基于親生物理論的醫(yī)療空間色彩設(shè)計研究

尚慧芳，林麥琪，王傳順

1.華東理工大學(xué)，上海 200237；2.上?，F(xiàn)代建筑裝飾環(huán)境設(shè)計研究院有限公司，上海 200040

在人類漫長的進化過程中，日常生活與自然緊密相連，由光、聲音、水、風(fēng)、植物、動物等自然因素構(gòu)成的感官世界是人類進化的背景，自然世界直接影響人類的身體、情感和智力的發(fā)展。隨著時間的推移，人類對自然的成功適應(yīng)變成了內(nèi)在的生物編碼，使人類在健康需求、情感需求、審美需求等方面都對自然有著天生的依戀。親近自然在人類進化過程中成為一種本能需求。整個農(nóng)耕時代，人類與自然關(guān)系密切、相處和諧，而進入工業(yè)時代和信息時代之后，人與自然的關(guān)系不斷弱化，引發(fā)了一系列問題：亞健康狀態(tài)、焦慮感的不斷增加、幸福感的缺失等。雖然并沒有證據(jù)表明這些問題與缺失自然體驗有直接關(guān)系，但是越來越多的證據(jù)表明親近自然能夠輔助人們更好地恢復(fù)和保持健康。

一、親生物設(shè)計概況

親生物性（Biophilia）一詞在西方最早是由社會心理學(xué)家Eric Fromm提出，指人親近自然的本能。后來逐漸延伸到生物學(xué)、心理學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)、建筑學(xué)等領(lǐng)域，并產(chǎn)生出新的內(nèi)涵。耶魯大學(xué)教授Stephen R.Kellert（2008年）在“Biophilic Design：The Theory，Science，and Practice of Bringing Buildings to Life”一書中指出，親生物設(shè)計是一種有意義的嘗試，旨在將人類對自然系統(tǒng)和自然過程固有的親和關(guān)系的理解——也就是親生物性，轉(zhuǎn)化為建筑環(huán)境的設(shè)計[1]。該書提出的親生物設(shè)計理論從生物進化學(xué)和環(huán)境倫理的角度，對現(xiàn)代建筑環(huán)境的設(shè)計理念進行了新的闡釋，希望通過更系統(tǒng)和更合理的方法將自然重新融入現(xiàn)代建筑環(huán)境中，構(gòu)建人與自然之間的有益接觸?，F(xiàn)行的可持續(xù)發(fā)展設(shè)計以低環(huán)境影響為目標(biāo)，致力于盡量避免和減少對自然系統(tǒng)的損害。雖然這是非常必要和值得贊揚的，但是由于在一定程度上忽視了在情感方面加強人與自然的積極關(guān)系，使得人們在符合可持續(xù)發(fā)展設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境中獲益有限，影響了可持續(xù)發(fā)展設(shè)計的效用。例如，傳統(tǒng)的低環(huán)境影響技術(shù)如果不能與人的情感、健康、審美等方面建立更積極的聯(lián)系，人們就會缺乏更新和恢復(fù)使用這些技術(shù)的動力，令可持續(xù)發(fā)展設(shè)計的探討和努力變成曇花一現(xiàn)。因此，親生物設(shè)計被認為是可持續(xù)發(fā)展設(shè)計中不可或缺的一環(huán)，有助于人們在與自然的積極互動中獲得更大利益，實現(xiàn)真正和持久的可持續(xù)性。

近年來，親生物設(shè)計理論受到越來越多研究者的關(guān)注。Kaitlyn Gillis和Birgitta Gatersleben（2015年）討論了個人對自然的反應(yīng)方式的差異[2]，研究結(jié)論證實不同領(lǐng)域親生物設(shè)計的有效性。英國倫敦巴特利特建筑學(xué)院（2015年）提出通過親生物設(shè)計打造進化型建筑，恢復(fù)人類城市的原始動物體驗[2]。Seung Hyun Lee（2019年）將親生物元素引入酒店環(huán)境的評估，研究結(jié)果表明，與傳統(tǒng)設(shè)計方法相比，親生物設(shè)計環(huán)境引發(fā)了客人更強烈的積極情緒和行為反應(yīng)，使客戶認為酒店質(zhì)量優(yōu)越、體驗良好[3]。Terrapin Bright Green城市建設(shè)咨詢公司（2019年）發(fā)表了關(guān)于親生物設(shè)計的白皮書，創(chuàng)建了Human Spaces網(wǎng)站，鼓勵人們圍繞親生物設(shè)計話題進行討論，例如親生物設(shè)計與綠色建筑設(shè)計之間的關(guān)系等[4]。美國健康建筑評估標(biāo)準(zhǔn)WELL（2019年）也從有利于人類健康的角度將親生物設(shè)計列入評判指標(biāo)之一[5]。

二、醫(yī)療空間中的親生物色彩設(shè)計

現(xiàn)代醫(yī)療空間設(shè)計關(guān)注環(huán)境的療愈作用，希望通過物理環(huán)境的設(shè)計能夠幫助病人減輕心理壓力，改善就醫(yī)體驗，促進疾病痊愈。從進化論角度看，在壓力狀態(tài)下快速自我修復(fù)肌體損傷的能力是人類作為生物生存的基本能力。在人類早期進化過程中，生病或受傷的人只能在自然環(huán)境中自我修復(fù)，在那些能夠讓人感到安全放松，能夠為修復(fù)提供能量和支持的環(huán)境中，人類的自我修復(fù)能力就會被加強，康復(fù)時間會被縮短，生存機會大大增加。經(jīng)過長期的演變，有利于人類自我康復(fù)的自然因素內(nèi)化為人的本能需求，與愉悅的情感反應(yīng)直接關(guān)聯(lián)。自然帶給人類的愉悅感和幸福感體驗對于療愈環(huán)境設(shè)計來說是不可或缺的組成部分，但是如何將自然元素引入醫(yī)療環(huán)境卻是一件亟需慎重考慮的問題?，F(xiàn)代醫(yī)療空間出于治療需求對衛(wèi)生和潔凈度的要求很高，大多數(shù)是封閉、自成一體的室內(nèi)環(huán)境，通常情況下廣泛使用的自然元素在醫(yī)療空間中都難以直接應(yīng)用。例如，培養(yǎng)植物的泥土和營養(yǎng)液可能帶來細菌污染，花朵散發(fā)的花粉和氣味可能引發(fā)過敏反應(yīng)等，都使得醫(yī)院不會輕易在診療空間種植或擺放植物。因此，醫(yī)療空間中的自然元素在呈現(xiàn)方式上趨向間接抽象，而帶給患者的審美體驗卻追求更加動人的愉悅性。在這種背景下，需要尋找具有自然屬性的抽象設(shè)計元素替代真實的自然元素，以滿足醫(yī)療空間的設(shè)計需求。

Kellert（2008年）以Browning和Catie Ryan（2004年）提出的“十四種親生物設(shè)計模式”作為研究基礎(chǔ)，結(jié)合其他親生物相關(guān)研究，總結(jié)出建筑設(shè)計領(lǐng)域親生物設(shè)計的六類構(gòu)成要素和七十種特征屬性，見表1[6]。Kellert歸納的特征屬性既包括對自然要素的直接感知經(jīng)驗，也包括間接感知經(jīng)驗。直接感知經(jīng)驗是指與自然環(huán)境中具有自我維持能力的構(gòu)成要素紛繁蕪雜的接觸，如日光、植物、動物、自然棲息地和生態(tài)系統(tǒng)。間接感知經(jīng)驗包括兩個層面，一個是與需要持續(xù)不斷的人力投入才能維持的人工自然環(huán)境要素的接觸，如盆栽、噴泉或水族箱等；另一個則不與真實的自然元素發(fā)生實際接觸，而是與通過圖像、圖片、視頻、隱喻等方式表征的自然世界的接觸。作為真實自然的替代品，具有親生物特征的象征性元素在缺乏自然因素的醫(yī)療空間中尤其有意義。在這七十種自然元素的特征屬性中，第一個被探討的是色彩。長期以來，色彩在人類進化和生存中一直起著重要作用，人們出于顯而易見的生理原因和情感原因被顏色鮮亮的花朵、彩虹、美麗的日落、閃閃發(fā)光的水面、藍天和其他豐富多彩的自然元素所吸引。同時，自然世界中通過色彩傳遞的信息直觀、清晰，能夠增強人類定位食物、水和其他資源的能力，也能夠幫助人類識別危險和尋找道路等，這使人類在面對復(fù)雜的自然界時更有信心。人類在自然界中的長期進化使得色彩成為與人的情感反應(yīng)聯(lián)系最為密切的審美元素，人對自然環(huán)境中的色彩變化總是能夠迅速做出反應(yīng)，感知通過色彩傳遞的信息。因此，從環(huán)境療愈的角度看，具有親生物特征的色彩設(shè)計對改善患者在封閉單調(diào)的醫(yī)療空間中的體驗，激發(fā)患者的自我康復(fù)能力具有重要意義。

表1 親生物設(shè)計的構(gòu)成要素和特征屬性

（一）親生物色彩設(shè)計是令人愉悅的自然之美

利用色彩設(shè)計在醫(yī)療環(huán)境中營造具有親和力的親生物環(huán)境，可以對人類情感產(chǎn)生積極影響，有效幫助人類改善情緒、減輕壓力、建立康復(fù)的信心。德國藝術(shù)史學(xué)家格羅塞在1894年出版的《藝術(shù)的起源》一書中指出，“藝術(shù)起源于愉悅”，愉悅感是人們進行藝術(shù)創(chuàng)作的動力，也是人們陶醉于審美活動的原因。中國古代仕途多舛的知識分子多喜歡隱居山林、寄情山水，創(chuàng)作和欣賞山水畫、建造園林式住宅等，他們所享受的正是自然之美所引發(fā)的愉悅感。這種愉悅感對于他們而言是重要的精神撫慰，能夠幫助他們消解官場政治帶來的心理壓力。Eisen（2006年）針對兒科住院病人進行藝術(shù)偏好研究，將患兒分為5～7歲、8～10歲、11～13歲、14～17歲四個年齡組。研究結(jié)果表明，所有年齡組和所有性別中，絕大多數(shù)住院患兒和健康兒童在選擇藝術(shù)作品時差別不大，都偏愛自然藝術(shù)作品而非抽象藝術(shù)作品，近75%的人偏愛自然藝術(shù)作品（有湖和鹿的森林）或者是印象派自然場景（有海浪的海灘）[7]。自然界的光、水、風(fēng)等元素中蘊含巨大能量，是生命得以生生不息的源泉，植物和動物元素則暗示著蓬勃的生命力，這些元素都對人有積極的心理影響。因此，親生物色彩設(shè)計本質(zhì)上是一種與自然相關(guān)的藝術(shù)創(chuàng)作，它所呈現(xiàn)的是源自自然、充滿生命能量的美，它所引發(fā)的愉悅感對人而言是良好的精神層面的享受，無可置疑地具有平復(fù)情緒，激發(fā)人體自我修復(fù)能力的作用。阿姆斯特丹VUmc癌癥中心見圖1。

（二）親生物色彩設(shè)計具有動態(tài)的視覺效果

自然界始終處于不斷變化的狀態(tài)，在樹林里可以看到各種忙碌的動物，也可以感受到光線的變化和植物的生長。長期的進化使人類的感官適應(yīng)了這個不斷變化的自然世界，對于動態(tài)的環(huán)境形成了潛在的心理期待。運動暗示著旺盛的生命力，而封閉的醫(yī)療空間中大多缺乏可以感知的動態(tài)因素，整個環(huán)境往往是以靜態(tài)為主的存在，容易導(dǎo)致患者在心理上的失衡，引發(fā)煩躁等不利于康復(fù)的情緒。親生物色彩從自然界提取色彩樣本和配色組合，通過解構(gòu)、離散等技巧布置在環(huán)境中，本質(zhì)上容易實現(xiàn)動態(tài)的視覺效果，滿足視覺對運動的期待。

圖1 阿姆斯特丹VUmc癌癥中心①圖片來源Interior and Design官網(wǎng)。

圖2 蝴蝶翅膀的結(jié)構(gòu)色彩②圖片來源Lizardking90官網(wǎng)。

除此之外，親生物色彩還可以利用色彩的自然屬性展現(xiàn)出動態(tài)的視覺效果。在自然界中，許多色彩亮麗的動物身上并沒有特殊和昂貴的化學(xué)色素，而是以特殊結(jié)構(gòu)反射光波形成色彩。野雞、蝴蝶、甲蟲、蜂鳥這些生物的翅膀、外殼和鱗片在微觀狀態(tài)下是分層、多孔或棱紋狀結(jié)構(gòu)，見圖2，這些結(jié)構(gòu)能夠反射、折射、彈跳、衍射或打亂光線。在具有分層結(jié)構(gòu)的生物體中，一些波長的光穿透透明層，而另一些波長的光反彈到層邊界，完美地放大了色彩。這樣的顏色被稱為結(jié)構(gòu)色，結(jié)構(gòu)色比顏料的顏色亮四倍，而且永不褪色。Vukusic和Sambles（2003年）指出，視覺看到的結(jié)構(gòu)色取決于層的厚度、溝槽之間的空間和材料中氣泡的排列方式[8]。利用生物體的結(jié)構(gòu)色原理，親生物色彩設(shè)計從單純關(guān)注顏色問題轉(zhuǎn)移到對材料微觀結(jié)構(gòu)的關(guān)注，再加上與照明設(shè)計的配合，能夠創(chuàng)造出適合醫(yī)療環(huán)境需求的持續(xù)變化的動態(tài)色彩環(huán)境。

（三）親生物色彩設(shè)計系統(tǒng)性傳遞環(huán)境信息

自然環(huán)境是一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，快速識別環(huán)境中所包含的各種信息，判斷環(huán)境的安全性是早期人類生存的必備技能。如果無法判斷環(huán)境的安全性，人的精神和身體就會一直處于緊張戒備的狀態(tài)，這將消耗身體大量能量，長期如此將影響內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的正常運行，對健康產(chǎn)生極大危害。進化的過程使人形成了每到一個環(huán)境便迅速收集環(huán)境信息，評估環(huán)境質(zhì)量的潛意識行為習(xí)慣?，F(xiàn)代社會，人們大部分的日常生活是在自然環(huán)境與室內(nèi)這樣的人工環(huán)境之間相互轉(zhuǎn)換的，人工環(huán)境與自然環(huán)境的重要差別之一在于系統(tǒng)性，自然是完整的系統(tǒng)，而人工環(huán)境只是系統(tǒng)中的一個片段。然而，當(dāng)人處于自成一體的人工環(huán)境中時，對信息收集的期待是一致的，渴望獲得完整的信息鏈，以便更準(zhǔn)確地評估環(huán)境。在令人感覺舒適安全的自然環(huán)境中，通過色彩傳遞的信息雖然內(nèi)容繁多，但是卻具有清晰的層級結(jié)構(gòu)，不同色彩組成條理清晰的完整色彩系統(tǒng)，使人眼在識別信息的時候很容易感受到信息的差異性和主次感，能夠瞬間評估環(huán)境整體特征。對于醫(yī)療空間這樣復(fù)雜的人工環(huán)境來說，需要傳達的信息種類繁雜，因此系統(tǒng)有序地向患者傳遞信息非常重要。源于自然環(huán)境的親生物色彩具備自然的色彩結(jié)構(gòu)，能夠更好地以系統(tǒng)的形式利用色彩元素編輯和傳遞信息，滿足人評估環(huán)境的潛意識行為需求。當(dāng)患者可以快速有效地認知醫(yī)療空間中的信息時，便能夠更準(zhǔn)確地認知環(huán)境，對環(huán)境產(chǎn)生安全感。在能夠讓人感覺安全的醫(yī)療環(huán)境中，患者的行動會變得更為連貫流暢，焦躁和壓力相應(yīng)降低，醫(yī)療信心增加，從而具有更快的康復(fù)速度。

（四）親生物色彩設(shè)計引發(fā)情感依戀

在人類的視覺審美經(jīng)驗中，美既是客觀存在，也受主觀態(tài)度的影響。審美能力是人與生俱來的能力，對自然之美的欣賞是人的本能反應(yīng)，幾乎人人都能領(lǐng)會到自然之美帶來的愉悅感。同時審美活動也具有社會屬性，社會文化背景、性別、年齡的差異都會在一定程度上影響人們對美的判斷和感知。經(jīng)過人工雕琢的美帶有更多人文屬性，能給人帶來更高的精神享受，但有時也會具有局限性，需要放在特定的社會文化背景中欣賞。審美的兩重性在親生物色彩設(shè)計中都有所體現(xiàn)。首先，親生物色彩從自然中提取色彩樣本和色彩組織結(jié)構(gòu)，具有更廣泛的人群適用性，是絕大多數(shù)人都能感知的自然之美。其次，親生物色彩設(shè)計不是將自然色彩直接移植到人工環(huán)境中，而是根據(jù)環(huán)境需要進行提煉概括和藝術(shù)加工，帶有人文屬性和地域特征，能夠引發(fā)更深層的情感共鳴。在普遍強調(diào)功能、缺乏文脈的現(xiàn)代醫(yī)療空間中，親生物色彩設(shè)計能夠為患者帶來可以被廣泛理解和接受的審美體驗，使患者對環(huán)境產(chǎn)生熟悉感、親切感、安全感等積極聯(lián)想，進而發(fā)生情感依戀，華盛頓州埃弗雷特診所見圖3。情感依戀是人對環(huán)境的高度認同，有助于患者產(chǎn)生一系列積極情緒，如放松情緒，愿意融入所處的治療環(huán)境，對治療方案更有信心等。

三、醫(yī)療環(huán)境親生物色彩偏好測試與案例分析

為了驗證患者對醫(yī)療空間親生物色彩的偏好，本研究從2019年上海櫻花節(jié)攝影大賽獲獎作品中選擇了十六張在上海地區(qū)拍攝的自然環(huán)境照片作為色彩樣本并打印成卡片，見圖4，在復(fù)旦大學(xué)附屬兒科醫(yī)院門診部和住院部隨機抽取患兒進行偏好測試。由于考慮到兒童就醫(yī)需要家長陪同，病痛對兒童產(chǎn)生的情緒壓力會在家長與兒童之間傳遞，醫(yī)療空間的使用者除了患者之外還有醫(yī)務(wù)工作者，所以除了測試兒童對親生物色彩的偏好之外還同時測試了家長和醫(yī)務(wù)工作者的偏好。

在五十名被試者中包含門診區(qū)患兒十五名、門診區(qū)家屬與醫(yī)務(wù)人員十五名、病房區(qū)患兒十名、病房區(qū)家屬與醫(yī)務(wù)人員十名。成人中有二十名為女性，這是因為護士等醫(yī)務(wù)工作者多為女性，并且?guī)Ш⒆涌床〉募覍僦信暂^男性更多。患兒中十三名為女孩、十二名為男孩，基本保證了性別均衡。測試結(jié)果顯示，兒童醫(yī)院的使用者對9號色彩樣本最為偏愛，被試者普遍認為9號照片中的色彩看上去干凈、清晰、易于識別，能夠帶來柔軟舒適的感覺，有活力且能讓人感到心情平靜。9號色彩樣本照片見圖5。

圖3 華盛頓州埃弗雷特診所③圖片來源Interior Design官網(wǎng)。

在對9號色彩樣本進行分析研究時，發(fā)現(xiàn)它的色調(diào)和色彩構(gòu)成與西班牙巴塞羅那圣克勞和圣保羅醫(yī)院的病房環(huán)境色彩有不少相似之處，見圖6。圣克勞和圣保羅醫(yī)院建于1902年至1930年期間，2009年之前一直作為醫(yī)院總部使用，1997年被列入聯(lián)合國教科文組織世界遺產(chǎn)名錄。醫(yī)院在設(shè)計方面廣受贊譽，病房的色彩設(shè)計尤其為人稱道，明亮、生動、溫暖、柔軟，充滿生命的活力，見之即令人心情愉悅，具有極佳的環(huán)境療愈效果。9號色彩樣本與圣克勞和圣保羅醫(yī)院病房環(huán)境色彩的巧合耐人尋味。從親生物色彩設(shè)計的角度看，兩者都集中展現(xiàn)了純粹的色彩與光的藝術(shù)，具有令人愉悅的自然之美；兩者都具有動態(tài)的視覺效果，9號棉絮狀的云朵給人不斷變化的感受，而病房墻面的小塊瓷磚使色彩漸變得既均勻又因?qū)饩€的反射產(chǎn)生不規(guī)則躍動；兩者都清晰地傳遞了豐富的地域或人文信息，9號照片中四座上海的地標(biāo)性超高層建筑穿過云海露出的標(biāo)志尖頂，病房冷暖色分割線部位的裝飾帶、半圓形窗楣等元素，都讓人可以更好地認知環(huán)境；兩者都成功引發(fā)了人們的情感共鳴，產(chǎn)生溫暖親切、愉悅放松的依戀性情感反應(yīng)。鑒于兩者在各個層面的相似性，認為圣克勞和圣保羅醫(yī)院病房色彩設(shè)計在一定程度上對9號色彩樣本在醫(yī)療空間中的應(yīng)用效果作出了驗證。

圖4 上海地區(qū)親生物環(huán)境色彩樣本④圖片來源2019上海櫻花節(jié)攝影大賽。

圖5 9號色彩樣本照片④

圖6 圣克勞和圣保羅醫(yī)院病房⑤攝影吳笑斐。

四、結(jié)語

綜上所述，源于光、水、風(fēng)、植物、動物等自然元素的親生物色彩設(shè)計具有令人愉悅的藝術(shù)感染力，動態(tài)的視覺效果暗示著蓬勃的生命力，能夠系統(tǒng)性地、清晰地傳遞復(fù)雜環(huán)境信息，引發(fā)觀者的情感共鳴和情感依戀。本研究針對醫(yī)院使用者進行的親生物色彩偏好測試與案例分析，初步驗證了其在醫(yī)療空間設(shè)計中的價值。從環(huán)境療愈的角度看，具有親生物特征的色彩設(shè)計對改善患者在以封閉的人工環(huán)境為主要特征的醫(yī)療空間中的體驗，激發(fā)患者的自我康復(fù)能力具有重要意義。

未來，親生物色彩設(shè)計將在更多領(lǐng)域顯示出價值。圣克勞和圣保羅醫(yī)院病房內(nèi)裝并未使用昂貴材料，僅是樸素瓷磚就令人愉快地持續(xù)使用了近八十年時間，從可持續(xù)發(fā)展的角度看是一個優(yōu)秀范例，符合其環(huán)保、長效和健康的設(shè)計準(zhǔn)則?？沙掷m(xù)發(fā)展作為當(dāng)代設(shè)計領(lǐng)域廣泛關(guān)注和探討的話題，已經(jīng)建立了比較完整的理論體系，在實踐方面也一直都在探索嘗試，取得了豐富的經(jīng)驗。不過，普通終端使用者能夠在沒有任何法律法規(guī)的要求下自愿選擇依照可持續(xù)發(fā)展設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)建造的環(huán)境或生產(chǎn)的產(chǎn)品，并且能夠長時間使用是真正實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展設(shè)計價值的關(guān)鍵一環(huán)。與人的情感體驗息息相關(guān)的親生物設(shè)計在這一環(huán)中起著重要的作用，審美活動帶來的愉悅感，親切舒適的使用體驗會引發(fā)情感依戀，建立長時間使用的意愿。因此，低環(huán)境影響因素和親生物設(shè)計應(yīng)該結(jié)合起來，通過相互補充創(chuàng)造兼具低環(huán)境影響和高情感聯(lián)系的設(shè)計，以實現(xiàn)真正和持久的可持續(xù)性發(fā)展。