淺析仿生設(shè)計之美

紀佳瑩　闞鳳巖

摘要：隨著設(shè)計的發(fā)展，仿生設(shè)計已經(jīng)成為越來越流行的一個設(shè)計領(lǐng)域，仿生設(shè)計之所以越來越流行正是因為它具有獨特的美感，不僅外觀上具有形態(tài)美，同時由于仿生產(chǎn)品的功能非常優(yōu)良，具有強大的功能美，同時仿生設(shè)計近些年來也擁有了新的領(lǐng)域——文化仿生，這使得仿生設(shè)計具有文化的意境美和情感美。文章從這幾方面的美出發(fā)，解析仿生設(shè)計之美的來源。

關(guān)鍵詞：仿生設(shè)計;形態(tài)仿生;結(jié)構(gòu)肌理仿生;文化仿生

中圖分類號：TB472 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）07-0100-02

人們在世代生存的過程中逐漸意識到大自然的力量是不可低估的，很多生物依靠著自身的力量與惡劣的環(huán)境抗衡，人類由此受到了啟發(fā)，依據(jù)自己生活區(qū)域的生態(tài)條件，將自然因素運用到日常生活所使用的產(chǎn)品中。其中仿生設(shè)計是人們?yōu)榱隧槕?yīng)時代的發(fā)展和生存需求而產(chǎn)生的。盡管仿生設(shè)計是近現(xiàn)代才出現(xiàn)的，但其實從古到今，仿生設(shè)計一直在被使用中。

在設(shè)計高速發(fā)展的今天，在談及自然美的應(yīng)用和發(fā)展時，仿生設(shè)計必然引起廣泛關(guān)注。在當代仿生設(shè)計中，不管是在形態(tài)上還是在造型上，設(shè)計師都在不斷探尋最合理、最有效的自然形態(tài)，以期設(shè)計出形式與功能相輔相成的產(chǎn)品。在這個過程中，仿生設(shè)計的藝術(shù)美就體現(xiàn)得淋漓盡致。

1仿生設(shè)計概述

仿生學最早誕生于美國，20世紀60年代斯蒂爾提出仿生學是研究模仿生物系統(tǒng)方式或是以其有生物系統(tǒng)特征的方式，或是以類似于生物系統(tǒng)方式的系統(tǒng)科學。仿生設(shè)計是仿生學與設(shè)計學結(jié)合起來形成的一門學科，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中新興的一種設(shè)計類別。它研究的對象多種多樣，主要基于“外形”“顏色”“聲音”“材質(zhì)”“功能”“結(jié)構(gòu)”六個方面，是指在設(shè)計過程中，有選擇性地模仿生物的特殊結(jié)構(gòu)、功能來設(shè)計產(chǎn)品，使產(chǎn)品達到用戶需求的一種設(shè)計方式。

2仿生設(shè)計之美

德國哲學家黑格爾說過“美是理念的感性體現(xiàn)”，設(shè)計應(yīng)該按照美的規(guī)律來進行，這樣就有了具美學意義的設(shè)計。美不僅僅指美觀，還包括易用，就設(shè)計領(lǐng)域而言，“美”的產(chǎn)品能夠最大程度地滿足用戶的使用需求。

2.1仿生設(shè)計的形態(tài)美——形態(tài)仿生

形態(tài)仿生指在充分了解自然物的形態(tài)和形態(tài)所蘊含的寓意以及擁有的功能之后，通過對其形態(tài)的模仿，經(jīng)過設(shè)計思維的轉(zhuǎn)換而進行的仿生設(shè)計?？v觀工業(yè)設(shè)計的發(fā)展史，產(chǎn)品的造型都無法與視覺形態(tài)分割開，但是美觀的形態(tài)不一定最有效，只有在美觀的前提下達到易用才能稱為“美”。人類從未停止向自然界學習用以提取高效的設(shè)計元素。生命所構(gòu)成的生物是如此多樣與奇妙，即使是一只小小的昆蟲，那堅硬的外殼、靈活的結(jié)構(gòu)、精準的導航器官、適應(yīng)生存環(huán)境的造型、毫無多余的裝飾，一切都盡善至美。自然界中形態(tài)的神秘性不斷地吸引著人們，通過對自然形態(tài)的模仿，人們研究出了各種各樣的富有形態(tài)美的產(chǎn)品，在這個過程中，也曾經(jīng)產(chǎn)生過許多相應(yīng)的形態(tài)理論，比如流線型主義，如圖1所示是德國的BMW汽車在研究了鯊魚的形態(tài)結(jié)構(gòu)后，發(fā)現(xiàn)鯊魚游泳的速度很快，他們將這種形態(tài)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到了BMW3系列汽車中，車身的腰身部分應(yīng)用了鯊魚形態(tài)，提取了鯊魚腹部的流線型曲線，以減小行進過程中的空氣阻力，整個車體風格一致，后視鏡和外置天線模仿了鯊魚的魚鰭，使得這款汽車具有超強的速度感。

再如，日本的新干線列車也采用了形態(tài)仿生設(shè)計，它的速度非?？?，最高可以達到每小時603公里，如圖2，整個車頭看起來又像子彈，又像鷹嘴。并且當列車高速行駛時噪音很小，但是理論上當車頭很尖利時，會使前方空氣受到擠壓而產(chǎn)生很大的噪音，而新干線列車的噪音很小，是由于受到了翠鳥嘴巴的啟發(fā)，翠鳥嘴巴的形狀恰好為流線型，每一個縱立面切面的直徑是逐漸增加的，可以給空氣氣流一個緩沖，使得空氣氣流緩慢向后流動，這就使得空氣阻力減小，與此同時不僅減小了噪音，也降低了能源的損耗。

人們在悠久的歷史歲月中，不斷地將自然界中美的造型提取出來，制作成產(chǎn)品，通過這些形態(tài)仿生產(chǎn)品對自然美的利用，在滿足人們對產(chǎn)品的功能要求的同時，也裝點了外在的生活環(huán)境，同時使得產(chǎn)品本身更加活潑可愛，提高了人們的生活品質(zhì)。

2.2仿生設(shè)計的功能美——功能仿生

設(shè)計產(chǎn)品不同于藝術(shù)產(chǎn)品，不可以離開功能而獨立存在，如果只是簡單地對自然形態(tài)進行模仿，仿生設(shè)計就不會具有魅力，形式追隨功能，一切產(chǎn)品的造型都需要迎合功能，設(shè)計出來的作品不僅要美觀，也要實用。根據(jù)結(jié)構(gòu)和肌理所擁有的功能對自然物的結(jié)構(gòu)和機理進行的設(shè)計在形式與功能上達到了辯證統(tǒng)一，在這一點上，可以說仿生設(shè)計具有強大的功能美。很多產(chǎn)品都是從功能的角度出發(fā)，倒推出產(chǎn)品應(yīng)該具有什么樣的形態(tài)和什么樣的材質(zhì)。

例如，很多人在受傷后引發(fā)感染從而引起各種并發(fā)癥，如何降低感染的風險就成為一直困擾醫(yī)學界的問題。有趣的是，科學家發(fā)現(xiàn)令人聞風喪膽的鯊魚，不僅如上文所說游泳速度特別快，同時在受傷后皮膚愈合能力強，同時幾乎很少感染癌癥，受傷后抗感染能力極強?？茖W家試圖找到控制這種能力的原因，在這個過程中發(fā)現(xiàn)鯊魚皮膚暗藏的玄機。它們可以形成一種新型的表面來攻擊細菌，同時皮膚表面的紋理為菱形網(wǎng)格狀，可以顯著地降低細菌的附著力，科學家最終設(shè)計了一種模仿鯊魚皮膚的涂料，可以用于涂在醫(yī)院的床欄桿和門把手等容易受到病人接觸的地方，這就大大降低了感染的風險，可以看出，功能仿生應(yīng)用在生活的方方面面，也改善了我們的生活環(huán)境，使生活更加快捷。

2.3仿生設(shè)計的溫情美——文化仿生

近些年來，仿生設(shè)計不僅僅局限于外觀形態(tài)與功能仿生，還逐漸在文化領(lǐng)域發(fā)展起來，將文化領(lǐng)域的“意”與“形”進行模仿，借助仿生設(shè)計方法，在產(chǎn)品的外觀或功能方面賦予其文化含義并實現(xiàn)傳統(tǒng)文化審美的傳承作用。文化仿生在發(fā)揚文化的同時，也使文化的脈絡(luò)深入人心。一切體現(xiàn)傳統(tǒng)文化和民族精神的物象都可以作為文化仿生的元素。

中國聯(lián)通的標志由四個小方形和六個小圓形構(gòu)成一個中國結(jié)的形象，如圖3，其中有四方通達之一，寓意無處不溝通，無處不順暢之意，圖案對稱，富有吉祥之意。上下兩個相同的心不僅代表聯(lián)通的心，也取諧音“通信”之意，聯(lián)通以此來寄托對自身發(fā)展蒸蒸日上、生生不息的美好愿望。

再如，采用中國古錢幣造型的中國銀行標志也是文化仿生的成功案例，如圖4，銅錢中央的方孔與上下兩條豎線構(gòu)成了一個“中”字，代表中國，外面的圓環(huán)和中間的方孔構(gòu)成古錢幣的外形，寄意收納錢幣之意，同時外面的圓環(huán)也代表地球，寓意中國銀行面向全球。僅僅通過這一個標志，就將中國銀行沉穩(wěn)、安全的形象生動地勾勒出來。

又如，2008年北京奧運會文化活動標志，它整體上是一個水墨紅色暈染出來的紅燈籠，下方寥寥幾筆，就帶出一個水墨的人形，看起來仿佛是人在追逐燈籠，又像人在掛燈籠，整個造型看起來尤為生動，人與燈共舞，舉國歡慶奧運盛事?？梢哉f燈籠是中華民族最為傳統(tǒng)的吉祥物之一，在喜慶的日子里，燈籠的身影不可或缺，這個標志運用了中國書畫藝術(shù)風格，對古典書畫進行仿生，營造了濃郁的歡慶氛圍。

文化仿生使得每個國家將自己民族的文化傳向世界，增加了民族自信，也促進了文化的大融合，更讓地球這個大家庭更加多姿多彩。

3結(jié)語

仿生設(shè)計從誕生之日起就具有美學效應(yīng)，不僅借助對生物界的仿生發(fā)揮出產(chǎn)品的功能，也在此過程中不斷創(chuàng)造美、實現(xiàn)美。仿生設(shè)計師出自然，源于審美，而又高于審美。隨著時代的發(fā)展，仿生設(shè)計產(chǎn)生了諸多分支，無論是形態(tài)仿生、功能仿生還是文化仿生都使得人們在親近自然的同時增強了審美體驗。仿生設(shè)計不僅推動了產(chǎn)品的發(fā)展，也造福了人類生活，未來的仿生設(shè)計在功能、材料、結(jié)構(gòu)上將會越來越好。