论文标题：Living geometry, AI tools, and Alexanders 15 fundamental properties. Remodel the architecture studios!

期刊：Frontiers of Architectural Research

作者：Nikos A. Salingaros

发表时间：December 2025

DOI： https://doi.org/10.1016/j.foar.2025.01.002

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FoAR是由高等教育出版社和东南大学建筑学院联合主办的全英文学术期刊

建筑学 / 城乡规划 / 风景园林

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Manuscript Title

论文题目

Living geometry, AI tools, and Alexanders 15 fundamental properties. Remodel the architecture studios!

生命几何学、人工智能工具与亚历山大十五项基本属性：重塑建筑设计工坊！

Author

作者简介

Nikos A. Salingaros

Professor

Department of Mathematics

The University of Texas at San Antonio, USA

尼科斯•A. 萨林加罗斯（Nikos A. Salingaros），得克萨斯大学圣安东尼奥分校数学与建筑学教授，博士，是国际公认的建筑理论家与城市规划学家。

萨林加罗斯教授与著名建筑师克里斯托弗?亚历山大（Christopher Alexander）合作二十余年，参与编辑亚历山大的鸿篇巨制 —— 四卷本《秩序的本质》（ The Nature of Order）。2003年，其参与《新雅典宪章》制定，提出“网络城市”理论，主张以分形理论修补城市空间结构，倡导适宜步行、功能混合的城市空间规划。他的研究领域涉及Human-environment interactions, Theory of architecture, Urban structure。

萨林加罗斯教授学术成果丰硕，出版学术著作包括《反建筑与解构》（Anti-Architecture and Deconstruction）、《城市结构的原则》（Principles of Urban Structure）、《建筑理论》（A Theory of Architecture）三部曲，还有《算法可持续设计》（Algorithmic Sustainable Design）、《统一建筑理论》（Unified Architectural Theory）等， 并发表多篇学术论文。与迈克尔?梅哈菲（Michael Mehaffy）合著《宜居星球设计》（Design for a Living Planet）、《区域发展新模式语言》（A New Pattern Language for Growing Regions）两部著作。

萨林加罗斯教授曾荣获 2019 年斯德哥尔摩建筑文化奖，并与迈克尔•梅哈菲共同斩获 2018 年克莱姆•拉宾传统建筑奖（Clem Labine Traditional Building Award ），也曾入选美国规划新闻网“最具影响力的100位城市思想家”。

萨林加罗斯教授早年以画家身份涉足美术领域，后成为科学家与博学家，在建筑理论、复杂性理论、设计哲学及城市理论等多个领域均有建树。他持有美国纽约州立大学石溪分校数学物理学博士学位，曾担任代尔夫特理工大学、墨西哥蒙特雷理工学院（克雷塔罗校区）及罗马第三大学的建筑学访问教授。在转向建筑学与城市规划研究之前，其研究方向聚焦代数学、电磁场及热核聚变领域，并发表相关研究成果。

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Abstract

论文摘要

A universal set of mathematical qualities combine complexity with geometry to define “living geometry”. Those properties apply equally to organisms as to inanimate matter. A special type of geometry that merges approximate fractal structure with nested symmetries on all scales describes most biological and natural forms. Christopher Alexander discovered 15 geometrical properties in the context of architecture adapted to human feelings, and those provide a practical toolkit for creating living geometry in artifacts, buildings, and urban spaces. AI can be used to both validate the importance of living geometry for human health, and to evaluate architectural designs before and after they are built. Human beings evolved their neurological system to interpret living geometry defined by the ancestral natural environment, and the same interpretative reference is used to navigate todays built environment. This knowledge helps to understand how geometry affects cognition, emotions, and health. Asking large-language models about the best learning environments for creative thought produces a list of suggestions for renovating lecture and studio spaces in architecture schools. A severe disconnect between the contemporary urban experience and living geometry has negative effects on human health, intelligence, and the learning process. AI helps to completely rethink design aesthetics and design-making strategies.

一套通用的数学属性将复杂性与几何学相融合，以此定义了“生命几何学”。这些属性对于有机体与无生命物质具有同等适用性。一种融合了近似分形结构与多尺度嵌套对称性的特殊几何形态，能够描述绝大多数生物与自然形式。克里斯托弗?亚历山大在契合人类感知的建筑语境中，发现了 15 项几何属性，这些属性为在人工制品、建筑与城市空间中营造生命几何学提供了实用工具包。人工智能既可用于验证生命几何学对人类健康的重要意义，也能在建筑设计方案建成前后对其进行评估。人类的神经系统经演化形成了解读由远古自然环境所定义的生命几何学的能力，而这一相同的解读参照体系，如今仍被用于认知当下的建成环境。这一认知有助于我们理解几何学如何影响人类的认知活动、情感状态与身心健康。向大型语言模型咨询利于创造性思维萌发的最佳学习环境，会生成一系列革新建筑院校讲堂与设计工坊空间的建议。当代城市体验与生命几何学之间的严重脱节，已对人类的健康状况、智力发展与学习过程产生了负面影响。人工智能则助力我们对设计美学与设计策略进行彻底的重新思考。

Keywords

关键词

AI / 人工智能

Architecture / 建筑学

Built environment / 建成环境

Christopher Alexander / 克里斯托弗?亚历山大

Geometry / 几何学

Human intelligence / 人类智力

Sections Title

章节标题

1. Introduction / 引言

2.“Living geometry”is a specific type of geometry / “生命几何学” 是一类具有特定内涵的几何学形态

3. Christopher Alexanders 15 fundamental properties / 克里斯托弗?亚历山大的十五项基本属性

4. Living geometry also describes inanimate matter / 生命几何学同样可对无生命物质进行描述

5. Architecture needs additional factors to living geometry / 建筑学需要为生命几何学补充额外要素

6. Deriving living geometry from neurophysiology / 基于神经生理学推导生命几何学

6.1. Evolution encodes living geometry into the body / 进化将生命几何学编码于人体之中

6.2. Interpreting environmental geometry is essential for human life / 解读环境几何形态是人类生存的必要前提

6.3. Asking AI links human intelligence to living geometry / 借助人工智能搭建人类智力与生命几何学的关联

6.4. Living geometry helps AI towards human intelligence / 生命几何学助力人工智能向类人智能方向演进

6.5. Non-living geometry triggers alarm and pathologies over the long term / 非生命几何学形态长期作用下易诱发机体警觉反应与病变

6.6. Verification in virtual worlds and the metaverse / 基于虚拟世界与元宇宙的验证研究

7. Training brain circuits / 脑神经回路训练

7.1. Traditional art and architecture use brain circuits evolved for cognition / 传统艺术与建筑对认知进化形成的脑神经回路的运用

7.2. Environmental influences in architecture studios: implications for educational spaces / 建筑设计工坊中的环境影响：对教育空间的启示

7.3. Living geometry enhances concentration and learning / 生命几何学对专注力与学习效果的提升作用

8. Health benefits from living geometry / 生命几何学的健康效益

8.1. Biophilia improves health / 亲生物性对健康的改善作用

8.2. Technological tools for perceiving living geometry / 感知生命几何学的技术工具

8.3. AI can measure emotional feedback from geometry / 人工智能可量化几何形态的情感反馈

9. Conditioning switches geometrical preference / 环境塑造会改变几何形态偏好

10. Conclusion / 结论

Illustrations

主要插图

▲ 图一：印度泰姬陵建筑群南门入口。摄影：Nir H. Buras，图片经授权使用

▲ 图二：传统大学建筑手绘图：巴基斯坦白沙瓦农业培训学院（Agricultural Training Institute）。绘图：本文作者

▲ 图三：基于高智力水平与复杂视觉图案关联性的示意图形。本图形由作者设定提示词，经 OpenAI 图像生成工具 DALL?E 3，由 ChatGPT-4o 生成。该抽象图案未将生命几何学纳入提示词，却自然融入了相关特征。图案本身与建筑设计无关联，视觉效果令人联想到花卉与放射虫，而建筑师则会由此联想到路易斯?沙利文与弗兰克?劳埃德?赖特。

▲ 图四：由微软 Copilot（基础版）根据提示词“生成一栋丑陋的建筑”所创作的虚拟建筑效果图，呈现出压抑、灰暗、工业化且带有威慑感的视觉特征。这一人工智能实验结果令人警醒——其生成图像竟与部分现实中的获奖建筑存在诸多相似之处。

▲ 图五：微软 Copilot（基础版）生成的新型地标性建筑，提示词由本文作者设定。

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