朱夢(mèng)然 郭屹民
東南大學(xué)建筑學(xué)院
范德維爾德(Henry van de Velde)曾論述道:“19世紀(jì)的結(jié)構(gòu)工程師就像天真的小孩用簡(jiǎn)單的方法創(chuàng)造了自然的美,盡管顯得有些傲慢,但是他的觀點(diǎn)卻與現(xiàn)實(shí)主義吻合。”天真似孩童的說法并不是對(duì)結(jié)構(gòu)師的溢美之詞,早期的結(jié)構(gòu)師不僅缺乏對(duì)材料特性的認(rèn)知,也難以完成精確的力學(xué)計(jì)算。
斯米頓(John Smeaton)的Eddystone燈塔(1759)被視作混凝土有記錄以來的最早應(yīng)用實(shí)例(圖1),歷史跨越了近150年后才有了埃納比克(Francois Hennebique)提出的鐵筋混凝土建造系統(tǒng)(System of Ferro-Concrete Construction,1892)。這之間經(jīng)歷了阿斯普丁父子(Aspdin)注冊(cè)波特蘭水泥為專利(1824),莫尼爾(Joseph Monier)發(fā)明鋼筋混凝土應(yīng)用在花盆上(1867)并實(shí)踐了最早的鋼筋混凝土橋(1875)……鐵筋加固的方式(圖2)讓混凝土擺脫了“流動(dòng)的石材”的屬性,具備了抗拉的能力。但這些都沒有把混凝土的使用上升到結(jié)構(gòu)力學(xué)計(jì)算的高度,為數(shù)不多的相關(guān)研究也未能發(fā)表。
同時(shí)期學(xué)院的建立直接摒棄了結(jié)構(gòu)的代數(shù)計(jì)算,而是深入了圖解靜力學(xué)的方法。在ETH初期,首席工程教授庫爾曼(Karl Culmann)認(rèn)為圖紙是工程師的語言,結(jié)構(gòu)行為應(yīng)該通過幾何圖形形象地表達(dá),而不是抽象的代數(shù)公式。圖解的方式意味著結(jié)構(gòu)間接成為了力流的圖像呈現(xiàn)。而庫爾曼的繼任者里特爾(Karl Wilhelm Ritter)繼承并發(fā)揚(yáng)了這一理念,提倡計(jì)算的簡(jiǎn)化性、結(jié)構(gòu)美學(xué)、計(jì)算準(zhǔn)確度和施工質(zhì)量的結(jié)合。這樣的要求和使用模型的工作方法又影響到了他的學(xué)生馬亞爾(Robert Maillart),后者的橋梁實(shí)踐被認(rèn)為是力與美的結(jié)合典范。被稱為“混凝土詩人”的奈爾維(Pier Luigi Nervi)的作品則是以肋條將力流直接轉(zhuǎn)譯,他被視作意大利數(shù)學(xué)家克雷默納(Luigi Cremona)的繼任者,后者發(fā)表的“圖解靜力學(xué)的交互圖形問題”促使圖解的方法更加便捷。
如同建筑師關(guān)注空間一樣,結(jié)構(gòu)師的思考則是從跨度開始,而橋比房子更能夠體現(xiàn)他們對(duì)跨度的癡迷。橋梁可以被簡(jiǎn)單看作是橋面系統(tǒng)與支撐系統(tǒng)的結(jié)合,也正因?yàn)闃蛄荷婕暗膯栴}沒有建筑那樣復(fù)雜,才能更加明顯看到“結(jié)構(gòu)造型”可以單獨(dú)成立。
盡管馬亞爾的作品中有超過三分之二是建筑,但他為世人熟知的仍然是其優(yōu)雅的橋梁作品。這些作品基于傳統(tǒng)拱形而發(fā)展,他創(chuàng)新使用的三鉸拱形式讓橋梁的最高點(diǎn)可以上下微動(dòng),釋放溫度應(yīng)力(圖3a)。更重要的是在他諸多的橋梁作品中,例如Salginatobel Bridg(圖3e),橋拱的形式已經(jīng)不再像莫尼爾的作品般隨意(圖4),而是完全符合一條呈現(xiàn)壓力的懸鏈線(圖3b);同時(shí),端部有意挖去的部分使得箱型斷面高度完全符合彎矩的變化(圖3c,3d)。西格爾(Curt Siegel)對(duì)此評(píng)價(jià)道:“這個(gè)結(jié)構(gòu)格局是如此完善,如此精確,如此鮮明的真實(shí)……這個(gè)成就證明工程技術(shù)和實(shí)事求是的富有目的的建造,本身就存在美的可能性。”
1 Eddystone Lighthouse
2 Monier 混凝土鐵筋加固草圖
3 Salginatobel Bridge 等三鉸拱原型分析
4 Monier 鋼筋混凝土橋面設(shè)計(jì)圖紙
5 Le Veurdre 設(shè)計(jì)草圖
6 奧利機(jī)場(chǎng)飛機(jī)庫拱形式推演與模板示意
7 Hennebique 建造體系中的拱形挑梁
8 富蘭克林大街公寓剖面
9 Algeciras Market Hall
10 Los Manatiales 餐廳馬鞍面受力分析
11 Isler 殼體形式研究
弗雷西內(nèi)(Eugene Freyssinet)有著法國國立路橋?qū)W校的專業(yè)背景,他的早期結(jié)構(gòu)實(shí)踐作品Le Veurdre創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)拱橋的跨度記錄(圖5),而后在預(yù)應(yīng)力技術(shù)研究中,他又不斷刷新了這一記錄。當(dāng)大跨度的橋梁?jiǎn)栴}都能化解時(shí),建筑的問題就顯得非常輕松了。弗雷西內(nèi)設(shè)計(jì)的奧利機(jī)場(chǎng)飛機(jī)庫跨度達(dá)到86m(圖6),由一系列拋物線形鋼筋混凝土拱組成;之后他又設(shè)計(jì)了類似高斯拱形式的混凝土直紋曲面薄殼,用于火車維修間。這種應(yīng)用在建筑上的薄殼結(jié)構(gòu)也可以看作是拱殼單元的復(fù)制,甚至是“橋”的復(fù)制。
隨著鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,混凝土的抗彎、抗拉性能大幅提高,從而有更多的混凝土以源自木結(jié)構(gòu)的框架形式出現(xiàn)。埃納比克提出的鐵筋混凝土建造系統(tǒng)已經(jīng)初現(xiàn)框架體系的端倪,但佩雷兄弟(Perret)的出現(xiàn)才在真正意義上將鋼筋混凝土的建造上升到建筑學(xué)結(jié)構(gòu)理性表達(dá)的高度。他們?cè)谇罢叩膸椭?,仍然避免在富蘭克林大街公寓沿用典型的拱形挑梁(圖7),盡管這帶來了受力的弱化,但大小統(tǒng)一的梁柱斷面符合抽象化的框架形式表達(dá)(圖8)。佩雷在框架和填充墻的不同飾面表達(dá)印證了弗蘭姆普敦(Kenneth Frampton)對(duì)其再現(xiàn)性的論證:“這種再現(xiàn)性不僅體現(xiàn)在框架的連接方式上,而且也體現(xiàn)在建筑細(xì)部處理借鑒的內(nèi)容上面”。
如果說拱和框架結(jié)構(gòu)可以看作是結(jié)構(gòu)桿件或者單元的組合,那殼體本質(zhì)上則是整體結(jié)構(gòu)的考慮。從西班牙混凝土大師托羅華(Eduardo Torroja)到一度將職業(yè)生涯扎根于墨西哥的坎代拉(Felix Candela),再到后來震驚IASS的伊斯勒(Heinz Isler),甚至是為悉尼歌劇院探索的阿魯普(Ove Arup),殼體從理想數(shù)學(xué)規(guī)則幾何形不斷向更為自由的形發(fā)展。這種自由體現(xiàn)在從理想數(shù)學(xué)形到更為復(fù)雜但符合數(shù)學(xué)計(jì)算的形,再到由模型生成的呈現(xiàn)自然懸掛狀態(tài)的形。托羅華在Algeciras市場(chǎng)中呈現(xiàn)了完美理想的圓形(圖9),而坎代拉的Los Manantiales餐廳則是通過馬鞍形單元復(fù)制得來(圖10),再到后來伊斯勒研究的圖紙中已經(jīng)有各式各樣的殼體(圖11)。同時(shí),隨著對(duì)應(yīng)力分布的洞悉和對(duì)鋼筋加勁的熟練運(yùn)用,在殼體上開洞的方式也變得更加自由。
荷載的輕盈與形式上的輕盈似乎一直是這一時(shí)期結(jié)構(gòu)師們不懈的追求。若將奈爾維和托羅華這對(duì)同時(shí)期的混凝土實(shí)踐者對(duì)比來看,二者都追求輕盈的覆蓋結(jié)構(gòu),卻形成了完全不同的形式效果。輕薄的殼體意味著結(jié)構(gòu)師對(duì)力流分布的了解一如醫(yī)師對(duì)人體血管的清晰解剖般透徹,奈爾維將這樣的力流呈現(xiàn)為規(guī)則重復(fù)且愈發(fā)密集的加勁肋,而托羅華則在思考如何用殼體精確的形去平衡掉這樣的力流。
兩者不同的做法也與他們所在的地域有關(guān)。在奈爾維的作品中,無論是由一個(gè)剖面生成的佛羅倫薩體育場(chǎng)看臺(tái),還是通過變截面柱和折板屋蓋形成的巴黎聯(lián)合國教科文組織總部,都能看到由重復(fù)結(jié)構(gòu)單元生成的立面以及某種秩序感。奈爾維的理論中似乎并不刻意強(qiáng)調(diào)塑造這種秩序感的緣由,但在圓形覆蓋的羅馬小體育宮室外環(huán)繞一圈的體驗(yàn)不免會(huì)讓人聯(lián)想到羅馬斗獸場(chǎng)充滿分量的柱廊。這種重復(fù)的柱廊形式和充滿紀(jì)念性的圓形平面在意大利隨處可見,而綿長(zhǎng)連續(xù)的柱廊對(duì)于結(jié)構(gòu)與形式的雙重意義也被奈爾維毫無預(yù)兆地繼承下來。反觀托羅華,在極致輕薄的屋頂構(gòu)造中以堅(jiān)決的態(tài)度拒絕任何加勁肋的幫助,這在同為體育看臺(tái)的設(shè)計(jì)中就能看見二者在構(gòu)造覆蓋時(shí)的形式傾向(圖12,13);而在Fronton Recoletos回力球場(chǎng)的材料運(yùn)用上也許能看出這位西班牙工程師對(duì)加泰羅尼亞拱這一磚造穹頂方式的偏愛,盡管整個(gè)房子是經(jīng)過精確計(jì)算的混凝土薄殼結(jié)構(gòu),但并不影響托羅華在其上加瓦片貼面形成加泰羅尼亞拱輕薄的效果。另一位來自曾經(jīng)是西班牙殖民地的烏拉圭建筑師蒂埃斯特(Eladio Dieste)的磚造作品,就更像是對(duì)加泰羅尼亞拱的極致發(fā)展。對(duì)輕薄形式的追求是絕大多數(shù)現(xiàn)代主義建筑師和結(jié)構(gòu)師的共同目標(biāo),但隱藏在建筑形式背后這種對(duì)結(jié)構(gòu)形態(tài)的選擇,卻也深受學(xué)院教育與文化地域的影響。
如同混凝土的前身是用作石塊間的粘合劑,鐵受限于生產(chǎn)效率也只能作為連接件。當(dāng)結(jié)構(gòu)師嘗試使用鑄鐵來進(jìn)行建造時(shí),對(duì)材料的無知使得設(shè)計(jì)最早只能成為紙上的狂想。
后來在新的鑄鐵技術(shù)支持下(1709),建筑師普里查德(Thomas Pritchard)提出了鐵橋的設(shè)想(1773),卻未能實(shí)現(xiàn)(圖14)。當(dāng)?shù)谝蛔T鐵橋英格蘭Coalbrookdale橋(圖15)建成時(shí)(1779),設(shè)計(jì)者甚至因?yàn)椴恢绾芜B接鑄鐵而使用了木工榫接的方式,同時(shí)結(jié)構(gòu)仍然逃不開拱橋的約束。1849年,利物浦車站使用了鐵桁架,跨度首次超過了公元紀(jì)年時(shí)期的羅馬萬神廟,鋼材優(yōu)良的特性開始逐漸顯現(xiàn)。很快,鋼結(jié)構(gòu)以極輕的自重得到了結(jié)構(gòu)師的青睞,Bratannia橋箱形橋的方式(1850)開始著眼于管狀鋼材的承載力(圖16)。順應(yīng)工業(yè)發(fā)展的需求,直到1856年貝氏煉鋼法的使用才讓鋼材開始了大規(guī)模的生產(chǎn)。
鋼材在跨度上的優(yōu)勢(shì)隨著一座座橋梁的誕生已不言自明。1885年,當(dāng)時(shí)公認(rèn)的世界第一幢摩天樓家庭保險(xiǎn)公司大樓的誕生被認(rèn)為是最早的鐵框架高層建筑,這樣的作品讓結(jié)構(gòu)師意識(shí)到鋼材的使用是突破建筑高度的契機(jī)。隨后,埃菲爾鐵塔、巴黎世博會(huì)機(jī)械館等一系列在技術(shù)和形式上都飽受爭(zhēng)議的作品橫空出現(xiàn),同時(shí)反映出鋼材在建筑上的使用比“可塑的石材”更易以格構(gòu)化的方式塑造形體,這種裸露的布滿鍛造痕跡的細(xì)密“枝條”也更易引發(fā)美學(xué)問題的沖突。
鋼筋混凝土的發(fā)展與圖解靜力學(xué)的學(xué)科發(fā)展相輔相成,相比之下鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展則與國家經(jīng)濟(jì)、工業(yè)制造的水平和商業(yè)化程度息息相關(guān)。鋼材仿佛天生就是為預(yù)制化而生的材料,很快就被約束以型鋼的形式得以應(yīng)用(1870),這樣的約束讓鋼形同產(chǎn)品一般加入工業(yè)生產(chǎn)的流水線中并迅速標(biāo)準(zhǔn)化。
鋼材再一次大放異彩,是又回歸到在高層建筑中的應(yīng)用。1931年紐約帝國大廈“建筑之王”的建成和之后的法茲勒·汗(Fazlur Khan)加入SOM的創(chuàng)新筒體結(jié)構(gòu),標(biāo)志著超高層的時(shí)代到來,此后鋼結(jié)構(gòu)及混合結(jié)構(gòu)的超高層建筑技術(shù)日趨完善。
當(dāng)一戰(zhàn)的戰(zhàn)火燒遍歐洲各地時(shí),建筑師們紛紛投入設(shè)計(jì)工作中試圖找到解決社會(huì)困境的答案,但他們交出的答案也不盡相同。其中就有著名的多米諾體系——柯布等人試圖在集中化的公寓里安放人們的生活,而他的合作者讓·普羅維(Jean Prouve)則畢生致力于從預(yù)制化輕鋼系統(tǒng)中找到可以復(fù)制的分散的生活單元。盡管可預(yù)制的做法在佩雷對(duì)鋼筋混凝土的研究中就已不再新鮮,但鋼材的特性顯然更適合預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)做法。普羅維一生的作品除了少數(shù)的公共建筑外,幾乎都在研究各式各樣的可預(yù)制化小型住宅,包括自己的家。從6m×6m到8m×8m的單元,從剪刀式立柱到分叉式梁柱一體化構(gòu)件,普羅維驗(yàn)證了這一想法在不同尺寸上實(shí)踐的結(jié)果,富于變化的單元設(shè)計(jì)也能在各類功能上得以實(shí)現(xiàn)(圖17)。有類似想法的顯然不只普羅維一人,美國建筑師富勒(Richard Buckminster Fuller)的概念更加宏大,在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新也更為驚人。富勒的頭銜之多跟他提出的“Dymaxion”理念——用少的材料創(chuàng)造最多——密不可分,這一理念不僅針對(duì)建筑的少,也希望將對(duì)生態(tài)環(huán)境的干擾降到最低。對(duì)于戰(zhàn)爭(zhēng)和經(jīng)濟(jì)能源危機(jī)下的住宅,富勒的思考囊括了集合性的設(shè)計(jì)宏圖4D塔、單元式的4D住宅,后者也被不斷改進(jìn)最終成為Dymaxion住宅單元(圖18),成為名副其實(shí)的“住宅機(jī)器”。諷刺的是,富勒這種構(gòu)筑未來的宏偉設(shè)想?yún)s并沒有成為改善民生的利器,反而收到了大量軍方的訂單。這樣頗具先鋒性外觀和理念的“谷倉”,同時(shí)也融合了他在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新。雖然富勒的張拉整體結(jié)構(gòu)因1967年蒙特利爾世界博覽會(huì)的美國館而成名,但這并不妨礙他開始研究張拉桿在小型住宅機(jī)器上的應(yīng)用,甚至為了達(dá)到更輕的效果將材料換成了鋁。在這樣的思想下,當(dāng)富勒在1981年設(shè)計(jì)出“飛蠅的眼球”穹頂時(shí)(圖19),一切都仿佛被結(jié)合到了臻于完善的境地?!帮w蠅的眼球”穹頂簡(jiǎn)化了網(wǎng)格穹頂,減少了組件規(guī)格,用唯一的曲面型片板取代了桿件,提高了結(jié)構(gòu)的整體性,簡(jiǎn)化了生產(chǎn)和搭建過程,并在結(jié)構(gòu)形式上完美符合富勒對(duì)理想球型網(wǎng)格穹頂?shù)钠谩?/p>
12 佛羅倫薩體育場(chǎng)看臺(tái)剖面簡(jiǎn)圖
13 馬德里賽馬場(chǎng)看臺(tái)剖面簡(jiǎn)圖
14 Thomas Pritchard 的鐵橋設(shè)想
15 Coalbrookdale Bridge
16 Bratannia Bridge 的箱形斷面
17 Prouve 空間單元做法
18 4D Dymaxion House
19 Fly’s eye dome 分解示意
20 從壓力到拉力的結(jié)構(gòu)形式演繹
21 John Hancock Center 的錐形體量
當(dāng)戰(zhàn)火造成的災(zāi)難景象讓一部分人思考災(zāi)后居住建筑時(shí),廢墟下的德國則讓曾經(jīng)淪為戰(zhàn)俘的奧托(Frei Otto)把這段經(jīng)歷轉(zhuǎn)化為了對(duì)輕型臨時(shí)建筑的設(shè)計(jì)思想來源。對(duì)于奧托來說,輕質(zhì)就是與臨時(shí)建筑綁定的屬性。鋼材抗拉的特性催生了Brooklyn等懸索大橋的出現(xiàn)(1869),張拉技術(shù)的成熟又催生了膜結(jié)構(gòu)(圖20),顛覆了拱形結(jié)構(gòu)中依靠擠壓的原理,穹頂也不再是大空間的唯一實(shí)現(xiàn)方式。與奧托師出同門的施萊希(Jorg Schlaich)曾坦言:“輕型結(jié)構(gòu)只有兩個(gè)天生的缺陷,‘自然的荷載’和高人工費(fèi)用?!痹谑┤R希的作品中,輕型結(jié)構(gòu)中的覆蓋都顯得可有可無,在他的步行橋作品中,支柱和鋼索圈的加固因有圓弧形梁的運(yùn)用而足夠穩(wěn)定且變化多端。
如果說20世紀(jì)初的歐洲結(jié)構(gòu)師們還沉迷于研究如何用鋼筋混凝土多變的形態(tài)實(shí)現(xiàn)更大跨度,20世紀(jì)中葉的美國則在全力使用鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)突破天際的高度了。鋼材因其自重輕卻有著更大的剛度被率先用在高層建筑設(shè)計(jì)中,但由于結(jié)構(gòu)體系未能突破框架和框架支撐,紐約帝國大廈成為該體系下的極限高度。而由法茲勒·汗開創(chuàng)的框架筒體、框架—核心筒、桁架筒體、束筒結(jié)構(gòu),徹底用結(jié)構(gòu)體系的創(chuàng)新打破了人們對(duì)高度極限的認(rèn)知。時(shí)至今日,40層以上的高層建筑仍然在采用法茲勒·汗的筒體結(jié)構(gòu)體系。在漢考克大廈的設(shè)計(jì)中(1969),他又設(shè)計(jì)了向內(nèi)傾斜的外框柱以獲得更高的抗側(cè)剛度,結(jié)構(gòu)形式的合理性直接改變了以往立方體的高層形式(圖21)。同時(shí),法茲勒·汗又率先將已經(jīng)被高層設(shè)計(jì)拋棄的鋼筋混凝土應(yīng)用回筒體結(jié)構(gòu)體系,從而實(shí)現(xiàn)剛度更高的筒體。這樣的做法使得混合結(jié)構(gòu)的方式開始被人們推上舞臺(tái),也意味著結(jié)構(gòu)形式不再受制于材料特性,而是可以自主選擇所需的材料。
對(duì)于鋼材料的應(yīng)用,結(jié)構(gòu)師們的傾向和做法不單是追求輕,而是隨著各自關(guān)注的問題和社會(huì)提出的需求而各顯所長(zhǎng)。也許是比混凝土稍微滯后的緣故,這一時(shí)期的大師們也在經(jīng)歷著社會(huì)的巨大變革,這意味著建筑需求為結(jié)構(gòu)師們帶來了更多的挑戰(zhàn)。從這點(diǎn)上說,時(shí)代地域的不同仍然深深影響著結(jié)構(gòu)師們?cè)谛问缴系膭?chuàng)新。
鋼材料在結(jié)構(gòu)形式的創(chuàng)新背后,掩藏了那些集結(jié)構(gòu)師、建筑師乃至未來學(xué)家身份于一身的大師們對(duì)社會(huì)和時(shí)局的反應(yīng),這些動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)比通天的高樓和輕透的薄膜更令人動(dòng)容。富勒理想化的、充滿機(jī)械美學(xué)的“谷倉”雖然并不宜居,卻也是他在居住機(jī)器的問題上綜合了建筑、經(jīng)濟(jì)、結(jié)構(gòu)等多方面而做出的極致設(shè)計(jì);曼哈頓穹頂?shù)钠嫦腚m然荒誕不切實(shí)際,卻能看到一個(gè)科學(xué)家的爛漫天真。奧托在其近70年的建筑生涯中,不僅致力于創(chuàng)新輕型結(jié)構(gòu)形式,同時(shí)也作為教育者引導(dǎo)后生,一如他獲得普利茲克獎(jiǎng)時(shí)評(píng)委的授詞所說一樣:“他的貢獻(xiàn)不止在其技巧與才華,更體現(xiàn)在他的無私和慷慨之中。”法茲勒·汗所在的孟加拉國達(dá)卡最高的建筑只有3層,他直到21歲才看到第一座摩天大樓,這樣戲劇性的沖突或許也成就了他不斷追求高層技術(shù)的決心。
哈波爾德(Ted Happold)在其晚年的著作中指出,近150年來世界上所有令人震驚的技術(shù)進(jìn)步并不是由建筑師推動(dòng)的,而是由結(jié)構(gòu)工程師完成的。盡管這樣的論述略有夸大,但當(dāng)回顧鋼筋混凝土與鋼的現(xiàn)代主義化進(jìn)程時(shí),那些專注于建造美學(xué)的結(jié)構(gòu)師們確實(shí)在材料、技術(shù)、建造等重重迷霧中交出了建筑師無法完成的優(yōu)美答卷。
貢布里希(E.H.Gombrich)在論述藝術(shù)時(shí)提到:“整個(gè)藝術(shù)發(fā)展史不是技術(shù)熟練程度的發(fā)展史,而是觀念和要求的變化史?!苯Y(jié)構(gòu)的發(fā)展史也正是讓結(jié)構(gòu)師和建筑師重新樹立了對(duì)材料的觀念,才能設(shè)計(jì)出越來越多極致輕薄的屋頂和細(xì)瘦的柱子。正因如此,結(jié)構(gòu)工程師的工作內(nèi)容和設(shè)計(jì)理念正在經(jīng)歷不可避免的改變,他們?cè)谠O(shè)計(jì)過程中也變得更加自信,回顧這段結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展歷史與當(dāng)年結(jié)構(gòu)工程師對(duì)設(shè)計(jì)充沛的熱情與探索的動(dòng)機(jī),也能為如今建筑學(xué)提供更多創(chuàng)新的動(dòng)力。
圖片來源
圖1,2,4~6,9,11,14~16,18,19 來源于網(wǎng)絡(luò);圖3 來源于文獻(xiàn)[4];圖7,8 來源于文獻(xiàn)[3];其余圖片為作者自繪。