在洗礼堂青铜大门竞赛项目落败之后，布鲁内莱斯基远走罗马15年。他流连于古罗马宏伟建筑的废墟之间，潜心学艺，一心想着东山再起，并实现他自孩童时就树立的一个梦想——为佛罗伦萨主教堂建造“大圆顶”。

中世纪的意大利很像我们的春秋战国时期，城邦林立。自13世纪以来，各城邦掀起了一股建造大教堂的热潮，用以展示自身的强大。繁荣兴盛的佛罗伦萨共和国更是在“形象工程”上不遗余力。

公元1296年，在建筑师阿诺尔福·迪·坎比奥（Arnolfo di Cambio）的主持下，佛罗伦萨大教堂正式动工。经过近百年几代人的建设，总平面图几经修改，面积也越来越大，大到连教堂已完成部分所沿用的当时流行的哥特式风格也显得不合时宜了（哥特一词（Gothic）原指北方的野蛮民族哥特人，后来借指落后的日耳曼地区的建筑形式，意为夸张与失衡，起初是一个贬义词）。此外，由于佛罗伦萨的宿敌法国、米兰等专制地区哥特式建筑大行其道，如何用庄严的建筑新语言来体现自己共和体制的优势，就成了佛罗伦萨人心心念念要解决的问题。他们把目光投向了古希腊和罗马，决定采用其简约和谐的几何型圆拱样式。

但是不久，难以逾越的难关使大教堂被迫停了工。大穹顶的尺寸是史无前例的，这么大的跨度如何防止坍塌？如何将成千上万吨的建材吊举到几十米的高空？还有，要构建如此巨大的脚手架，就是把全意大利所有的森林都伐光也不够用啊！于是大教堂变成了“露天剧场”，冬漏冷雨夏晒骄阳，人们只能期待着有朝一日天降奇才，以解其困。

布鲁内莱斯基从小就生长在这无顶的教堂边，他知道如果谁能够建造出穹顶，谁就创造了人间神话。这一终极挑战也正是他流连罗马15年的原因，他希望在古罗马建筑废墟中找到答案。终于，他等待已久的机会来了！

1418年8月19日，佛罗伦萨发布了一则招标公告：以200弗洛林金币为冠军奖金（相当于高级技工两年的工资），征集大教堂的穹顶方案。竞标者要制作出穹顶模型，还要找出可以解决多项工程难题的方法。布鲁内莱斯基如期参赛，发现竞争者中赫然出现了老对手的名字：吉贝尔蒂！托斯卡纳战云密布。

其实，这项工程对于这两人来说都是跨学科的巨大挑战：他们同为金匠出身，换言之，属于艺术专业人才，而建造穹顶需要的是建筑工程学、力学、地质学、机械制造、数学等理工科的知识。特别是布鲁内莱斯基，他是完全的新手，毫无建筑工程经验，所以，当他说不需要任何地面支撑的木质脚手架就可以悬空完成穹顶时，被评委斥为天方夜谭。评委要求布鲁内莱斯基详细说明他的计划，却遭到了拒绝，原因是他“怕别人偷学了他的创意”！双方争执不下，有一次，布鲁内莱斯基还被几个人拾着抛出门外，被辱骂成“口齿不清的蠢驴”。为了说服评委，布鲁内莱斯基与评委打赌：谁能把一枚鸡蛋立在光滑的大理石桌面上，穹顶工程就由谁来主持。大家争相试手却无人成功，最后布鲁内莱斯基出马，把鸡蛋一头磕碎并立了起来，周围立即传来一片“无赖”“骗子”的骂声。布鲁内莱斯基则不慌不忙地回答：如果我告诉你们穹顶的秘密，就像“立鸡蛋”一样，谁都学得会。

这时，一位特殊市民打破了僵局，他就是艺术史上大名鼎鼎的赞助人乔万尼·德·美迪奇（Giovanni di Bicci de' Medici）——独具慧眼的商人兼银行家。几年前，他曾经把赌注押在一个做过海盗的主教科萨（Cossa）身上，资助他一路登上了教皇宝座，成为约翰二十三世。作为回报，教皇委托美迪奇家族管理教皇的资产，使美迪奇银行遍布欧洲。这一次，他又看好了这位其貌不扬的金匠，力主评委会信任布鲁内莱斯基。这无疑又是一场豪赌！

相对于布鲁内莱斯基的一波三折，吉贝尔蒂的比赛过程可谓一路顺风。他自从赢得了洗礼堂青铜大门的项目以来，声望如日中天，订单源源不断。娶妻生子买房置地，小日子也过得红红火火。他对于建筑并没有什么过人的见解，可作为托斯卡纳地区的艺界“大佬”，不得不在这次万人瞩目的竞赛中为荣誉一搏。

评委会终于宣布了竞赛结果：布鲁内莱斯基与吉贝尔蒂并列第一！两人同为主建筑师，主持穹顶工程。由于评委会没有得到有关工程的进一步说明，200弗洛林奖金暂不颁发。历史总是惊人的相似，十几年前的一幕重演了！然而，历尽坎坷的布鲁内莱斯没有像上次一样一走了之，他知道穹顶是他一生的追求，除了忍辱负重完成使命，他已无路可退。

令人遗憾的是，两人当年制作的砖制模型早已失传，所幸布鲁内莱斯基制作的1:12的木制模型今天还完好地保留在佛罗伦萨主教堂博物馆中（Museo dell'Opera del Duomo）。这座在现在看来普普通通的模型，其实是创造性地解决了当时的诸多世界性难题的。1420年，中国的紫禁城完工，永乐皇帝迁都北京；同一年，佛罗伦萨主教堂穹顶工程开工。我们这就去看看布鲁内莱斯基是如何终结对手，完成“不可能完成”的任务的。

布鲁内莱斯基面临的第一大挑战是设计起重机械。主教堂的穹顶要建在一个几近完工的基座上（人称“鼓形座”），高度为42米。如何将建穹顶所需的3.7万吨材料和4万余块砖吊举到这一高度，是当时工程要攻克的第一道难关。传统的办法是建造一个巨轮，由人在内部踩动巨轮，再将巨轮连接到滑轮装置上，从而把建筑材料吊起来。可是，这种滑轮装置根本不适用于穹顶工程，因为一是吊装高度不够高，二是吊装量太小。思索准备了多年的布鲁内莱斯基此时稳稳地拿出了一套前无古人的起重装置设计：牛拉吊车。

这套装置的创新之处是：在“工”字状立轴上有B、C两个齿牙相对的小齿轮，可以分别与右侧的大齿轮A相咬合。当要起吊重物时，牛拉动立轴使下面的齿轮B与齿轮A咬合，带动滑轮机关将重物吊起。可是如何把吊上去的空篮子放下来呢？牛是不会倒着走的，要是每次都要等卸下牛轭再调转牛头，工地上几百号人就得眼巴巴地干等着了。因此，牛拉吊车设计的巧妙之处就是“工”字立轴可以上下移动，当货物吊上屋顶后，向下移动立轴，让齿轮C与齿轮A咬合，这样牛还是按照同一个方向运动，空篮子就被放了下来（就像现在汽车离合器的正挡和倒挡一样）。这在当时无疑是领先时代的创举，人们成群结队地来工地参观这一惊世发明。工程处向布鲁内莱斯基颁发了100弗洛林的奖金，他的声誉也与日俱增。对手吉贝尔蒂因在工程机械方面毫无建树而逐渐被边缘化。

布鲁内莱斯基面临的第二大挑战是解决箍环应力的问题。这是一个建筑力学的概念，指穹顶除了受到自身向下的重力外，还有一个向侧面的应力——箍环应力。就像用手向下按气球时球体就会向两边膨胀一样，这个应力会使穹顶外扩、开裂，最后导致坍塌。千年前的古罗马万神庙使用了近7米厚的水泥墙来化解侧向应力，但此时这一经验无法借鉴，因为鼓形基座已经建好，其厚度无法抵消巨大穹顶造成的箍环应力。

为防止屋顶变形，哥特式建筑的经验是使用飞扶壁（flying buttress），即在穹顶外部用斜向粱加以支持。可在当时的佛罗伦萨人看来，飞扶壁就像一个丑陋的符号，是典型的北方野蛮人的代表，“象征专制制度的哥特主义”；只有古典的建筑元素才真正配得上繁荣开放的共和国，那就是古希腊罗马风格，其中就包括大穹顶。

其实早在工程动工的几十年前就有人提出，像制造木桶时用铁丝箍住木条一样，用石链从内部将穹顶箍牢。只不过当时无人能将此想法付诸实施。布鲁内莱斯基又一次发挥其天才的创造力，设计出了四条环绕穹顶的石链。就在安装石链的关键时刻，布鲁内莱斯基忽然“身患重病”，工程戛然而止。原来是他听说“甩手掌柜”吉贝尔蒂与自己拿同样多的工资（每年36弗洛林），内心大为不悦，因此才决定把装病进行到底。于是，工程处万般无奈之下做出了两项决定：暂停吉贝尔蒂的工资；布鲁内莱斯基年薪改为100弗洛林。总工程师的病瞬间痊愈。

以往在建造拱形建筑时，需要用木条搭建“拱鹰架”（centering），等黏合砖石的灰浆干固后，再行拆除。可是主教堂的穹顶太大了，直径长达43.6米，整个意大利也无法提供这么多搭建拱鹰架所需的木材。况且，即便建好了拱鹰架，也无法保证其能够承受如此巨大的重量而不变形，就连拆卸巨型拱鹰架也是一件极其危险的工作。那么，如何在毫无支撑的情况下建造大穹顶呢？布鲁内莱斯基终于祭出了他一直守口如瓶的两大绝招：建造内外两层穹顶和“鱼骨形砌砖法”（herringbone pattern）。

其实穹顶并不是圆形的，而是由8个弧形立面组成的椭圆尖顶。布鲁内莱斯基为内层穹顶设计出8条主肋和16条辅肋，与横梁组成网状结构。这样，垒砌的砖块就可以分散受力，使结构更加稳固。8个立面由8组工匠同时施工，最后在穹顶顶部汇合。

由于穹顶有弧度，因此在砌砖时，每一块都要与地面形成一定的倾斜度。在穹顶底部，倾斜30°角时的摩擦力可保证砖块不会下滑；穹顶超过21米后，弧度徒增；而接近顶部时，每块砖与水平线之间的角度甚至达到了60°。如何保证砖块不脱落可以说是对工程的终极挑战。布鲁内莱斯基独家首创的“鱼骨形砌砖法”（又称“人字形砌砖法”）惊艳登场了。具体来说，就是在每5块横着砌的砖两边竖着各砌一块砖（就像用书挡紧紧夹住5本书一样），然后用泥浆黏合，这样砖墙即使倾斜也不会发生坍塌了。

当然，要说服高空作业的泥瓦匠们也不是一件容易的事。2013年1月，佛罗伦萨考古人员在大教堂附近发现了一个3米深的“枯井”，后来被证实是500年前大教堂穹顶的模型。这个模型清楚地展示了“鱼骨形砌砖法”，很有可能是布鲁内莱斯基为了说服工人而事先做的一个实验品，目前已经整体陈列于佛罗伦萨主教堂博物馆内。

1436年，历时13年的穹顶主体工程顺利完工，佛罗伦萨人像庆祝节日一样欢庆、赞美他们的英雄布鲁内莱斯基和他的杰作。10年之后（1446年），布鲁内莱斯基去世，被埋葬在圣母百花大教堂内。1972年人们重新安葬了他的遗骸，发现他身高1.63米，可脑容量大得惊人，或许也只有这样的天才才能完成那几乎不可能完成的使命吧！

能与之一较高下的吉贝尔蒂逝于1455年，死前完成了洗礼堂东门的青铜浮雕。这组浮雕共10幅画板，内容涵盖了《圣经·旧约》的重点人物故事，被米开朗基罗盛赞为“天堂之门”。吉贝尔蒂用自己的头像做了门把手，像是在守护这扇“天堂之门”，更像是在昭示自己的著作权，再一次展示了他的“高情商”。