生物張力共構:生命結構的基石 460-082C/9789863684558 ISBN 9789863684558 作者/出版社 *楊怡強 / 合記* 出版年代/版次 2022/1 重量：0.55kg　頁數：208   裝訂：平裝 開數：23*17 cm 　印刷：彩色 生物張力共構的演算法 (The biotensegrity algorithm) 如果我們將所有胞內、胞外及每分每秒在我們體內發生的生物活動通通加總起來，其總額將是不可計數的。如此龐大的活動同時進行，當中出錯的比例想必是非常高，失誤必然發生。這種情況下一定需要一個控制者，一個控管一切的規章來讓所有程序按照步驟執行並排除那些不可避免的誤差。當建造一座建築物，引導的演算法便是地心引力，一個決定著什麼樣的結構能夠存在於此建築物中的外力。設計及建造過程中的錯誤一定 要勤奮的去排除，畢竟它們無法自我修復。額外備案也被納入設計圖中，以備在建材失效而破碎時有得以替換的選項。 相對的，引導生物體自我組成的演算法是內建的，且各生物體間使用的設計也不盡相同。他們是持續演化，並且含有組織階層性的生物，隨著環境的情況改變而快速地自我調適，並在出現問題時得以自我修復。在這求生存的動力驅使下，他們竭力以最優雅省力達到最大變化為訴求來進行上述活動。 在我訓練成為骨科醫師的期間，這建築物及生物體間本質上的不同在當時還不被廣泛的認可。我當時被教導使用地心引力當作所有包含姿勢分析、手術選擇及運動處方等項目的基本原則，來處理身體的機械力學問題。有意或無意間的，地心引力主導著我的每個決定。 然而，到了某個時間點，我的臨床經驗、大學新生物理學及常識等等，都引領著我去懷疑過往使用地心引力法則建造摩天大樓這種理論是錯的。在研究梁龍的脖子、蝴蝶、鳥類、在樹上擺盪的猴子、恐龍及大樹懶的腳、微生物彼此的排列，以及各式各樣形形色色的人類之後，我越發清晰地了解到地心引力並非生物界中的核心準則，另一個截然不同的演算法才是當家主。 如同地心引力造就建築物一樣，我找尋著造就生命體的共通組織性力量，而我也發現到生命體必須要使用一個與地心引力互相獨立的三維「空間框架」作為其核心的支撐。一個空間框架是一個經由工程建造的構造，而其框架被設計以整合性單元來表現，並透過互相鑲嵌的三角形分配負荷。在框架之中，彎曲的負荷透過張力或是壓迫力沿著每個樁傳遞，我便開始了對於「生物空間框架 (biological space frame)」的探索。 如此一個框架必須要擁有在大海、天空中、陸地上，或是在外太空都保有功能性，並且可以在右側朝上傾斜甚至是整個倒轉過來時，皆不仰賴任何外力來維持自身的結構完整性。在 1974 年我觀摩了在華盛頓特區赫須巨集博物館中 Snelson 的針塔，我理解到它的不尋常，且創新的建築物可以當作我上述尋找的框架答案；它符合「上述一切的條件」，這是我感到「眾裡尋他千百度而驀然回首」的時刻。從此開始，為了生物而生的張力共構模型 生物張力共構 終於誕生，並不以一個結構，而是以一個向量模型而存在著。其存在於任何由一系列無形力量作為藍圖而自我組成的生物結構中，包含病毒到脊椎生物，也包含它們的系統及亞系統層級。生物張力共構的二十面體及其他諸多排列或組合，從來不只是形容生物體內的真實構造〔頂多針塔 (Needle Tower) 勉強趨近於我們的脊椎骨〕，而是代表著掌控身體內細胞物理性存在的各種力量。這些力量是內生的，並且需要隨時因應外界施予身體的力量而改變。 在他具有開創性的書《協同學 (Synergetics)》中，Fuller 構想了他的「向量平衡理論」即是這些力量的向量圖形，並且具體化成了張力共構的二十面體（也是頂多針塔的基底結構）。我開始思考「建構」生物體的驅動機轉便是這些內在的機械力量，正因為我們建構了生物張力共構的二十面體，我們會被引誘去認為骨骼及軟組織都以如此結構排列，我對這件事情保持存疑。在同一個時間內的身體各部位實在有太多活動同時發生了，因 此它幾乎不可能會是一個靜態的平衡，但我確實相信張力共構二十面體的力量向量藍圖是一個生物學最基礎核心的運算流程之一。儘管骨頭很像是那些承受壓迫力 (compression) 的支柱 (strut)，但它們如同身體其他部位一樣，是柔軟的膠體並同時具有較堅固或較順應的不同狀態。身體中各種組織都是複合物，並擁有一些它們可以控制的元素，就像是在其他的空間架構中，它們可以在不同組成間分離張力及壓迫力。在生物的空間架構中，在受張力及壓力的組織間有個持續性的互動，它們彼此的配對也隨時在改變著。因此，很多我們體內的組織都會有相變（可以想像肌肉可以有很多不同等級的收縮強度，或是大象鼻子可以舉起花生也同樣可以把樹木連根拔起），那我們要如何稱呼一個組織是「堅硬」，或是「順應」呢？關鍵點就在「何時」。我們的內在宇宙，從它的外皮到它的核心，皆非受到外力所掌控，而是擁有自己的演算法，也就是我們所熟知的「生物張力共構」，而這也正是以張力共構二十面體的動力學為基底所演變而來。這演算法的核心，或稱之為本體，是這些力量具體化的結果，是一個持續與如地心引力等外在力量互動且不斷適應的結構，有些時候甚至可以將外力挪為己用。 我們認知中的模型就是一種建築物的展現並且是固定不變的，我們也很習慣把生物張力共構的模型代表解剖上的結構。我們會將身體各部位的名稱套用在模型中的各力量上，但這麼做的同時必須要謹慎。將力量和解剖結構掛鉤的結果就是我們會將身體認定是一些線性且堅硬的組成，而忽略了其實身體中有很多非線性的軟組織存在。身體組織就像是液態晶體狀的結構，飄忽不定的外型就像我們電視機的螢幕一般，在某時間點存在而在另一時間點又不復在。身體看似不變的固體表現其實是個幻覺。物理上的張力共構模型是一群分力的組合，因此它並不是單純模擬著某個特定結構，畢竟在生物體裡這些力量都是持續在變化著的。我們所建立的模型因此只反映某特定時間點的狀態，並將某部位的張力及壓迫力物質化變成由承受張力的繩 (string) 及承受壓迫力的支柱所組成的模型。 為了要透澈的理解生物張力共構，必須將它解構並重新組裝成間形的(mesomorphic) 結構體。在各個比例尺下，並非每個單元本身決定整體結構的功能，而是透過各單元協同性地自我組織 (self-organization)，才能成為一個功能性單位，而最終的功能並不是透過分開觀察各個小單元就可以得到。在生物張力共構理論演進的過程裡，「硬結構」的剛性物理學已經漸漸地屈服於軟性物理學及其液態的晶體狀變化模式，牛頓的物理學理論也在生物學中漸漸失去了它先前廣泛的應用性。生命體內的內在運作模式越來越傾 向於 Dali（超現實主義藝術家薩爾瓦多‧達利）的作品融化的時鐘 (melting watches)，更為倏忽即逝也更無法被測量。生物體不像計畫好的建築；他們是有自己一套內在設計，由一套全面的演算法去掌控所有的有機物質。生物張力共構理論已從肌肉骨骼系統的力學拓展到涵蓋所有尺度層級下的生理機械運作。DNA 的結構、克式循環的能量生成、細胞的內部運作、體內每個器官及系統，還有最後整個生物的整合，通通都遵從生物張力共構的理論。 ...