和雕塑

（1）艺术作品叙述

利用大型3D打印机打印出一个巨大的、智能材料结构的、扁平且极其复杂的封装套件，然后通过震动和光的刺激，使扁平封装套件中的智能材料开始自我变异和组装，逐渐演变成大型装置结构和雕塑。智能材料能根据周围环境的温度、亮度、湿度、天气变化和观众信息传递自我调整内部结构。

阿莱夫系列，（2017），艺术家：于洋，图源：艺术家提供

未来大型装置艺术和雕塑无须逐层筑建和庞大的工地支架，大型打印机和智能材料将能代替这一切。

（2）关键技术支持

关键技术有4D智能打印纳米技术与智能材料。

3.火星智能生态雕塑群

（1）艺术作品叙述

在火星上利用太空3D打印机和火星地表金属材料来打印一组外表美观、结构复杂的生态艺术雕塑群。在打印中掺入智能材料，通过太阳能雕塑群能移动，自动“吃入”火星地表的冰、浮土氧化物质和岩石。它们也可在太阳能下不断膨胀和伸缩，电解冰得到氢气氧气、还原浮土氧化物质中的氧、加热岩石释放氧气、同化大气层二氧化碳的量（光合作用）等。

美国和苏联的火星着陆探测器发现，火星上曾有过丰富的氧气和水源，具备生命形成的必要条件。由于卫星的频繁撞击毁灭了生命及其生存条件，火星才会变成现在的荒凉景象。为此，地球的生存危机使人类把目光转向火星，并产生了火星移民项目。

阿莱夫系列，（2017），艺术家：于洋，图源：艺术家提供

艺术家坚信，人类将生存于其他星球，把人类文明艺术传递给太空。此艺术品构思旨在唤醒艺术家作为人类的一成员的时代感和责任感，与科学家一道在改造火星的生态环境的同时向太空传递人类文化和艺术。

（2）关键技术支持

太空打印机：海下已有世界上最大的水下雕像馆[注：水下雕像馆位于东加勒比海向风群岛的最南端——格林纳达（Grenada）海岸边清澈的浅海之下。雕塑工程始于2006年5月，由著名雕塑家杰森·泰勒（Jason deCaires Taylor）塑造而成。403个真人大小的人物雕像聚集在一起，坐落在9米深的贫瘠海底沙地，占地约420平方米，全部重量超过180吨。雕像所用材料很多都是对珊瑚礁。这些新的雕塑品将创造一个珊瑚礁系统，吸引各种水生生物前来繁衍生息。]，而人类梦想的太空与火星艺术目前只能寄托于3D智能打印。2014年9月，太空制作（Made In Space）公司与NASA（美国航空航天局）合作，第一次在国际空间站上安装了一台制造设备——零重力3D打印机（Zero-Gravity 3D Printer），此打印机专为太空失重条件下生产空间站所需部件。

2016年4月中科院重庆绿色智能技术研究院3D打印技术研究中心对外宣布，中国首台空间在轨3D打印机研制成功。这台3D打印机可打印零部件最大尺寸达200mm×130mm，可帮助宇航员在失重环境下自制所需零件。欧洲航天局（ESA）2015年曾经委托外部开发太空3D打印机项目，命名为MELT（Manufacturing of Experimental Layer Technology）。美国Techshot公司正与NASA合作在太空中实现3D打印人类心脏。

国际空间站上零重力3D打印机，（2014），© NASA，图源：http://mars.nasa.gov

火星建筑打印设想：NASA设计了在火星上打造“深空居住设施”蓝图。计划将采用3D打印技术打印太空居所，并充分利用火星地表材料或太空废弃物来完成建造。NASA的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center）的尼基·维克海瑟（Niki Werkheiser）工程团队正在研究太空3D打印机使用火星表面的沙子生产砖块，从而建造密闭且防辐射的建筑掩体。同时，欧洲航天局（European Space Agency）也在进行各种探索，采用月球尘埃来打印月球基地。伦敦建筑公司Foster+Partners已经设计出可以打印的月球侨居地，这可作为火星建筑参考。

火星制造氧气计划：NASA（美国航空航天局）计划在2020年进行一项实验，通过火星车将火星大气中的二氧化碳转化为氧。这辆火星车上携带的设备叫作“MOXIE”，负责运作这个项目的麻省理工学院科学家迈克尔·赫克特（Michael Hecht）说，它的工作原理就好像一台反向运作的引擎，每小时可以制造出四分之三盎司氧。

火星物质图源：火星大气含有95%的二氧化碳，技术上二氧化碳可转换为氧气；火星表层到处都是氧化铁等氧化物质，利用它们可还原出氧气；火星土壤中含有大量的氧化铁矿物，是用之不尽的打印材料；火星的温度如达到一定的温度，足可以利用氧化的石头释放氧气；火星南极和其邻近地区的表层尘埃下隐藏着丰富的水冰和干冰，冰可融为水，水可电解出氢气和氧气。

火星移民项目（Colonization of Mars）：“火星一号”（Mars One）是巴斯·朗斯多普（Bas Lansdorp）创立的荷兰非营利性公司。从2011年开始，朗斯多普与包括美国宇航局、欧洲宇航局等众多空间技术公司的专家以及诺贝尔奖得主进行沟通，他确信，人类目前所掌握的空间技术已经能够将宇航员送往火星，并在那里定居。该计划是一项“有去无回”的移民计划，已在全球8万多个申请中挑选出100名志愿者。

“火星移民”（Mars Colonization）是美国宇宙探索技术（SpaceX）总裁兼创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）2015年对媒体透露出的移民火星并在火星建社区的计划。

4.智能地幔艺术体

（1）艺术作品叙述

用5到10个深钻井钻通大陆地壳（30公里左右）或者深海地壳（6公里左右）直捅“上地幔层”。然后采用3D打印方式挤出智能材料，让智能材料在地幔层硅酸盐物质夹缝中自我寻找、对话、生长、连体、演变，然后逐渐自然生成地球深部大地艺术——智能地幔艺术体。

有人类艺术史以来都是在地球表层创作艺术品，除石油工业和大型防御工程外，人类艺术家很难进入地球表层深处。中国地质科学院副院长董树文说过：“我们现在可以上天、下海了，却还难以‘入地’。”“入地”将是科学家和艺术家未来几十年共同奋斗的目标，人类艺术能在科学家的帮助下上天、下海，也能入地！

阿莱夫系列，（2017），艺术家：于洋，图源：艺术家提供

（2）关键技术支持

目前人类的钻探深度已有12公里左右，苏联破记录曾打过一个13000米的深部探测井。但此记录与6000多公里的地球半径相比，仅仅只是表皮而已。但科技的极速发展，突破30公里的钻探度已为期不远。中国著名地质科学家杜乐天[注：杜乐天（1932—　　）中国核工业北京地质研究院学位委员会主席，现任《铀矿地质》《矿床地质》编委会副主任委员等职。历任核工业北京地质研究院科技委主任。]20年前便提出过“打20公里深钻直捅震源体，消减重大自然灾害开发无穷地下能源”的设想。打深钻每年可以采出几万亿（1012）立方的天然气，彻底解决国家能源紧缺问题，同时又可以消减地震、重霾、大旱、大水、大火、火山、热灾、矿难等自然灾害。

地壳是地球表面以下、莫霍面[注：莫霍面（Moho）是地壳同地幔间的分界面，是克罗地亚地震学家安德鲁·莫霍洛维奇（Andrija Mohorovicic）于1909年发现的，故以他的名字命名，称为莫霍洛维奇不连续面（Mohorovicic Discontinuity），简称莫霍面。]以上的固体外壳，地壳的厚度是不均匀的，大陆部分平均厚度约33公里，海洋地壳较薄，厚度平均约6公里。如能解决海水倒灌问题，深钻平台可选择于海上操作，钻井钻透6公里的挑战性远少于陆岸上。

地幔介于地表和地核之间，厚度近2900公里，主要由致密造岩物质构成。物质组成具有过渡性，靠近地壳部分为硅酸盐类的物质。智能材料的研究和开发主要针对硅酸盐类的物质，使打印出的智能材料可在地幔层中自由生长形成艺术家设计的自然艺术体。

当然，艺术家和科学家在此项目上面对的技术挑战非常巨大，因为地球深处也许是人类认知的死角，深探可能使地球深处的高密度物质的周边环境发生重大改变。这确有待世界地质学家的进一步探讨与研究。

5.纳米打印艺术

（1）艺术作品叙述

艺术作品是一座生物和纳米混合打印的雕塑。艺术家先利用3D生物打印机打印出人体背部，然后把纳米打印的千万生物安放于背部体毛上，其中包括人猿、动物和微生物。它们和谐相处，并随着体毛和血液的流动朝九而伸出体外，晚五而回归体内。

因为纳米打印艺术的不可视性，雕塑边装有一座移动电子显微镜，专供观众观察用；而墙壁上的智能屏幕播放着放大数千倍的实时视频，供多数观众同时欣赏作品细节和变化。

人体表面常栖居着种类繁多且数量庞大的微生物，各种菌群相互依存、相互制约，处于相对平衡的状态，成为维护人体健康的天然防线。艺术家旨在通过纳米打印技术来探讨人类与生物生态平衡之意义与作用。

（2）关键技术支持

2012年，维也纳理工大学（TU Vienna：Vienna University of Technology）的3D纳米打印技术取得重大突破。他们采用“双光子光刻”3D打印技术打印物体，取得令人难以置信的纳米级细节，其纳米级精密高速3D打印机的速度比同类设备快几个数量级[注：3D打印设备和新闻网：www.3ders.org。]。

以色列“纳米维度”公司在2015年Tel-Aviv大会上展示了世上第一台纳米级墨水打印机DragonFly 2020。其创新硬件、专用银纳米墨水和新软件提供了无限的设计灵活性，开拓了PCB设计和材料设备的全新世界[注：3D打印设备和新闻网：www.3ders.org。]。德国公司TETRA在2015年推出世界最大的纳米结构3D打印机，技术基于双光子光刻（2PP），打印出的纳米结构分辨率为400nm[注：3D打印网：https://3dprint.com。]。

3D生物打印机（略）。

5.3　当代3D/4D打印艺术之现状

3D打印艺术是一项近年来发展异常迅猛的、集科技与艺术为一体的新型雕塑艺术。3D打印技术以其独有的破坏性，改变了艺术家们传统制作手段。艺术家将构思草稿输入电脑，以三维数字建模为基础，将粉末状金属或塑料等各种可黏合的材料，利用3D扫描和3D打印机，通过逐层凸打印的方式来形成艺术雕塑。

近年中，关于工业打印最大的新闻应该算是欧洲空中客车（Airbus）和美国通用电器公司（GE）建立的大型3D打印研究和制作中心，把3D打印技术全面应用到其产业中。空中客车设计的未来飞机打印模型是全透明的，顾客就如自己飞入云雾之中。

3D未来全透明飞机模型，图源：http://www.dailymail.co

纽约时装艺术家弗朗西斯·比塔珶（Francis Bitonti）打破了时装界艺术和技术之间的界限，创造了3D打印服装和另类鞋子的新时尚。而在首饰、头饰、面具及灯饰方面的打印艺术家有约书亚·哈克（Joshua Harker）、马宙·迪菲奥里（Mazzo di Fiori）和巴斯巴·格罗斯曼（Bathsheba Grossman）等。

康尼岛场景扫，（2014），图源：www.coneyisland.com (http://www.coneyisland.com)

纽约市布鲁克林区（Brooklyn）艺术家们为在该地旅游的人群进行了3D扫描，并打印出他们的全身像。这个号称全球最大的3D打印艺术展以1：13的比例复制人像和建筑物——康尼岛场景扫（Thompson&Dundy’s Luna Park），将旅游主题公园呈现在人们眼前，获得了全世界的关注。作品采用了世上最大的桌面3D打印机，制作庞大复杂，耗时超过1万小时[注：美国康尼岛博物馆：www.coneyisland.com。]。

美国顶尖艺术教育机构之一的芝加哥艺术学院（Art Institute of Chicago），打造了一个在线3D打印作品收藏馆。这样，无论在哪，只要你想拥有博物馆中的艺术品，就可以马上下载并打印这些3D模型。世界著名的纽约大都会博物馆的媒体实验室借助3D打印技术让每个人都能成为一个“自造者”。在工作人员的指导下，游客可以用3D扫描技术复制艺术品并在3D打印机上打印出来，让游客体验另一番艺术之旅。

艺术拍卖行也瞄上了3D打印这个新兴的艺术。2013年，上海泓盛拍卖行成功拍卖了第一款3D打印雕塑作品——吕东源的“ONO”雕塑。目前打印艺术的收藏已得到世界收藏家的青睐。

生物3D打印艺术正在稳步崛起，并成为一个很多艺术家聚集关注的领域。一些研究人员将在未来几年将该技术商业化。许多初创公司最近如雨后春笋般建立基于产品的生物打印。人们普遍预测，生物印刷3D市场潜力巨大。生物3D打印需要生物兼容性材料（生物墨水和生物纸）、软件（CAD）、硬件（bioprinters）的支持，而这三项每一个都有长成为单独的小生产业的潜力。

4D智能打印艺术也悄悄而来。美国哈佛大学和麻省理工学院的研究人员和艺术家，研制出一种打印后能自我组装的“毛毛虫机器人”（Caterpillar Robot）艺术品。3D打印智能材料为形状记忆高分子材料，能自动折叠成为特定的外形，可从二维平面物体转换为几厘米长像毛毛虫一样的机器人，它们沿着两个铰链进行折叠。在产品的组装过程中，唯一需人介入的是添加发动机和电池。

毛毛虫机器人，（2013），图源：http://tech.qq.com

5.3.1　当代3D/4D打印艺术的分类与名称

伴随3D打印技术迅速普及，3D打印范围越来越广，使用的材料也不断增多。其中工业艺术产品打印范围最广，大到太空物体，小到不可视的纳米工具都可打印。通常而言，3D打印包括工业机械打印、器材工具打印、医疗生物打印、可食物品打印、军事武器打印、交通工具（汽车飞机）打印、太空物体打印，日常用品打印、产品设计打印、建筑境物打印、穿戴艺术打印等。

这些3D打印类型中许多都与艺术有关，其中也涌现出多款非常优秀的艺术品。但整体而言，这类艺术品强调实用性，与纯艺术的创作在构思、手法和材料方面都有一定差别。笔者能力有限，无法在此提炼出打印工业产品的类别、特征、艺术家和艺术创作观念，盼望高手探讨。但与艺术紧密相连的建筑和穿戴艺术打印部分，放入《奇点艺术》下册中进行论述。而产品设计艺术3D打印隶属于设计艺术，其涉及范围非常深广，如仅家具和生活用品设计打印方面便有成千上万的类型、材料与3D打印方法，故这部分内容有待出一本专著专门论述。

为了更清晰地了解3D打印艺术，我们归纳和总结出如下几项大的艺术类型：全方位凸雕塑打印、全方位凹雕塑打印、立体浮雕打印、装置与交互打印、生物艺术打印、混合传统打印、特殊材料打印、复制与仿真打印、立体声波打印、动画和动态打印、纳米艺术打印、太空艺术打印等。

1.全方位凸雕塑打印

全方位凸打印也叫加法打印，它是打印机按3D软件的设计将打印材料一层层往上添加、挤喷进行的打印。作品外表就像我们传统意义上的立体雕塑，但实际上，它比传统的人工雕塑更为复杂、准确、细腻和有光泽，因为它是艺术家运用3D建模、3D扫描和3D打印创做出来的。这类雕塑的艺术家队伍庞大，如美国的数字雕塑协会中绝大多数艺术家都属于这种类型。此类艺术家作品的区别主要在于题材、风格和打印材料。

戈塔塌利亚（Transhuman Godatalia Complex），（1980—2015）艺术家：Kevin Mack，图源：www.kevinmackart.com (http://www.kevinmackart.com)

“挫折”（Loss），（2013），艺术家：Louis Pratt，图源：www.louispratt.com (http://www.louispratt.com)

“未来活动”（Future Events），（2016），艺术家：Louis Pratt，图源：艺术家提供

如艺术家凯文·麦克（Kevin Mack）的一系列3D打印雕塑作品均采用青铜和尼龙材料，通过数字化的建模软件进行创作，得到雕塑模型数据后再使用3D打印机打印。他的作品实现了现代工艺、传统材料和观念的完美融合。

但澳大利亚艺术家路易·普拉特（Louis Pratt）的3D打印雕塑主要关注社会问题。他认为他的艺术作品是一面镜子，反映出我们所处的社会和历史，其作品的歪曲感正是当代社会的最佳体现。他将数字化3D扫描数据和3D打印技术相结合来创作他的雕塑。

2.全方位凹雕塑打印

全方位凹雕塑打印又称减法打印，它是3D打印机通过指令，在一整块材料上一点一点挖凿原材料，直到挖凿成设计的效果。最有代表性的作品是大卫·魁哟拉（David Quayola）创作的“困禁者”（Captives）系列，这是他对米开朗琪罗未完成的困禁者（Prigioni）系列（1513-1534）和他的“非finito”技术做出的一个现代的诠释。他使用的凹打印机为瑞典ABB，并由德国ODICO公司代为打印。

“困禁者B8-6-0”，三联雕塑（Sculpture Triptych），艺术家：David Quayola，图源：www.quayola.com (http://www.quayola.com)

魁哟拉善于探索对话中的冲突和不可预知的爆发对立，以及真实和虚拟、具象与抽象、老与新之间的紧张和均衡关系。他的艺术呈现形式为工业几何雕塑、时间性的数码雕塑、视听录像装置和表演。他的作品曾在威尼斯双年展、奥地利电子艺术节、伦敦维多利亚和阿尔伯特博物馆、伦敦英国电影学院、纽约公园大道军械库、布鲁塞尔Bozar、巴黎东京宫等地展出。

3.立体浮雕打印

总部位于美国俄勒冈州波特兰的BumpyPhoto公司推出了一项技术，利用3D打印技术，将2D照片制作成全色3D浮雕。普通照片上传至BumpyPhoto公司网站后，相关软件便可自动创建3D深度图，该深度图支持用户预览。BumpyPhoto系统支持200万像素以上的图片，当然图像的分辨率越高，制做出来的3D浮雕效果也就会越好。

立体浮雕打印，（2011-16），© BumpyPhoto，图源：http://bumpyphoto.com

在3D打印过程中，采用的是硬树脂复合材料。BumpyPhoto公司指出，某些特定内容的图片制做出来的3D浮雕效果会相对较好，如大头照、全身照、宠物照、汽车照等，而戴眼镜的图片通常都不甚理想。

4.装置与交互打印

（1）装置艺术打印

大型3D打印机给了艺术家许多想象空间，通过它艺术家能打印出大型装置艺术品。但由于目前大型3D打印机不普及，艺术家先打印出小部件然后再精心组装的装置艺术品较多，其中，艺术家利用打印机可快速重复制作的特点，多使用同一部件来进行多重组合。3D打印装置艺术内容包罗万象，有结构式装置、生物装置、动态装置、互动装置等。

“海滩动物”，（2013），艺术家：Theo Jansen，图源：www.strandbeest.com (http://www.strandbeest.com)

荷兰动能艺术家泰奥·杨森（Theo Jansen）是科学家和艺术家，有“鬼才”之称。1990年后，他创造出新生命装置艺术形式——海滩生物（Strandbeests）装置艺术，并用3D打印成型。大多数艺术家称3D打印机才是海滩生物Animari或Strandbeests的父亲。海滩生物的材质为PVC管材，其需要搭载海滩上的风才能而行走。杨森的海滩生物作品，已通过直接注入数字DNA方法进入Shapeways服务枢纽系统繁殖。

美国动感雕塑（Kinetic Sculpture）艺术家莫可·马勒（Marco Mahler）[注：莫可·马勒（Marco Mahler），出生芝加哥，瑞士长大，现居住于美国弗吉尼亚州（Virginia）。]，用3D打印机打印出动感装置。他的装置由单独打印的松散件彼此连接构造而成的。对于每一个移动的平衡点，必须在打印前计算至1毫米精度。装置艺术部件移动范围都是艺术家通过程序实现的，其图作品《第四纪树（6级）》（Quaternary Tree（Level 6），便具有1365个打印部件和几十个移动台的程序。他的打印动感雕塑系列在世界上已广泛引起关注，并于2015年在佛罗里达州KAO国际动力学艺术大赛上获得大奖。

第四纪树（6级）局部图，（2014），艺术家：Marco Mahler，图源：www.marcomahler.com (http://www.marcomahler.com)

“福特都灵车”（Ford Torino），（2013），艺术家：Ioan Florea，图源：艺术家提供

比利时艺术家尼克·尔芬克（Nick Ervinck）使用大型3D打印机，为其巨大（十几米高）而复杂的室外几何雕像找到最终制作方法。英国建筑师威廉·斯坦利（William Stanley）的3D打印代表作品是1.8米高的“骨骼结构”（Skele-Structure）雕塑。该骨骼结构巧妙地结合鸽子骨头的结构元素，创建了一个史前风格现代雕塑。

艺术家伊万·弗洛雷亚（Ioan Florea）在经典的福特都灵车，车身上打印出液态金属与砂岩艺术装置。

（2）交互艺术打印

交互艺术品的打印代表作为建筑师和设计师比那斯·法拉（Behnaz Farahi）2015年创作的3D打印交互披肩“凝视的爱抚”（Caress of the Gaze），披肩上充满动物的“猬刺”，它会根据观众的视线方向自主地做出反应和移动。

艺术家的灵感是由抚爱动物皮肤时，动物毛发不由自主发生成作激发的。她意识到动物皮毛都有其复杂的结构，肌肉、毛发、羽毛、身刺等都会同时相互作用。动物皮肤不是单一表面，它下面有一复杂结构，即各种各样的、灵活的网格使皮毛、鳞刺、毛孔、疙瘩等随着刺激发生弯曲和变形。

“凝视的爱抚”，（2015），艺术家：Behnaz Farahi，摄影：Charlie Nordstrom，图源：www.behnazfarahi.com (http://www.behnazfarahi.com)

像鱼的鳞一样，动物的皮毛包含着刚性和柔软顺从结构，而3D打印难以合并两者，但法拉团队通过沿梯度打印方式和采用不同弹性和密度的材料攻破了此难关。其团队以实际的皮肤表面为蓝本，不仅追求形体上的变化，更注重在实际行为上对外界刺激做出反应。

5.生物艺术打印

当今，艺术家利用自己的血液、DNA和细胞纤维来打印生物艺术品的现象越来越多，但同时许多法律和道德问题也随之而来，如何在社会道德标准和艺术创新中寻求平衡，是生物艺术家面临的挑战。

“幽灵机器”（Ghost In The Machine），艺术家：Ted Lawson，图源：www.tedlawson.com (http://www.tedlawson.com)

美国纽约市布鲁克林区艺术家特德·劳森（Ted Lawson）创造出一台“幽灵机器”（血液打印机）。他用自己的血液作为打印墨水，他将静脉注射针头插进自己的血管并且与打印机的墨水盒相连接，通过自己身体中的血液来进行打印，在打印的过程中劳森一直在依靠喝果汁来补充自己的血糖。

骨骼（Skeleton），（2012），艺术家：Caspar Berger， 图源：www.casparberger.nl (http://www.casparberger.nl)

现实生活中，人类的血液十分宝贵，但对于艺术家们来说，艺术似乎比生命更为重要。在接受美联社的采访时，劳森表示：“我一般不喜欢对自己的自拍照进行创作，尤其是裸体照。但这让我想到用自己的血液来连接打印机。我在想为什么不用自己作为创作素材呢？”

DNA图谱打印艺术家很多，主要有纽约艺术家Heather Dewey-Hagbor、德国设计师丹尼尔·贝克尔（Daniel Becker）和富康·圣克莱尔（Beverly St Clair）、美国纽约大学水牛分校保罗·瓦努瓦兹（Paul Vanouse）。

荷兰艺术家卡斯珀·伯杰（Caspar Berger）创作的3D打印雕塑被认为是一种“人生最终纪念品”——3D打印出自己体内的骨骼。伯杰在其网站上写道：“我认为骨骼是身体的基础，也是‘永恒身份’的载体。就算我们离世久矣，骨骼也能反映出我自己。”他先用CT扫描了身体骨骼，提供详细解剖数据，然后用3D打印机将其打印出来。3D打印身体部件已不新奇，其医疗应用多年前已实现。但伯杰是将艺术观念应用到打印作品中，从而使其艺术骨骼打印与医学骨骼打印完全不同。

利用生物的DNA和细胞进行3D雕塑打印的著名生物艺术家迪莫特·丝雀碧（Diemut Strebe）采用梵·高弟弟玄孙捐赠的一小块皮肤，完美地复制了梵·高耳朵的形状。内里·奥克斯曼（Neri Oxman）用3D打印机打印出通过光合耐磨的、嵌有生命力的、可穿戴的人体胃肠道器官。希瑟·杜威·哈博格（Heather Dewey-Hagborg）和她的生物艺术团队收集来自纽约市街头流浪者的DNA，用Zcorp3D打印机打印出真人大小的面孔胶雕塑。

但整体而言，此领域当前还是由生物医学科学家们垄断，他们在实验室中的创作也往往被视为生物打印艺术品的开端。目前生物3D打印成功的范例主要为人体器官打印。但3D生物打印正在稳步崛起，现正在成为许多科学家和艺术家聚集关注的未来领域，最近许多生物打印初创公司如雨后春笋般建立起来。人们普遍预测的生物3D打印市场潜力巨大，但它需要生物兼容性材料（生物墨水和生物纸）、软件（CAD）和硬件（bioprinters）的配合。

6.混合传统打印

有些艺术家既使用数字打印技术又不抛弃已熟悉的传统艺术手法，他们把两者融合，创做出一种既有崭新的内涵又承接过去风格的艺术品。这类艺术家跨越所有传统艺术种类，从绘画、版画、陶瓷、雕塑到数字艺术、装置艺术、互动艺术，乃至自然生长物体。

美国艺术家肖恩·何珀（Shane Hope）是此类风格的代表人物之一，他采用了3D打印技术制做出数千艺术模型和部件，并巧妙地转换成绘画的有机构建部分[注：参见本章打印艺术家精选部分对肖恩·何珀的介绍。]。美籍罗马尼亚艺术家约翰·弗洛雷亚（Ioan Florea）开发了一种新的技术，他将3D打印技术与古老的彩喷绘画技术结合了起来。首先，弗洛雷亚使用Solidoodle打印出各种形状的3D模型，然后将这些模型放置在画布上进行喷绘和添加树脂熔融固化[注：3D打印技术网：www.3ddyjsw.com。]。

陶瓷打印机”，（2012），艺术家：Olivier vanHerpt，图源：www.3ddyjsw.com (http://www.3ddyjsw.com)

荷兰3D打印艺术家奥利维尔·丸黑普（Olivier vanHerpt）花了两年时间设计和制作自己的3D打印机，并使用各种不同类型的黏土进行试验。最终完成了一台5英尺高（大约有普通成年人那么高）、Delta式的3D打印机来打印比较大的陶瓷作品。丸黑普认为，3D打印技术有其无可比拟的优势，它能让人们制做出用传统制造方式永远无法完成的作品。该技术具有精确、重复和快速的特点。

艺术家琳琳（Linlin）和皮埃尔·伊夫（Pierre-Yves）利用3D打印技术结合传统表现形式，创作了一系列3D打印动物壁饰。以前的猎人会将猎物（驯鹿、熊等等）的头取下做成标本，挂在家里的墙上作为装饰。动物标本壁饰不仅是狩猎的证明，也象征着地位。如今，用狩猎野生动物来制作标本已经不可取，不仅制作过程让人毛骨悚然，而且有些珍稀动物需要保护。目前艺术家制作动物壁饰，原材料不再是活生生的动物，而是塑料。他们所制作的3D打印动物壁饰不仅外观华丽，而且不会让人感到毛骨悚然。这类壁饰品种多种多样，包括熊、驯鹿和大象等[注：图源为琳琳和皮埃尔·伊夫的个人网站：http://lpjacques.com。]。

“3D打印动物壁饰”，（2015），艺术家：Linlin & Pierre-Yves，图源：http://lpjacques.com

美国艺术家肖恩·彭宁顿（Shane Pennington）把3D打印的物体嫁接于自然界的植物身体上，如树、草等，来隐喻自然与人类之间的结构平衡，强调人性和周围世界的能量。彭宁顿本是一位自然物体艺术家，以自然树和树根为主，创作了大量实物雕塑、数字视频和装置艺术。

7.特殊材料打印

（1）食品艺术打印

具有建筑设计背景的夫妻艺术家利兹·维哈塞勒（Liz）和凯尔·维哈塞勒（Kyle Von Hasseln，将3D打印技术带入高端糕点制作领域。他们用最新技术让蛋糕上的糖饰可以通过数字化手段进行设计和实现。他们的公司“砂糖实验室”，创立于他们俩大学毕业时，最初尝试只是想用3D打印技术给好朋友做一个生日蛋糕。他们用砂糖混合水与酒精，并选择合适湿度和硬度的砂糖材料。打印过程和传统3D打印过程差不多，他们只是针对砂糖做了优化，提高了打印分辨率和砂糖的强度。

“3D打印糕点”（3D printed sugar），（2013），艺术家：Liz & Kyle Von Hasseln，图源：www.ignant.de (http://www.ignant.de)

2016年，荷兰芬洛（Venlo）召开第二次国际3D打印食物大会，大会汇集了3D印刷食品行业的专家。其中，特别引人注意的话题为“纤维素作为3D打印可食用成分”（Cellulose as an edible ingredient for 3D Printing），它由索尼娅·何兰（Sonia Holland）提出。纤维素似乎是一个有前途的材料，或许可以应用于3D打印食品工业。的确其中最丰富的聚合物在自然界中作为植物细胞壁存在[注：3D打印工业网站（3D Printing Industry）：http://3dprintingindustry.com。]。

（2）玻璃艺术打印

2015年12月，麻省理工学院实验室和研究所共同开发出了3D打印玻璃工艺，并将其称为“G3DP”，制做出的产品被称为加法制造光学透明玻璃。“G3DP”的设计基础是一种双层加热室，上层作为融窑室，下层用于退火。这种工艺将使玻璃制造技术达到有史以来的新高度，作品也会美轮美奂。

光学透明玻璃印花（G3DP），（2015），摄影：Andy Ryan，© MIT，图源：http://matter.media.mit.edu/

“3D打印头发”，（2015），© Carnegie Mellon University，图源：www.chrisharrison.net (http://www.chrisharrison.net)

（3）头发雕塑打印

2015年10月，卡内基梅隆大学（Carnegie Mellon University）的博士生团队杰拉德·拉普特（Gierad Laput）、陈翔（音译Xiang Chen）和克里斯·哈里森（Chris Harrison）发明出精细的头发3D打印技术，并创造了一个3D打印过程中生产塑料材质的细腻链，他们的灵感竟来自人们常用的胶枪。

（4）陶瓷艺术打印

美国HRL实验室官网2016年1月报道称，加州的马里布的HRL实验室在新型陶瓷3D打印方面达到一个全新的水平。该实验室研究人员在3D打印技术领域取得重大突破。他们开发出一种新技术，使用3D打印方法制造出的超强陶瓷材料不仅可拥有复杂的形状，还能耐受超过1700摄氏度的高温，未来有望在航空航天和微机电领域大显身手。

超高温强陶瓷材料，（2015），摄影：Dan Little，© HRL Laboratories.图源：www.hrl.com/news (http://www.hrl.com/news)

在研究中，化学工程师扎克·埃克尔（Zak Eckel）和化学家周朝音（音译）发明了一种由硅、氮和氧组成的树脂配方，在一台3D打印机内用一束紫外线照射这种树脂，会使其变硬。这种被称为陶瓷前体的树脂能被3D打印成各种形状和大小的零件，打印出来的材料过火后会转化为一种高强度、完全致密的陶瓷。相关研究成果发表在《科学》杂志上。

（5）金属艺术打印

近几年来金属艺术打印异军突起，主要有赖于金属材料打印技术的发展。笔者参加了2016年4月纽约3D打印大会（Inside 3D Printing Conference&Expo），并与许多金属打印机商进行了交谈，方得知其3D金属打印精度已达到微米级别。

早年的3D金属打印艺术家弗拉基米尔·布拉拓维（Vladimir Bulatov）博士，既是一位数学家又是一位独立的打印艺术家。他的艺术激情是从纯粹的数学思考而来，并认为数学不是一个学科，而是一种思维和生活方式。艺术家建立了一个计算机模型来表示对3D世界的想法，使用自定义算法塑造出3D模型有机形体再打印为金属雕塑。

“二分法”（Dichotomy），（2014），艺术家：Gil Bruvel，图源：www.bruvel.com (http://www.bruvel.com)

铸造银丝头骨，（2011），艺术家：Joshua Harker，图源：www.joshharker.com (http://www.joshharker.com)

吉尔·贝沑维（Gil Bruvel），澳大利亚出生法国成长的美籍艺术家。多年来他一直使用3D打印技术制作雕塑，最有名的是他的金属打印雕塑系列，如“二分法”（Dichotomy）“雨”（Rain）“河”（River）“败局”（Checkmate）等雕塑作品。“二分法”雕塑呈现出的“能源丝带”，用于捕获人类各个层次的双重性质，雕塑体现固有自然力量和安静之威严，并充分拥抱物体存在的二分性：阿尼玛斯（anima and animus），男性和女性，意识和潜意识，清醒和做梦。

艺术家拔示巴·格罗斯曼（Bathsheba Grossman）是3D打印艺术的早期参与者，一直致力于推广把直接金属打印作为一种艺术手段，代表作品有奎因壁灯（Quin）和超级酒（Hyperwine）[注：西雅图3D打印机世界博览会（3DPrinterWorldExpo）：http://maker8.com。]。

艺术家约书亚·哈克（Joshua Harker）也是3D打印雕塑方面的早期实验者，他以打印人类颅骨而出名，其中不少是用银金属打印的。他的作品还有“花束”（Mazzo di Fiori）、“起重机水印解剖学”（Crainia Anatomica Filigre）和“铸造银丝头骨”（Cast silver filigree skull）等。

外星金属材料打印：在2016国际消费电子产品展上，一件用“外星”金属材料3D打印而成的物品吸引了众人的眼球。“行星资源和3D系统”（Planetary Resources and3D Systems）公司利用采自阿根廷的陨石金属制成了这个模型，他们希望未来能将这项技术应用于火星殖的建设。

8.复制与仿真打印

（1）人物仿真雕塑打印

3D打印人像市场反应强烈，人们不惜重金购买与珍藏。因3D打印人像是通过扫描收集人体三维数据，真实地记录了某个时刻人们的衣饰、姿态、神情、心境，将最美瞬间以立体的、逼真的、永久的形式呈现和保存下来。其次，人们还可选择各种珍贵材料进行打印。其中，德国汉堡公司Twinkind的3D真人打印，经过快速扫描，能制做出高仿真的真人3D迷你模型，大小从15厘米至35厘米不等。

埃里克·斯爪滕（Eric Van Straaten）是荷兰著名的3D打印艺术家，在2011年的“潘——阿姆斯特丹”（Pan Amsterdam）上展示了3D打印的雕塑，其作品之细致和皮肤之美观令人感叹。除此之外，作品充满了生活细节，动作自然。

其次，艺术家运用全彩石膏材料打印人像是目前人像3D打印中最常见的方法。这种原材料容易调配颜色、外表相对光滑、无瑕疵，在细节处理方面也是目前所有打印材质里效果最佳的。利用这种方法制做出来的模型生动传神、栩栩如生、细节逼真、颜色丰富、外表坚固、重量轻。

金银系列人像3D打印雕刻，（2015）， © 易尚3D+，图源：http://cd.qq.com

高仿真3D全身打印，（2015）， © Twinkind，图源：www.planetfigure. (http://www.planetfigure.)

一个美妙的场景（A wonderful mise-en-scene），（2012），艺术家：Eric van Straaten，图源：艺术家提供

高仿真3D头部打印，（2015），© Twinkind，图源：www.twinkind.com (http://www.twinkind.com)

美容师（Groomer），（2012），艺术家：Eric van Straaten，图源：艺术家提供

（2）文物与艺术品复制打印

对博物馆而言，3D扫描和打印技术的巨大潜力和发展是难以估量的。它将导致博物馆学新时代的开始。在该时代，策展人可以把展品放置于观众之手，让观众享受触摸体验，从此，观众与藏品将以全新的方式进行互动。针对那些脆弱、易碎但又具有重大研究价值的藏品，博物馆目前都利用3D扫描和打印技术制作复制品，这一做法已非常普遍。美国数字雕塑项目（the Digital Sculpture Projects）是虚拟世界遗产实验室（the Virtual World Heritage Laboratory）建立起来的，是一个专门为文物复制而开设的世界共享项目。

芝加哥艺术学院（Art Institute of Chicago）是美国顶尖的艺术教育机构之一，其博物馆以收藏大量印象派作品及美国艺术品著称。目前，其正在打造一个在线3D打印作品收藏馆。在美国数字化设计文件共享网站thingiverse.com，你可以找到芝加哥艺术学院博物馆3D打印的复制品，包括著名铜像“失落的昴宿”（Lost Pleiade）在内。该博物馆目前已经拥有超过100种艺术展品的3D模型，包括来自纽约大都会艺术博物馆、旧金山亚洲艺术博物馆的藏品的3D模型。

英国艺术家亚当·洛维（Adam Lowe）花了五年时间立体打印出图坦卡蒙（King Tut）国王墓的完美复制品。他扫描了国王墓的每一微小细节，如微菌、裂痕和油漆剥落等。

失落的昴宿，原作：伦道夫·罗杰斯（Randolph Rogers），（1825—1892），图源：thingiverse.com

梵·高《向日葵》打印复制品，（2013），艺术家：Rob Carter & Nick Carter，图源https://cfileonline.org

罗布·卡特（Rob Carter）和尼克·卡特（Nick Carter）使用3D打印技术复制了梵·高的《向日葵》，使2D作品变为三维雕塑。荷兰研究人员和艺术爱好者蒂姆·扎曼（Tim Zaman）开发的3D照相扫描系统可以做到这一点。无独有偶，荷兰阿姆斯特丹的梵·高博物馆也利用3D打印技术，成功复制了画家梵·高的油画。通过3D打印技术复制再造的油画，不仅在图画内容和颜色上更加贴近原作，在油画质地和纹理上也能达到惊人的相似程度。像《杏花》《向日葵》《麦田》《雷电云下的麦田》和《克里奇林荫大道》等名作都被复制，只有专家才能辨别其中差异。据悉，该技术能很好地表现出梵·高用“厚涂法”展示的作品质感。

9.立体声波纹打印

法国数字艺术家、声音雕塑家吉尔斯·埃扎罗（Gilles Azzaro），于2014年在伦敦展出奥巴马总统的立体声纹3D打印雕塑。为纪念2011年发生于日本东北部的地震和海啸，英国艺术家卢克·杰拉姆（Luke Jerram）制作了一座美丽的“日本东北地震雕塑”。杰拉姆将9分钟的地震仪数据进行了转换并使用了CAD程序将它3D打印出来。

10.动画和定格原型打印

近几年来艺术家也开始使用3D打印技术来制作定格动画和动态艺术。《通灵男孩诺曼》（Para Norman）是2012年的美国第一部用3D彩色打印技术制作的3D定格动画片。这部恐怖喜剧电影由莱卡（Laika）动画公司制作，它用3D彩色打印机创建了成千上万人物的面孔和嘴唇，以便动画拍摄师进行动作、语言和表情的转换。影片得到了电影界的积极评价，获得2012年奥斯卡最佳动画片奖和英国影艺学院电影奖最佳动画片提名。

其实，早在《卡罗琳》（Coraline）制作时期，莱卡公司就创建了一个全新的面部动画技术“快速成型”部门。卡罗琳木偶首先用手工雕刻，然后扫描进电脑，再将卡罗琳原型用3D打印机打印出许多版本，以便在定格动画制作时使用和参考。莱卡公司的技术专家们早已预测3D打印是未来定格动画的发展方向，他们的努力使莱卡公司成为使用3D打印技术的第一家动画公司。

日本东北震波雕塑，（2011），艺术家：Luke Jerram，图源：www.lukejerram.com (http://www.lukejerram.com)

通灵男孩诺曼（ParaNorman）（2012）， © Laika，图源：https://en.wikipedia.org/wiki/ParaNorman

11.纳米艺术打印

由于3D打印纳米结构方法和打印纳米智能材料的出现，直接导致3D纳米打印机出世。而艺术家们也利用此类打印机和技术来进行艺术雕塑创作，且频频打破世界微小雕塑记录。

12.太空艺术打印

著名数字打印艺术家埃亚尔·戈韦（Eyal Gever）是世上第一位在太空进行艺术创作的艺术家。2010年美国航空航天局合作商“太空制作”公司（Made In Space）成立“太空中的人类未来目标”项目，给艺术家戈韦提供了宝贵机会。

3D打印的笑声概念呈现（Concept rendering of 3D printable laughter），（2016），艺术家：Eyal Gever，图源：www.3ders.org (http://www.3ders.org)

人类能否在零重力创作环境下创造艺术？——这是戈韦团队面临的挑战。2014年，零重力3D打印机登上国际空间站。2016年，戈韦和团队发起了一项全球合作的艺术项目“笑”，并成功制做出人类第一件太空打印艺术品——“笑”雕塑。戈韦团队认为“笑”是具有国际化的普通大众认同的主题，因此，他们需从人群欢乐笑声中制做出3D零重力打印雕塑。

13.其他打印

如前所述，工业产品与设计产品的3D打印相关内容不在本章范围内，但其中确有大量的优秀艺术品，故这里选几款优秀艺术品作为例子进行简单介绍。

2016年，东京大学的一群学生在建筑师隈研吾（Kengo Kuma）的带领下，使用3D打印笔创建建筑结构。该团队将之称为“大型手绘结构”，是创作者们在数字化跟踪系统的指导下，使用3D打印笔挤出的热塑性塑料在3D空间里手工“绘制”的。还有艺术家使用含有传感器的笔在空中描绘物体，这些笔的运动轨迹被捕捉并转换为三维物体，然后通过三维打印固化成型，虚拟形体就转换成现实物体了。艺术家手绘日常用品，如神笔马良再现。

伦敦巴特利（Barlett）建筑学院的一组学生在2015和2016年间，分别开发了一种3D打印复杂弯曲结构的技术，并用它构建了一系列的复杂椅子，创造了一种使用机器人进行大规模3D打印的新方法。另一组使用水泥覆盖的泡沫管创造出哥特式的拱门、柱子和家具。该组使用不同的编织方法将泡沫管包裹在一起。他们首先对计算机上的过程进行建模，然后围绕管缠绕线以产生规则间隔的球形进而产生各种装饰图案。在学生们使用各种材料和技术进行实验时，大规模3D打印同时迅速发展，他们即将把所设计作品用于3D打印。

建筑结构（architectural structures），（2016），© Tokyo University，图源：www.3ders.org (http://www.3ders.org)

3D曲线结构打印，（2016），© Bartlett architecture school，图源：www.dezeen.com (http://www.dezeen.com)

胶原蛋白面具，（2015），艺术家：Filippo Nassetti & Alessandro Zomparelli，图源：www.crptechnology.com (http://www.crptechnology.com)

3D打印乐器系列--“乐多”（MULTI），（2015），© MONAD Studio，图源：www.monadstudio.com (http://www.monadstudio.com)

定制面具“胶原蛋白”（Collagene Mask），是由两位年轻的意大利艺术家菲里波·纳塞蒂（Filippo Nassetti）和亚历山大·佐帕莱利（Alessandro Zomparelli）开发创作的。他们设计出一种软件，可以用游戏控制传感器扫描人脸，并在此基础上制作面具。这些由CRP 3D打印机使用Windform聚酰胺材料制作的面具，就像“树枝”一样有着一种自然的、超现实的、盘根错节的奇异现代感。

3D打印乐器系列“乐多”（MULTI），是由FIU建筑教授埃里克·戈尔登贝格（Eric Goldemberg）和MONAD工作室合伙人维罗尼卡·Zalcberg（Veronica Zalcberg）共同构思，并与音乐家和制琴家斯科特·霍尔（ScottF.Hall）共同制作的。MONAD工作室是一家集设计、研究、实践为一体，并侧重于有节奏、有韵律的空间开发。

“乐多”系列，造型独特，充满科幻感。其中包括二弦压电小提琴、一弦电声旅行低音吉他（Monobarasitar）、一弦压电（Monovioloncello类似大提琴）、小迪吉里杜管和Hornucopian低音管。除了这五件乐器，系列还包括了一栋声波墙，即可在上面直接制作音乐，也可作为乐队壳形演奏台和乐器架。二弦压电小提琴设计更类似一艘太空飞船的模型。其上面安装了一个压电传感器，可弹奏出一支完整的曲子。这种压电传感器通常是用在一些乐器中作为拾音器来放大声音。

法国制造商和计算机科学家保罗·路易·安基纳吾（Paul-Louis Ageneau）制造了一个3D印刷舞蹈茶壶（dancing teapot）。安基纳吾使用3D OpenSCAD建模软件，用聚丙交酯热塑性塑料（PLA）3D打印部件。打印出部件后，就可以将四个舵机连接到机器人的腿部和脚踝上，然后将其连接到Arduino Pro Mini微控制器板上。Ageneau在Arduino板上通过编程实现了几个迷人的舞蹈动作，且全部由9伏碱性电池供电。

5.3.2　当代著名打印艺术家和团队精选

1.打印艺术家精选

理查德·杜邦（Richard Dupont 1968——）美国著名雕塑艺术家。他的作品包括雕塑、绘画、装置、版画与3D数字打印人体，而探讨的主题为人类感知与社会空间。在3D打印作品中，他喜欢使用一种“波”的力量穿过作品来实现扭曲和震荡模型结构，当然这种造型都是在3D建模软件中完成的。

他的个展分别在皇后博物馆（The Queens Museum）、艺术米德尔伯里学院博物馆（The Middlebury College Museum of Art）、哈得孙河谷当代艺术中心（The Hudson Valley Center for Contemporary Art）举行。他的作品被众多的美术馆收藏，包括纽约MoMa现代艺术博物馆、美国惠特美术馆（Whitney）、波士顿艺术博物馆、克利夫兰艺术博物馆（Cleveland）和布鲁克林博物馆（Brooklyn）。

“理查德·杜邦的方向”（Richard Dupont: In Direction），（2008），艺术家：Richard Dupont，图源：www.richarddupont.com (http://www.richarddupont.com)

苏菲·卡恩（Sophie Kahn 1990——）澳大利亚和美国著名3D打印艺术家，生活和工作于纽约市布鲁克林。她的3D打印艺术集合铸造、陶瓷夹、3D扫描建模和3D打印技术于一体。

她先后求学于英国伦敦大学金史密斯学院、澳大利亚墨尔本皇家理工大学及美国芝加哥艺术学院。她从摄影家逐渐成为数字雕塑艺术家。首先，她发现摄影技术在她的雕塑中无法体现她需要的细节，比如人体的阴影、空隙。经过探索，她发现借助立体的青铜脱蜡铸造，利用激光扫描和照片产生的数字模型，采用全彩3D打印，最后经过喷砂和打磨，可以打造出全新的3D打印雕塑。她将3D打印和传统手工制作结合起来，从而使她取得今天的打印艺术成就。

她的艺术作品在世界各地展览，包括澳大利亚墨尔本和悉尼、韩国首尔、日本东京和大阪、新加坡、法国巴黎、美国华盛顿特区和纽约市、英国伦敦等。她曾入围多项奖项，如2009年永利纽豪斯奖候选名单、2009年美国威廉与雪梅波尼斯摄影奖候选名单。

“劳拉”（Laura: RGB），（2011），艺术家：Sophie Kahn，图源：http://www.sophiekahn.net

埃亚尔·戈韦（Eyal Gever 1970——）以色列程序员和3D雕塑艺术家。埃亚·戈韦采用了可视化编程软件和最新的3D激光打印技术，创建很多令人惊叹的反应灾难的数码打印雕塑，如海啸击中的房屋、崩溃的公路、倒塌的墙壁、泄漏的石油和战火中的大爆炸等，他的作品中惊恐、敬畏和沉默同时都有。

“激流”（Waterfall），（2014），艺术家Eyal Gever，图源：www.eyalgever.com (http://www.eyalgever.com)

20世纪90年代戈韦就读于耶路撒冷Betzalel学院，学习艺术与设计。然而他并没有继续发展自己的艺术，而是跳槽到新时代的互联网行业，并成为一个成功的互联网企业家。在经历了互联网泡沫和危机后，他意识到是时候去追求自己昔日的艺术之梦。他独占优势的计算机编程技能和充满激情的艺术细胞，让他具备一般艺术家不具备的天然优势。

作为一个在高科技产业有远见的艺术家，他的多媒体设计和技术创新，使他在因特网多媒体技术、三维计算机图形动画制作技术等方面拥有9个专利。埃亚·戈韦获得了无数的国际奖项，并受到包括《华尔街日报》《连线杂志》《新闻周刊》及CNN等媒体的青睐。更值得一提的是，他与NASA和“空间制作”公司合作，成为世上第一位在太空进行3D打印的艺术创作艺术家。

吉尔斯·埃扎罗（Gilles Azzaro 1966——），法国数字艺术家、声音雕塑家。他的工作主要涉及声音的立体物化和音频的再现。其里程碑式的作品是2014年在伦敦展出的3D打印声纹雕塑（Sound Wave Sculpture）。他运用运动传感器激活系统数据打印出奥巴马总统的立体声纹国情咨文，将无形的语言成功地转换为可视的3D雕塑。然后用激光扫描此雕塑，把有形的雕塑转换为奥巴马总统的国情咨文的声音。

最开始吉尔作为一个鼓手，在17岁的时候，制作了第一台数码鼓机。1992年，完成了在图卢兹大学的研究生课程；1993年，进入与MIDI传感器科学有关的IRCAM研究所。与此同时，他开始研究声音的隐蔽性，以及声音在空间如何移动。吉尔斯·埃扎罗开始着手设计一个系统——物化的声音，让声音转换成可见的物象。2006年，他制作了第一个作品，一条线的3D录音珠宝结合激光雕刻。

尼克·唉文科（Nick Ervinck 1991——），比利时媒体雕塑家，创造出独特的3D打印艺术雕塑，将概念和材料有机融合。他探索材料与科技工具之间潜在的关联，着迷于艺术形式与材料工具的开发，注重架构、空间定位和自主雕塑，作品被媒体称为“3D打印出来的激情”。其娴熟的3D打印技术、计算机软件技术和文化哲理，使他在数字打印艺术领域的占有一席地位。

3D打印奥巴马声纹雕塑II，（2014），艺术家：Gilles Azzaro，摄影：Patrick Sarran，图源：www.gillesazzaro.com (http://www.gillesazzaro.com)

“SNIBURTAD”，（2011-2012），艺术家：Nick Ervinck，摄影：Studio Nick Ervinck，图源：http://nickervinck.com

唉文科的创造灵感来源于圣殿、珊瑚、恐龙、别墅、中国岩石树木、漫画、花卉壁纸、解剖部位和传统雕塑等。他喜欢Elbeetad或Agrieborz有机形式，他可使用人体器官形状来创建有机的艺术物体。特别令唉文科着迷的是寻找新的方法来创建复杂动态艺术和建筑，他通过有机动态的设计把这个追求变为现实。

多年来，他参与了许多个人项目和团体展览，荣获多个奖项，其中包括2005年Godecharle雕塑奖、2006年的布鲁塞尔市的MAIS奖和2009年的罗登巴赫全宗奖，他还获得2015年奥地利电子艺术节个人展邀请。

迪莫特·丝雀碧（Diemut Strebe）荷兰生物3D打印艺术家，以创作和复制梵·高基因的耳朵而闻名。她采用梵·高弟弟玄孙捐赠的一小块皮肤（拥有梵·高十六分之一的相同基因），通过对梵·高历史照片的研究并使用3D打印技术创建了梵·高的耳朵模具，从而完美地复制了梵·高的耳朵形状。然后她将接种的梵·高细胞放置于模具中，让细胞培育并成长为耳朵的形状。人们可以通过麦克风向耳朵说话，声音输入到计算机处理器生成实时的声音信号，计算机会模拟神经将冲动发射时的电极记录的声音传递至听觉神经，从而使这只耳朵成为一个真正意义上的耳朵。

“AGRIEBORZ”，（2009-2010），艺术家：Nick Ervinck，摄影：Studio Nick Ervinck，图源：http://nickervinck.com

梵·高基因耳朵（Van Gogh’s Gene Ears），（2014），艺术家：Diemut Strebe，图源：http://diemutstrebe.altervista.org

此作品涉及生物学、人类学、植物遗传学、细胞学、遗传物质组织工程学、物理学等科学研究领，它也是摄影、装置、3D打印艺术、生物艺术等艺术形式的综合体。

希瑟·杜威·哈博格（Heather Dewey-Hagborg）和她的生物艺术团队收集来自纽约市的街头流浪者DNA，如在毛发、指甲、烟头和口香糖里提取遗传信息。在布鲁克林一个DIY生物实验室通过分析DNA，艺术家们通过基因的表达方式，来确定此流浪者的头部和面部的物理特性。然后哈博格团队用Zcorp三维打印机打印真人尺寸大小的（Life Size）面孔软硬胶雕塑并在世界各地展示。

7号样品（Stranger Visions I），（2013），艺术家：Heather Dewey-Hagborg，图源：http://deweyhagborg.com

多种样品（Stranger Visions II），（2013），艺术家：Heather Dewey-Hagborg，图源：http://deweyhagborg.com

哈博格的物理特性分析更集中在外貌方面，例如性别、血统、眼睛颜色、头发颜色、雀斑、亮或更暗的皮肤、五官的宽度和距离。她还写了一个计算机程序来翻译流浪者的DNA信息并将其演变成三维虚拟模型。

哈博格强调要关注陌生人视野，“通过科技与艺术的结合，关注对基因决定之冲动和遗传监控的文化潜力”。她称她的作品为“基因监视”的未来冥想。

内里·奥克斯曼（Neri Oxman），美籍以色列裔建筑师和设计师，麻省理工学院媒体实验室副教授。2015年在温哥华的TED大会上，她展示了世界上首款Stratasys3D打印的、通过光合耐磨的、富有生命力的、可穿戴的人体胃肠道器官。

奥克斯曼把微生物中空内部通道光合耐磨片用于3D打印，在打印的人体胃肠道内，利用微生物蓝藻光合作用和大肠杆菌的共同培养，使微生物可在黑暗中发出荧光和鲜艳的色彩。流体通道直径为1毫米至2.5厘米，经常在新的方向急剧转向。以此狭长而复杂的空心通道来支持生物材料创造生命物质，向艺术家团队提出了巨大挑战。作品Mushtari系列旨在推测太空远航的可能性。该系列被设计成穿戴式作品，其中包含和产生维持生命的元素、消耗和消化的生命物质、营养吸收和排出废物的器官系统。

Mushtari木星Wonderer（“Mushtari” Jupiter’s Wonderer），（2014），艺术家：Neri Oxman，图源：http://materialecology.com

在2017年的米兰设计周，奥克斯曼展出的融合3D玻璃打印和建筑灯光安装技术“照明柱”作品，创造了一个沉浸式的透明玻璃凉亭。奥克斯曼的这项技术，明显改变了材料的光学质量。

奥克斯曼入选了20个最有影响力的建筑师ICON的名单，并被评选为“100位最具创意的人”（2009年）。2008年，她被SEED杂志评为具有“革命精神”的艺术家。她的作品曾在纽约现代艺术博物馆（MOMA）展出，并被博物馆的永久收藏。2012年，蓬皮杜艺术中心博物馆（法国巴黎）收购了她的作品并作为永久收藏。其他展览包括史密森学会（华盛顿特区）、科学博物馆（波士顿）、压裂集（法国奥尔良）、及2010年的北京双年展。她的作品获得很多奖项，被久负盛名的私人收藏家收藏。

小闪亮灵侠风筝（Little Shining Man），（2011），艺术家：Heather Peek & Ivan Morison，图源：www.dezeen.com (http://www.dezeen.com)

希瑟·皮克（Heather Peak 1973——）英国人；伊万·莫里森（Ivan Morison 1974——）土耳其出生。莫里森夫妇在前卫艺术品设计制作方面成就卓著，制作的巨型3D风筝使其声名显赫。他们与女王＆克劳福德（Queen&Crawford）创意工作室的建筑设计师萨沙·雷丁（Sasha Redding）共同合作，通过历时16个月的设计，制做出了一个巨型3D风筝，并成功试飞。风筝的主体由2.3万片结实且质地轻盈的碳纤维和粗苯纤维制成的三角形零件组成，每两个零件间都由3D打印制作的尼龙连接器连接成为一个30度立体配件。虽外表看上这件作品庞大而笨重，但飞起来却非常飘逸。

目前，这个立方体风筝悬挂在英国泽西郡圣海里尔市丹达拉城堡码头小区的前厅，它既可作为一个永久性雕塑，也可作为一个能够飞行的风筝，每年它将从前厅展览处取下在圣奥宾海湾进行试飞。莫里森夫妇力求探寻3D打印雕塑的无限可能性，他们的才华体现在公共领域的3D打印雕塑、3D打印建筑物体及与他人合作的戏剧作品、表演艺术之中。

肖恩·何珀（Shane Hope 1972——）采用纳米技术和3D打印技术制作数千艺术模型和部件，然后把这些部件拼贴在一起，很巧妙地把打印模型转换成立体绘画的有机构成部分，并涂上各种颜料。他希望此“全息作品”能暗示人类遗传学、分子物理学、量子比特的无限可能性。在制作过程中他使用开源软件Nanomolecular创建和操纵纳米分子模型。

何珀拥有美国加州大学圣地亚哥分校美术硕士学位（MFA），曾就读于洛杉矶加州大学和旧金山艺术学院。他的作品展出于纽约维吉尔德（Voldere）画廊、I-20艺术中心、旧金山芳草艺术中心（Yerba Buena Center）秋季展会、洛杉矶费尔逊（Rosamund Felson）画廊等处。他参与的艺术项目有意大利金泰利（Gentili）、比利时布鲁塞尔交互媒体艺术实验室（iMAL）、洛杉矶的苏珊·费尔梅达（Susanne Vielmetter）项目。

乔治·斯丹罗夫（George Stamenov），荷兰阿姆斯特丹艺术家。他用3D打印机打印死亡惊悚艺术作品闻名。斯丹罗夫用3D打印技能创造了“死亡掠影”（Glance of Death）系列雕塑作品。

可编程可扩展物种工具：智能喷粉（Scriptable-Scalable-Species-Tool-Being: Smartdustormin），（2012）.艺术家：Shane Hope，图源：http://blog.art21.org

死亡掠影：独特的3D打印雕塑收藏品（Glance of Death: A Collection of Unique 3D Printed Sculptures），（2015），艺术家：George Stamenov，图源：https://3dprint.com

斯丹罗夫说他曾在一份科学杂志上读到的一篇关于死亡前后历程的文章，引起他关注的是人去世后的肌肉痉挛。人类身体去世后的姿态取决于人类去世时的姿态，以及去世后的肌肉痉挛造成的影响。斯丹罗夫被这种由去世后肌肉痉挛而导致的身材姿态而深深吸引住了。

其死亡雕塑都不是那种温和和舒适的姿态，也不是那些血腥而恶心的情形，但却充分体现了生命在死亡之前的挣扎与抗争，那是一种深入人类魂魄的对死亡的恐惊。

2.打印艺术团队精选

哈佛大学4D智能打印研究团体

哈佛大学威斯生物启发工程研究所、应用科学工程学院（SEAS）的一组科学家已开发出4D智能打印技术。他们打印出的4D兰花艺术品在浸入水中时会改变形状，花瓣从平面“生长”成立体的、参差不齐的、自然结构的漂亮花朵。

此4D打印艺术品模仿自然界植物生长规律，在受环境激发后会改变形状，且形状会随着时间迁移而变化。该小组在4D打印的水凝胶复合材料中编以精确、局部肿胀的程序。更重要的是，水凝胶的复合材料中包含源自木材的微结构纤维素——研究小组针对此材料，专门开发出一种数学模型，精确地预测纤维如何在水中膨胀规律。

4D打印兰花，（2016），© 哈佛大学，图源：http://news.harvard.edu

巴西D3团体[注：D3是巴西一个大数据图示化机构（BRAZILIAN AGENCIES DATA VISUALIZATION）和数字制作公司（D3 DIGITAL PRODUCTION COMPANY），为大众创新提供软件、硬件和设计等条件以及人员基金。]

2013年，巴西D3团体与设计师古托·雷克纳（Guto Requena）启动了“爱之工程”，他们采用生物传感器和3D打印机，打印出带有人类爱之情感的家用物品和艺术品，并在2014年的圣保罗设计周推出，一举引起轰动。这个研究工程团队共有50多位成员，团体的口号是：我们可打印出人类情感！

志愿者首先讲述他们的爱情故事，传感器跟踪心脏速率，语音拐点和大脑活动来收集其情绪反应数据。他们采用三维软件中的粒子系统，使数据实时可视化，其语音数据确定粒子速度，心脏速率控制粒子厚度并建模，脑电波数据导致粒子排斥或相互吸引。然后沿着其路线流动力的格尺塑造为艺术三维数据形体，例如家饰灯、水果碗或花瓶。最终3D设计数据被发送到三维打印机，它可以选择各种材料来打印，如热塑性塑料、玻璃、陶瓷和金属。

工程设计师雷克纳解释道：“每个产品都是独特的，因为它包含了参与者的爱情故事和人生中最真切的情感”。“爱之工程”是一个有趣的实验，具有开创意义。它利用人与机器互动的过程把神秘化的3D打印技术大众化和情绪化，从美学角度而言，它可以提升大众的审美意识和扩展对陌生人爱情的视觉解读。

爱心工程（LOVE PROJECT），（2014），©巴西D3团体，图源：www.gutorequena.com (http://www.gutorequena.com)

“神经系统工作室”（Nervous System）雕塑打印

神经系统是一个衍生设计工作室，主要从事科学、艺术和技术的交叉工程。该工作室邀请很多艺术家利用他们的设备进行创作。他们采用计算机模拟生成的设计和数字化制造实现产品。汲取自然现象的启发，他们编写基于自然界中发现的进程和模式的计算机程序，并使用这些程序来创建独特的和负担得起的艺术品、珠宝和家用器皿。

圆形灯（Orbicular Lamp），© Nervous System，图源：http://n-e-r-v-o-u-s.com

“DoubleMesh”3D打印雕塑，（2015），艺术家：Christoph Bader & Dominik Kolb，图源：www.deskriptiv.de/ (http://www.deskriptiv.de/)

德国Deskriptiv设计工作室[注：腾讯网：http://mp.weixin.qq.com。]

克里斯托夫·巴德（Christoph Bader）和多米尼克·科尔布（Dominik Kolb）选择了3D打印技术来呈现他们的设计。俩人在一起完成了多件增强视觉体验的艺术品，每一件都融合了设计美和计算机程序编码。

作品采用了多种程序、算法、编码的规则和方式，但是，整个过程的实现由计算机来完成。程序完成后，艺术家通过选择设计方式来获得不同的效果，然后再通过3D打印技术让这些作品能够真实地展现在观众眼前。几乎所有的作品结构都非常复杂，采用传统的方式则根本无法实现。作品都采用了SLS技术通过烧结尼龙粉末来完成，精细度能达到0.7毫米。

VESPERS系列II是3D打印出的、能智能“生长”的、并能形成物质上异质和多变功能的产品。由于3D打印的新技术使自然规模的设计和制作成为可能，并能在精子细胞、肌肉细胞或神经细胞的分辨率下无缝地改变材料的物理性质，然后能对物体内的每三维像素单独调整刚度、颜色、吸湿性、透明度、电导率甚至气味。

“VESPERS系列II”3D打印雕塑I，（2016-17），艺术家：Christoph Bader，Dominik Kolb，James Weaver，Neri Oxman，@Deskriptiv，摄影：Yoram Reshef，图源：www.deskriptiv.de (http://www.deskriptiv.de)

Vespers系列作品的目标是将当代时代技术精神与人类文化遗产结合，在文化和生物学上揣测生命的永恒。通过推动突破尖端技术的界限，作品将信息架构、制造实践和有机生物学紧密相连，甚至使之融合。麻省理工学院媒体实验室研究员和教授参加了作品策划和制作，作品完成后也是首次在伦敦设计博物馆展出。

后记

我，一位习惯于形象思维的视觉艺术家，在耳顺之年用逻辑与科技语言撰写本书——也真是不知天高地厚！四年来，神奇的科技突变使我玩命学习，而沉浸于后人类科技中的日月远远超越伏笔耕写时光。我，竟屡次对着弱智能的电脑怒发弃笔之火，但可怜的机器却只能发出毫无情绪的物理反馈，与我所期待的情感机器人相去甚远。最后不知靠了哪一族DNA突变，竟慢慢遏住我心烦意躁的干细胞，折腾至今完稿。其中的辛酸苦辣，只有我与我的键盘“悉知”。

本懒于写后记，感觉累赘。但呈指数速度发展中的科技（既造福地球万物，也同时折腾读书人），竟使我两年前笔下的智能科技都蜕化为过去式，重写乃唯一选择。为此再而三，令我陷入追捧科技和屡屡重来的怪圈。直到智人梦中提醒我才茅塞顿开，搁笔由后记来襄理。

最折磨人的是第2章，它是最早起笔的也是最后完稿的，重写次数最多。近期获悉的AI直接储存和删除人类大脑思维数据、AI群体智能系统、生物湿软蠕柔机器人等，都已无法追加入书中。第3章、第5章中所涉及的关于VR和打印的新技术也一波接着一波涌现，比如脸谱的VR社会活动蜕变（Social Activities Transform）、微软的全息触觉反馈技术、MIT和Steelcase的快速液体打印、Exo-biote 3D打印出可呼吸的生命雕塑等。显而易见，这些高新科技都会对未来艺术在创作和美学方面形成冲击，并孕育出新的艺术构架。第4章纳米艺术是来回折腾较少的一章，因为我对纳米技术领悟太少，想深入琢磨来构建艺术确实困难。由于各种技术问题，极其重要的生物艺术一章暂未能包括在本书内，我力争另出专册代替。

起初，野心大的我打算一气呵成撰写12章，包括生态环境与建筑艺术、仿生艺术、智能穿戴艺术、智能材料艺术、智能能源艺术、奇点艺术教育等现在本书中未涉及的内容。若如此，则本书涉及程度会极深、范围会极广，加之研究人手资源和时间有限等多重制约，我才迫不得已向现实俯首，经与出版社商榷后改分上下册相继出版。生态环境与建筑艺术章节的合作者为中国台湾“中华大学”黄致杰博士，他已撰完此章中当代生态环境、建筑技术和艺术概况部分，但鉴于我的引读阐述和未来艺术案例部分尚未完稿，故未能在上册出版，为此深表歉意。

勇于吃奇点艺术“螃蟹”的人，总会面临神秘莫测的困境和局限性。首先，我需抱怨的是：未来艺术参考资料本来少而零散，而关于未来奇点艺术的材料更是奇缺。在此情况下，我只好把科技奇点资讯作为主要参考来源和依据，我还翻阅了建筑界对未来奇点智能研论文。显然，该状况严重影响了我对奇点艺术的原始设想，既然无前人肩膀可攀，那我只能铺设一些基础探求门路。

其次，我常诉苦的是：人单势孤，很难找到对此有兴趣的艺术未来学者和艺术家与我进行交流、给我以灵感启发，我的大部分交流对象限于科技奇点研究推敲者和各类技术专家。因此，导致我构思的未来艺术方案在深度和广度方面均有限。罗伊·阿斯科特博士（Roy Ascott）是对我的研究有启发和帮助的未来科技艺术理论家和艺术家。他的研究倾向于科技艺术理论、哲学、术语、教育和新媒体作品分析，而我侧重于未来奇点艺术时期的形式、观念和具体案例。

再次，我得责怪自己：作为艺术家的我，无法像科学家那样深入技术细节进行思考并付诸实际应用，对科技难于深究。故而，我的探求注重于未来科技对艺术创作灵感的启迪和诱导，大部分案例构思完成后都得详细咨询技术专家，确保不误导读者。

最后，我要发的牢骚是有关金钱的：由于探索的是面向未来的新学科，不能吹糠见米，迅速呈现经济效益，因而获取的国家和学校研究基金杯水车薪，导致助手少，钻研周期长。

我深深感叹，奇点艺术确为一个远大而复杂的学科，几乎所有的新科技都可导致产生艺术新物种和新结构；而探索者面对新科技的不断挑战，必须与时俱进。故此，奇点艺术研讨有待阵容强大的有志团队加入，他们可从各类未来技术中得到灵感，以360度全方位角度对艺术的未来冲击予以密集探索。我清楚得知，奇点艺术的探究理当囊括艺术教育、艺术管理、艺术理疗、艺术出版发行、艺术收藏等，但本人才能有限，此书都未能触及，只能寄希望于后来的行家高手了。

在对未来奇点艺术的探求中，我渴望有既掌握未来科技又有艺术爆发创作力的双重人才加入。因前辈科技和艺术的分离教学使今日此方面人才为数不多，但我坚信当今艺术和科技紧密结合，会使下一代科技艺术界人才辈出。科技、文学和建筑界对未来奇点智能的研究已成气候，艺术界也开始着手追逐，希望此趋势能得到更多政府机构、学术部门和艺术组织的重视和关注。

六年前，我在SIGGRAPH数字艺术理事会（DAC）上正式提出“奇点艺术”（Singularity Art）的概念，当时支持者和茫然者势均力敌。次年到北京大学开设“奇点艺术”研究生课程，国内美术界对“奇点”还异常陌生。数年一晃而过，国内吸取智能艺术概念就如接受智能科技一样迅速，奇点艺术家和奇点科技网站与日俱增；不少美术馆和双年艺术展都相继引用“奇点”的概念；国际奇点艺术研讨会和奇点艺术研究所在中国都先后召开和成立。作为一位身居北美的艺术家，我的一己之见若能充当引玉之砖，则已深感欣慰。

几十年的坎坷艺术生涯，并未改变我的好奇之心——对未来艺术之思。已达退休之年，故愿自圆其梦，将日思夜想聚成一稿，仰望众人赐教。

谭力勤

于美国新泽西州樱桃山庄2017年3月

联合出品人

感谢以下单位和个人在本书的出版过程中给予的帮助（排名不分先后）。

陈卫和　广东高校美术与设计教育专业委员会

谭明祥、涂先智　华南农业大学数字媒体研究所

范旭　广东省动漫行业联盟

丘玉梅　广州动漫行业协会

林春华　暨南大学艺术学院

王珺　华北理工大学艺术学院

张建设　东北农业大学艺术学院农艺工作室

温雅、沈妍　西北大学艺术与设计学院

杨中华　广东省惠州学院

陈赞蔚　广州美院陈赞蔚影视动漫研究室（AzureKey）

方浩　中国地质大学（武汉）艺术与传媒学院

蔡明广　武汉工程大学

张姮　浙江理工大学艺术与设计学院数字媒体艺术系

郑一见　广东汕头自劳地画廊

王泊乔　数字艺术中国（DAC）