背景与介绍
中国水产科学研究院黄海水产研究所（简称黄海所）是农业部所属综合性海洋水产研究机构。前身为“农林部中央水产实验所”，1946年8月筹建于上海，1947年1月正式建立。1949年9月，农林部中央水产实验所迁往青岛。
目标与梦想
黄海所建所70多年来，先后完成1300余项国家和省部级研究课题，取得300多项国家和省部级重大科研成果，获得省部级以上奖励200余项；1985年，更是在“对虾工厂化全人工育苗技术”方面，荣获国家科技进步奖。黄海所在对虾和海参，以及部分鱼类的人工育种和养殖方面取得了巨大的成功，给国家渔业事业的发展做出重大贡献。
从2007年开始，当时的所长唐启升院士（图1）就在思考着一件大事，构建我们国家自己海洋渔业的物种资源库，作为海上粮仓事业的长久基础和保障，才能真正实现“耕海牧渔”的梦想。这件事对增强我国人民的体质，满足物质生活水平的提升，提高人均水产品蛋白质摄入总量，都有着极其重要的战略和经济意义。
早在2003年，我们就参加了黄海所北院区扩建的设计工作。对于2016年我们再次接手该项目的设计工作来说，是在科学家们“十年磨一剑”的基础上应运而生。为了实现海水养殖业多品种、规模化的夙愿，必须建立和拥有我们国家自己种质资源库的基础上。这不仅是科学家的小目标，更是国家战略的大事情，在这个问题上，建筑师与科学家的目标一致。
城市与选址
项目选址在院区建成范围内。众所周知，海洋属于大自然的生态圈之一，城市与社会也是与之相关的生态系统。城市是随着社会发展而变化的有机体，任何的“扰动”都会引起机体局部和整体的“应激”反应。
选址的过程，需要研究和思考诸多因素对项目落地的影响。确定的是，院区四周存在1984年-2000年建成的大量住宅，这些住宅建筑有些自身就存在光照不足的情况，必须规避项目建设日照影响的叠加问题，这些环境本底对于项目选址的影响很大。同时，项目建设必须解决好增容与城市的各种矛盾关系；如高度、密度、交通、市政、绿地、安全和人防配套等一系列的变化，都会引起城市空间与形态的容量调整（图2-图3）。
选址一，位于园区四号楼与六号楼之间的西侧位置，利用地势6m的高差，拆除功能性较弱的五号楼形成前区广场，把园区主要入口调整对位，构建20层高度的塔楼作为园区统领。这个选址方案由于北侧已建住宅日照条件的约束，无法达到相应功能的容量和体量，只能放弃。现在看是为院区今后的微更新改造和调整，预留了续集和想象（图4）。
选址二，位于院区东南角的临时停车场地和绿化区域，贴临作为城市主路的南京路，紧邻院区现状主要出入口。场地形状是带有两个直角边相扣形成的四边形，东西长约80m，高差3.5m；南北约100m，高差1.0m。南侧地界外的酒店，对场地的光照条件存在一定影响，基地内还要考虑院区室外箱变以及地铁线路的压缩风亭等设施的布置。
通过对上述两个选址方案的反复推敲、日照包络体的分析研究，再叠加院区各种使用流线和设备管线问题的梳理，最终确定在选址二的位置落地项目（图5-图8）。
功能与平台
鉴于主管部门农业部对于该项目选址与落地工作的高度重视，加之国家级海洋渔业生物种质资源库项目的重要定位，在前期立项阶段，我们的建筑师就会同科学家参与了项目的讨论和研究，确定主要建设内容为；群体资源库、活体资源库、细胞资源库、基因资源库、微生物资源库，以及大型仪器中心和计算机网络控制中心等部分构成，简称“五库两中心”。以及配套建设项目的相关研究室、实验室、信息处理室、200人报告厅、档案与数据共享平台、实验海水水池、人防停车库和附属配套设施用房等内容，建筑面积20647.84m²。
此外，建设单位希望该项目能够成为海洋科普的教育示范基地，成为海洋渔业科学研究领域的模板和示范，代表和匹配我国海洋渔业科学研究领域的国际地位。我们建筑师能够参与到这个“国之重器”项目的设计中，在感到殊荣的同时也满怀责任和压力。
理念与精神
设计的灵感，来源于“海阔凭鱼跃，天高任鸟飞”这首诗的美好寓意。海的广阔，鱼儿可以自由地腾跃；天的高远，鸟儿能够勇敢地翱翔；这是一种怎样的自由和欢快？当然，我们期待建筑师和科学家的相遇，能够实现这样的目标：建筑不仅要构建一所存放这些实验仪器和设备物品的房子，还要在空间场所中安放愉快的精神。
建筑，当然不仅应该成为科学家工作的场所，也不仅表达一种场景，而是实现科学工作者人生事业的价值平台。因此，塑造能给人们带来愉快场所精神的空间，才是这个建筑承载意义之所在。诚然，美好的寓意仅仅是项目设计的良好开端，解决好项目的体量、尺度、造型、功能、空间、流线，以及构造、材料、细部的问题，才能够使项目真正成为这种愉快精神的场所。建筑师希望通过项目全过程的设计工作，为青岛这个海洋文化底蕴丰厚的城市，增添荣誉和亮点（图9、图10）。
条件与研究
经分析，这处选址是城市连续界面的“缺口”区域，既没有形成院区休闲游憩的绿地，也不宜再构建偏沉于院区南侧的广场区域；对于城市来说，这属于一种消极的空间。需要采取积极有效的设计激活手段予以修复和完善，最简单的空间修复方法就是“填空”，可以立即实现城市主路沿视觉界面的连续性。根据鲁道夫·阿恩海姆在《视觉思维》书中的观点：“对于绘画，视知觉会自觉恢复画面的连续性……”。但是，面对较大城市界面的空间“缺口”画面，显然无法通过视知觉恢复连续界面。因此，采取怎样适合地方式“填空”，才会有利于城市界面形态的弥合，从而完成对城市界面的织补与修复，是建筑师需要认真思考的问题。
设计对场地条件的研究，不仅为了化解约束、突围局限、营造空间、排布功能及塑造体型，还需要站在城市生态参与者的视角，关注城市与环境的自然演进过程。因此，针对该项目建筑师提出这样的设计策略：融合的建筑，即采用主动适应的体量和空间去介入与激活这片场地，犹如树木对于土地的生长般自然而然。仿佛建筑原本就应该存在于这里一样自然，并且随着时间的更迭，渐渐地融入这处环境场所当中（图11-图14）。
策略与建构
鉴于项目的独特性，既属于科学实验室类型的功能建筑，又是城市生态本底的新生组成；从设计到完成还是有许多值得肯定的工作模式，具体总结如下：
工作模式一：沟通式设计
由于各个实验室的负责人都是来自不同研究领域的科学家。因此，设计过程最重要的工作：就是与这些各不相同的使用团队，就功能布局和空间流线进行深入交流。而这也让我想到了德国著名建筑设计公司GMP的创始人，冯·格康先生一直倡导的工作模式—“对话式设计”。此次，我们的工作方式与此相似，我们称之为沟通式设计。
设计紧紧围绕科学家对空间的使用需求展开，这些不同领域的科学家研究团队，对空间与功能都有着各自不同的个性化诉求。
通过与科学家的深度沟通，建筑师熟悉了不同科研团队的工作习惯、工作特点、以及审美诉求，磨合出建筑师与科学家深度合作工作方法：既彼此尊重，又相互独立；既严谨认真，又宽容变通。过程中，建筑师对于实现设计作品完美的执著，虽然常常与科学家就一些形式与内容方面发生分歧和争论，但最后，都以大家都能够接受的方式妥善解决。现在看来，所有这些都是项目实现的必要过程。其实，科学家独特的审美视角，常常引发出项目设计过程更多的启发与思考。并且，这种研究自然的科学家对于自然的审美更加率真。
工作模式二：场景式设计
针对科学家提出过程讨论必须可视直观的诉求，我们设计团队采用全过程场景三维视觉表达的技术手段，满足科学家对于使用空间需求所进行的实验仪器设备模拟排布，快速地呈现出这些空间场景的直观效果（图16-图27）。
对于一些需要从其他地方转移过来的实验设施、海洋活体生物养殖箱和大型海洋生物的标本，如体型较大的须鲸摆放，也进行三维建模研究。这些设计过程虽然很烦琐细碎，但是很好地实现了建筑师与科学家在设计过程的沟通，完成了不同学科专业之间的交流，而且，这种场景式的设计交流也圆满完成了设计师与用户双方的有效沟通。
工作模式三：数字式设计
建筑、结构、机电、工艺与控制的各个专项设计，都少不了子系统建模的安全分析与计算过程，所有建构的问题必须依靠有冗余的指标和数字依据。而科学家研究的成果，也来源于科研项目数据的采集、整理和分析。在这一点上，设计师与科学家手段相同，其应用模式和场景却不同。所以，在设计过程采用的建筑信息模型（BIM）技术这些数字式设计模式，对于空间场景建构和项目后期运维管理起到了很好的控制和指导作用。现在回过头来看这种模式是超前必要的，也提前适应了未来建筑行业建设数字化转型、大数据采集，以及物联网应用等未来智能建筑发展的需求（图28-图61）。
工作模式四：集成式设计
“五库两中心”的项目迎合了科研建筑综合体的最新发展变化。功能用房围绕中庭空间呈环状布置，研究与实验区布置在南侧的向阳面，保藏库区布置在北侧的背阴面，东西两侧布置配套大型仪器共享的设备用房、数据分析机房，竖向集中的管井解决了各种设备工艺管线的排布问题。首层门厅后部布置对应着200人的报告厅（图62、图63），其上部是四层通高且宽敞明亮的中庭空间，呈现展示、交流、会议、休闲多种用途，满足中庭空间使用的多义性需求。结合各自功能对采光的不同要求，五个库的管理按照功能分层，研究室、实验区、保藏库在平面上形成水平环形动线，分区明确，给未来海洋渔业生物技术研究和生物资源利用，预留出足够的发展空间。
工艺与设备机电的统筹和集成工作，是项目重点研究的设计内容。完成的各功能空间必须兼顾各专业的使用和技术要求，满足容量、荷载、层高、温湿度和洁净度的实验与保藏工艺要求。并且，无论外部与内部的建筑装饰，都在每一处空间精细研究的基础上，进行了各专业集成化的协同设计工作（图64）。
工作模式五：交互式设计
交互设计起源于网站设计和图形设计，用于定义人造物的行为方式相关的界面。从“可用性”和“用户体验”两个层面上进行分析，关注以人为本的用户需求、行为和过程，强调过程性思考的相互激发与协作 1。建筑师的设计工作并非无中生有，而是在科学家给出的工艺流程图基础上进行的设计。如何既充分结合实验工艺与实验室安全管理流程，满足科学家使用；还能够符合项目设计的国家标准与规范，是建筑师能否完成项目设计目标的重点与核心。
交互式设计就是去创造和建立人与产品及服务之间有意义的关系，以“在充满社会复杂性的物质世界中嵌入信息技术”为核心。针对相对独立的各个实验工艺流程图，将不同流线的功能空间进行归类、划分和管控，通过管线综合优化的设计，整合共享或分隔在管道竖井、设备夹层等独立空间中（图65）。处理好人与设备、人与人、设备与设备之间的关系，流程图与转换图和叙事板等成为设计重要的表现手段，实现了过程与关键节点的管控。
现在总结来看，建筑师与科学家在交互设计工作模式下开展的工作，其实就是站在最终使用者的角度，来解决设计需要面对的问题。这也是当代设计中“以人为本”理念，以设计为手段的直接体现。
工作模式六：融和式设计
园区自1985年建立至今，地界发生了多次变化。现状范围内不同时期落成的8栋建筑，将场地切割得较为零乱，虽然大部分建筑垂直主路南北布局，但与周边的城市肌理还是缺少有机的融合。这片场地是院区持续建设后剩余的较大一处区域，我们既要发掘其最大利用价值，还要兼顾周边环境的融合问题。由于前述周边日照条件的约束原因，2万多平方米的建筑体量，只能按照多层建筑设计，“打扁、摊平”后塞满场地。体量过大对城市界面肯定会带来拥塞和压迫感。那么采取怎样的设计策略，才能消解压迫、融入城市环境，产生“适合”的图底关系？是建筑师需要研究的一个重要问题。对于体量沿城市界面显得过于宽大的问题，设计通过中庭空间切割南北过长的体型。在建筑东侧居中位置塑造宽大的建筑出入口，并在其上部造型运用竖向语言分割虚化处理，营造建筑空间对城市的视觉开放。
这种经典的中心构图模式，使得城市空间的方向发生了转换。考虑到基地西南角与东北角都是直角构图关系，采取基地建筑北部平行于院区北侧建筑，南侧建筑平行于南侧建筑的构图布置。加之建筑平面四周角部的钝化处理，加速柔和了与周边建筑的对峙关系，化解突兀与不安，恰当与适合，使体量与周边形成适合的融合（图66）。
工作模式七：意趣式设计
建筑造型语言中折窗韵律的重复出现，镶嵌在建筑有机体的皮肤上，使得视觉上的波光粼粼，随着光影的移动而变化，强化了整体有机律动的建筑生物表情。基座采用青岛地域中常用的蘑菇石做法，使得建筑物融合仿佛从基地岩石里自然生长出来一般，给人以坚稳厚重的安全感。建筑主入口上部竖线条背后水波纹的装饰肌理纹样凸显海洋特征元素意趣（图67-图71）。
墙面采用浅色调氟碳漆的保温装饰一体板，竖隐横明的分格体系，强调形体的水平舒展与连续动态。石质肌理的粗犷、玻璃材质的通透、装饰纹样的斑驳光影、以及铝板和氟碳金属漆发出的金属光泽，使得建筑仿佛是航行于海洋中的生命之舟，营造出建筑的空间意境之美。在建筑师与科学家共同参与设计的全过程中，结合功能、体量和空间的布局，通过色彩、材质和肌理的造型搭配，塑造出物种保藏项目在生命传承与研究的重大意义。所有这一切，都隐喻出项目的时代、社会、地域、文化、人文和科技等的空间造型审美取向与价值特征。
工作模式八：调控式设计
由于建设项目主要内容包括建安工程和科研仪器设备配置两部分。考虑到建设规模与投资的极为密切关系，设计从方案设计阶段就参与了控制项目在建设各子项的资金分配，从而实现把有限的投资用在刀刃上，使项目产生最大的经济和社会效益，这也是实现建设项目全过程管理的重要关键。
虽然，作为业主信任的设计单位，我们尝试了建筑师负责制在这个项目总包实施过程的大部分责任；但是，由于种种原因，我们无法承担这个项目的全过程咨询工作。同时，建设过程刚好遇到了原材料与人工都在剧烈暴涨变化的阶段。建筑师为了配合业主实现控制项目投资的目标，各专业结合功能，都进行了许多的设计调整；而建设单位为了顺利实现项目控制，其大部分实验设备仪器的采购采取国产替代方案。最终，还是实现了对项目投资成本的有效控制。
建筑绿色技术的应用
从项目运作初期，就确定了绿色建筑二星的达标要求。因此，从总体布局到平面空间设置、从建筑设备选型到实验工艺流线路由、从建筑外墙构造到到室内的装饰材料；都提出了具体的参数和标准，在建设阶段的全过程予以把控。
项目体形系数0.11，北向角度90°，体形系数满足标准要求；底层外墙主体部位传热阻14.406，传热系数0.07；外墙主体部位传热阻2.547，传热系数0.39；地下室外墙主体部位传热阻2.133，传热系数0.47。建筑外墙装饰材料采用保温装饰一体板、内置百叶系统门窗、以多种纳米级氧化物为基础，通过改进的溶胶-凝胶反应的钛瓷防腐涂料、设备间发泡铝隔音板、干挂石材部分采用A级岩棉保温层。此外，还采用清洁能源的槽式太阳能高效集热器，以及雨水回收利用系统节约资源（图72-图76）。根据绿色建筑评估，控制项需全部达标，评分项与加分项加权后的总得分要能够满足现行新国标二星级设计要求。评分项与加分项的得分要求和达标情况详见表1。
当前，国家提出双碳目标的实现有赖于每一个建设项目的达标与完成。而我们在项目设计阶段提出的的全生命周期的生态系统思维逻辑以及具体应对的技术策略，使得项目在绿色设计的目标提前实现。
结语与回顾
项目能够圆满地完成，来自于参与建设的五方责任主体共同努力。复盘项目的建设过程，许多看似我们设计专业之外的思考，其实对项目的设计工作影响巨大。回顾设计历程，思考最多的是：把建筑看作有机体的思维方式，而对于有机体介入生态环境的城市关系问题。我们就是想探索从“适合”到“融合”的生态进程。这也许不仅是一种生态演进的方式，而是利用项目作为设计在生态“融合”过程的积极与主动的参与介入的实验素材。
其实，项目在建构过程的反复打磨与推敲，是为了更好的自我完善；作为个人在专业领域的精进，是为了实现个体的理想与目标；而团队协作与精进，则是为了实现共同价值的目标与理想；这也是任何学科发展与前进的必由之路。也正是因为不同地域环境背景条件下，建筑的空间造型、建构语言的和而不同，才呈现出每一个城市的特色，就仿佛大千世界里百花齐放的姹紫嫣红。基于此，建筑师强烈地感受到了这样的结论：没有灵魂的建筑，仅仅就是一个躯壳；只有被那些充满精神追求的人恰如其分地去使用和彼此（相互）依存，才能够成为具有生命和灵魂的建筑；建筑自然也就生发出存在的价值和意义。
后记
在当代中国的海洋渔业科学研究领域，黄海所的科学家在世界都有着较大的影响力，先后有四位院士诞生在该机构。就在我们项目落成未到一年之时，负责与我们对接的、从事鱼类生物技术（基因工程）研究工作30余年的陈松林研究员（图77），又当选为中国工程院院士。
