2026年10月21日下午,美国加州大学戴维斯分校 Christina Cogdell教授应邀来到清华大学美术学院,以"可持续设计就是气候行动:菌丝基复合材料的结构潜力"(Sustainable Design Is Climate Action: Structural Potential of Mycelium-Based Composites)为题作学术讲座。
刘新老师作为本次讲座主持人介绍了Cogdell 教授的学术经历与研究背景,并结合学院的教学科研实践,简要介绍了菌丝体砖块材料的应用背景:这类由真菌菌丝生长而成的生物材料,正在从实验室样品走向产品设计、空间装置乃至建筑构件。我们日常食用的蘑菇,成为了贯穿整场讲座的线索。

左:刘新主持;右:Christina Cogdell 教授
Christina Cogdell 长期深耕生物材料创新与可持续设计的交叉领域,专注菌丝体材料的研发与设计转化研究。她的研究从设计史与设计研究的视角切入,关注新材料如何进入设计实践、又如何反过来重塑设计的边界,其团队关于高压缩菌丝体制造工艺的成果已发表于Research Directions: Biotechnology Design。
Cogdell 教授的分享从菌丝体本身讲起。菌丝是真菌的营养体,由大量分支的管状细胞交织成网,在适宜条件下形成具有一定强度的三维结构;人们熟悉的蘑菇,正是菌丝体发育到一定阶段长出的子实体。她以一组对照图说明,正如石油基材料可以呈现为液体、皮革、泡沫与硬固体,菌丝基材料同样具有多种形态,对应不同的设计用途——区别在于,前者在排放碳,后者在固定碳。
团队的工艺路线是高压缩菌丝体制造:菌渣破碎混合后装入钢模,以20至50吨压力压制,再连模在约160摄氏度下烘烤数小时。她特别指出,菌丝体是在给定条件下生长成型的,设计者设定的不只是形状,还有生长的条件。

讲座现场
讲完成型工艺,Cogdell 教授把多种菌丝体实物样品带到了同学们手中。大家在传递中近距离观察、触摸材料肌理,比较不同样品在重量、硬度与表面质感上的差异,由此建立起对菌丝体的直观认识——轻质、致密,带着难以复制的有机表面。

现场听众
Cogdell教授展示了团队的测试结果:在相同工艺下,平菇(Pleurotus ostreatus)的表现显著优于灵芝(Ganoderma lucidum),以30吨压力成型时,平菇砖的中位抗压强度达到46.1兆帕。她还给出一组直观对比——菌丝砖的体积密度为每立方米470至720千克,混凝土为2242千克,高出三倍以上:这种砖以约混凝土三分之一的重量,达到了高强度混凝土量级的抗压强度。她也坦承,材料走向应用仍需解决批次一致性与规模化生产的问题。

讲座现场
Cogdell 教授以一条供应链说明循环生物经济的路径:农业与木材加工的废料成为蘑菇栽培基质,基质长出蘑菇供人食用,采收后的废弃菌渣再进入菌丝砖生产,最终得到无毒、可生物降解的建材。她特别提到云南——这里与加州中央谷地极为相似,大规模农业带来的"废弃物"恰恰是循环生物经济的条件,而中国供应了全球93%的蘑菇产量。她还分享了团队正在推进的农场工人避暑所项目:拟用菌丝体材料为加州北圣华金谷的农场工人建造降温庇护所,实测显示,菌丝砖箱体内的木块比阳光直射下的木块低15摄氏度。在系统层面,她强调可持续设计需要系统思维,而系统思维必然要求跨学科——农业、真菌学、材料科学、工程、设计、建筑、废弃物管理与政策法律,缺一不可。
分享结束后的讨论环节气氛热烈。同学们围绕菌丝体的培育周期与生长条件、压力参数与强度的关系、材料的阻燃与耐久表现、在中国的本地化路径,以及设计学科如何与材料、生物、工程等学科开展跨学科合作等问题踊跃提问,Cogdell 教授逐一回应。本次讲座为学院师生提供了与国际前沿学者面对面交流的机会,也拓宽了可持续设计在绿色材料创新领域的学术视野。

合影
图文来源 | 工业设计系
图文编辑 | 陈洁
审核 | 王晓昕