仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的困境及策略

摘要：仿生學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)上的運(yùn)用，為工業(yè)設(shè)計(jì)提供了多種方案，使工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的種類豐富多樣、款式新穎。到目前為止，仿生設(shè)計(jì)已經(jīng)被運(yùn)用到工業(yè)設(shè)計(jì)的各個(gè)領(lǐng)域之中，而且已經(jīng)有了較好的發(fā)展成果，這既是我國(guó)促進(jìn)自然與人類協(xié)調(diào)的措施，也是我國(guó)活躍經(jīng)濟(jì)的方式。基于此，本文先對(duì)仿生學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)的概念進(jìn)行分析，然后討論仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中遇到的難點(diǎn)，最后提出提高仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的使用質(zhì)量的措施。以此供各界相關(guān)人士進(jìn)行交流參考。

關(guān)鍵詞：仿生設(shè)計(jì);工業(yè)設(shè)計(jì);應(yīng)對(duì)策略

引言：

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國(guó)在工業(yè)領(lǐng)域上的發(fā)展進(jìn)程也越來越快，對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)業(yè)產(chǎn)品的需求也越來越多樣化。為了促進(jìn)我國(guó)工業(yè)設(shè)計(jì)的進(jìn)一步提升，有必要對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和發(fā)展。當(dāng)今時(shí)代人們的生活水平越來越高，人們對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的需求也越來越多樣化。單一的設(shè)計(jì)已經(jīng)不能滿足日常人們對(duì)于產(chǎn)品的使用需求，因此工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域必須提出革新。加上我國(guó)對(duì)自然保護(hù)和自然環(huán)境的深入研究，促進(jìn)人與自然的共同發(fā)展已經(jīng)成為當(dāng)今時(shí)代的主要工作，因此仿生設(shè)計(jì)就在這樣的時(shí)代背景下被提出來。利用仿生設(shè)計(jì)進(jìn)行與工業(yè)設(shè)計(jì)將相結(jié)合，能夠使我國(guó)在保護(hù)環(huán)境節(jié)約資源的同時(shí)發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)，利用仿生設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出更多符合人們?nèi)粘Ｐ枨蟮墓I(yè)產(chǎn)品。

一、仿生設(shè)計(jì)與工業(yè)設(shè)計(jì)的基本概念

（一）仿生學(xué)與仿生設(shè)計(jì)

仿生學(xué)的基本概念就是，人類通過研究生物與自然中的一些結(jié)構(gòu)和形態(tài)進(jìn)行工業(yè)發(fā)明設(shè)計(jì)，使這一些物品具有生物的結(jié)構(gòu)和功能原理，創(chuàng)造出新的設(shè)備工具和科技產(chǎn)品，并將其運(yùn)用到人們的日常生活學(xué)習(xí)生產(chǎn)勞動(dòng)之中，成為一項(xiàng)新技術(shù)。仿生學(xué)作為一門獨(dú)立的學(xué)科，但又與其他的學(xué)科息息相關(guān)。例如，仿生學(xué)在工程上運(yùn)用了生物學(xué)科中的知識(shí)，通過研究生物的信息接收、神經(jīng)系統(tǒng)、信息傳遞、自動(dòng)控制系統(tǒng)，從而創(chuàng)造出新的設(shè)計(jì)。我國(guó)目前所使用的很多設(shè)計(jì)機(jī)械都使用到了仿生設(shè)計(jì)中的生物理論。例如，通過研究海豚的體型和皮膚結(jié)構(gòu)發(fā)，進(jìn)行了潛水艇改進(jìn);通過觀察蝙蝠的聲波探索功能，發(fā)現(xiàn)了輻射波，被運(yùn)用到飛行器的導(dǎo)向功能中。到當(dāng)今時(shí)代，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，仿生學(xué)已經(jīng)運(yùn)用到許多領(lǐng)域之中，被用于研究更高的技術(shù)。例如，仿生學(xué)與遺傳學(xué)的結(jié)合發(fā)展成遺傳工程的仿生學(xué)，從而可以使當(dāng)新時(shí)代對(duì)人工生物系統(tǒng)細(xì)胞器官等進(jìn)行開發(fā)等。仿生設(shè)計(jì)利用仿生學(xué)中的知識(shí)與各種領(lǐng)域知識(shí)的結(jié)合，涉及到生物學(xué)，電子學(xué)物理學(xué)，信息論，人機(jī)學(xué)，心理學(xué)，工程學(xué)，經(jīng)濟(jì)學(xué)，美學(xué)等學(xué)科，運(yùn)用廣泛且研究?jī)?nèi)容復(fù)雜，為促進(jìn)其更頻繁地運(yùn)用于工業(yè)發(fā)展過程中，還需要對(duì)其不斷研究和優(yōu)化。

（二）工業(yè)設(shè)計(jì)的基本概念

工業(yè)設(shè)計(jì)是基于工業(yè)學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等基本信息內(nèi)容得設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品更符合現(xiàn)代化消費(fèi)者的需求，從而增添設(shè)計(jì)產(chǎn)品的價(jià)值，為相關(guān)企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利益的生產(chǎn)加工活動(dòng)。工業(yè)設(shè)計(jì)又分為產(chǎn)品設(shè)計(jì)，環(huán)境設(shè)計(jì)，傳播設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)管理等四個(gè)類型。這四大類中包括了平面設(shè)計(jì)，室內(nèi)設(shè)計(jì)，環(huán)境設(shè)計(jì)，機(jī)械設(shè)計(jì)，造型設(shè)計(jì)等等。當(dāng)代工業(yè)設(shè)計(jì)是為了達(dá)到某一特定目的，從構(gòu)思到建立一個(gè)切實(shí)可行的實(shí)施方案，并且用明確的手段表示出來一系列行為，可概括工業(yè)設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)，環(huán)境設(shè)計(jì)，傳播設(shè)計(jì)，管理類工業(yè)設(shè)計(jì)，因此又可稱為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)學(xué)，是各種學(xué)科技術(shù)和審美觀念的交叉產(chǎn)物。而工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)培養(yǎng)具備工業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)理論知識(shí)及應(yīng)用能力，成為能夠從事企業(yè)事業(yè)單位環(huán)境設(shè)計(jì)和教學(xué)科研工作等的應(yīng)用型高等專業(yè)人才。目前為符合我國(guó)社會(huì)日益進(jìn)步的環(huán)境，以滿足當(dāng)代人對(duì)于多樣化產(chǎn)品的需求，工業(yè)設(shè)計(jì)主要以工業(yè)產(chǎn)品為對(duì)象進(jìn)行結(jié)構(gòu)功能形態(tài)上的包裝和整合，使產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)功能形態(tài)上的包裝和整合時(shí)期滿足于社會(huì)經(jīng)濟(jì)文化美學(xué)等方面的要求，從而增加該工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品利用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。通過技術(shù)的加成工業(yè)，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品具有另類的附加值是企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)。總的來說，工業(yè)設(shè)計(jì)投入小，周期短，回報(bào)高風(fēng)險(xiǎn)小的加工業(yè)，是符合當(dāng)代工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的活動(dòng)措施，應(yīng)該得到持續(xù)地發(fā)展[1]。

二、仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的運(yùn)用難點(diǎn)

（一）對(duì)仿生設(shè)計(jì)理解淺顯

隨著仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域上運(yùn)用的越來越廣泛，很多工業(yè)設(shè)計(jì)師紛紛運(yùn)用仿生學(xué)和仿生設(shè)計(jì)進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的創(chuàng)新，從而使越來越多的產(chǎn)品出現(xiàn)在我國(guó)市場(chǎng)上。但是，有部分工業(yè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)由于執(zhí)著于仿生設(shè)計(jì)學(xué)的運(yùn)用，在進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)師沒有理解透仿生設(shè)計(jì)的基本概念和性質(zhì)，僅僅是利用生物的相似性進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。這就使生物設(shè)計(jì)的產(chǎn)品缺乏新意和創(chuàng)意，有些顯得產(chǎn)品設(shè)計(jì)過于急功近利，最終導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的效果并不理想，更多的是對(duì)生物的模仿效果，與市場(chǎng)需求不相符。例如，很多工業(yè)設(shè)計(jì)上運(yùn)用所謂的仿生設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)，僅僅只是在形態(tài)上進(jìn)行模仿。在結(jié)構(gòu)和功能方面重新拆分和組合，而不是完全改變?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和狀態(tài)，對(duì)仿生學(xué)設(shè)計(jì)的理解處于表面，不夠深入，理解不夠透徹。這樣設(shè)計(jì)的工業(yè)產(chǎn)品在一定范圍內(nèi)是采用了仿生學(xué)的原理去進(jìn)行制造，但重點(diǎn)和接入點(diǎn)都不明確，研究點(diǎn)出現(xiàn)偏差。此外，運(yùn)用仿生學(xué)進(jìn)行設(shè)計(jì)，不能僅僅注重于在外形和結(jié)構(gòu)上的設(shè)計(jì)，這不利于現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)上對(duì)仿生設(shè)計(jì)的使用發(fā)展。因此在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域要想運(yùn)用好仿生設(shè)計(jì)，必須要關(guān)注更多的仿生學(xué)理念和知識(shí)概論，深入去了解深層分析，從而了解透徹關(guān)于仿生學(xué)的真正意義。并不是為了博眼球和搞噱頭，而只做淺層的模仿，忽略產(chǎn)品設(shè)計(jì)的真正意義[2]。

（二）缺乏思想上的融合

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于所使用產(chǎn)品的需求也越來越高。不僅僅需要在質(zhì)量功能上得到全新的體驗(yàn)，還需要該產(chǎn)品擁有符合現(xiàn)代化的時(shí)代理念和思想價(jià)值。因此，當(dāng)代設(shè)計(jì)師在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，如果僅僅只是利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思維去設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能和形態(tài)，已經(jīng)不足以滿足于當(dāng)代人民的需求。對(duì)于仿生學(xué)的運(yùn)用這一領(lǐng)域，可以看出仿生設(shè)計(jì)的理念很多時(shí)候都寄托著內(nèi)涵思想，如果工業(yè)設(shè)計(jì)在運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，將注意力投入到直接仿生的設(shè)計(jì)中，形成這一種固定的設(shè)計(jì)思維，就不足以滿足當(dāng)代物質(zhì)生活中人們對(duì)于精神消費(fèi)上的滿足和體驗(yàn)。這就無法使一些經(jīng)過仿生設(shè)計(jì)后的工業(yè)產(chǎn)品有獨(dú)特的內(nèi)涵特性，降低了產(chǎn)品的價(jià)值。因此，運(yùn)用仿生設(shè)計(jì)進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該還需要使仿生設(shè)計(jì)能夠傳達(dá)人文精神、民族特色、文化特色等元素，如果僅僅只是將所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品當(dāng)作一個(gè)死物，就失去了該產(chǎn)品的基本屬性，無法讓它們成為一個(gè)具有更深意義的產(chǎn)品。例如，在倡導(dǎo)綠色發(fā)展得時(shí)代所進(jìn)行的仿生食品綠色包裝袋設(shè)計(jì)，不僅僅可以將該產(chǎn)品當(dāng)作是物品包裝的用具，同時(shí)還注意到該產(chǎn)品向目前社會(huì)傳遞著環(huán)境保護(hù)節(jié)約資源的思想理念，符合時(shí)代發(fā)展所需要的精神要求，是生成仿生學(xué)使用的典型例子[3]。

三、仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中有效提高的主要措施

（一）聯(lián)系自然和社會(huì)

仿生設(shè)計(jì)是指，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，通過研究自然生物和自然特征進(jìn)行的一種產(chǎn)品革新設(shè)計(jì)的工作，因此，結(jié)合自然特色與社會(huì)活動(dòng)特點(diǎn)是仿生設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)理念。目前在很多工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，對(duì)于仿生設(shè)計(jì)的領(lǐng)域通常是通過設(shè)計(jì)產(chǎn)品的技術(shù)功能來表現(xiàn)。從而將生物界的特征和人的特征相聯(lián)系。但這同時(shí)也使得社會(huì)特征和自然特征兩者在產(chǎn)品上的表現(xiàn)分裂較明顯。因此為了促進(jìn)工業(yè)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品的進(jìn)一步提高，使自然特征和人文特征相融合十分必要的。也就是說，相關(guān)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域工程師在利用仿生設(shè)計(jì)學(xué)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)，首先要注意到，工業(yè)設(shè)計(jì)本身就不可避免會(huì)擁有人文因素，這是由于工業(yè)設(shè)計(jì)需要人工參與和思想注入，從而形成的藝術(shù)產(chǎn)品。因此，在工業(yè)產(chǎn)品擁有人的審美意識(shí)和人文氣息是必然的。要將仿生學(xué)設(shè)計(jì)運(yùn)用到位，就需要融入自然特征，研究更多的自然科學(xué)理念和自然特征。例如，工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)人員要進(jìn)行大量的自然物研究，從中領(lǐng)悟到設(shè)計(jì)靈感，并學(xué)習(xí)多種生物和自然界的相關(guān)知識(shí)，從而使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)合人文和自然特色。

（二）體現(xiàn)設(shè)計(jì)美學(xué)

工業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)產(chǎn)品的形態(tài)等進(jìn)行設(shè)計(jì)，有必要時(shí)刻的關(guān)注美學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的運(yùn)用，通過仿生設(shè)計(jì)來進(jìn)行工業(yè)設(shè)計(jì)也不例外。仿生設(shè)計(jì)雖說主要是關(guān)注自然界特色和物品功能的相結(jié)合，但同時(shí)也與美學(xué)密不可分。在進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)的過程中，利用好美學(xué)知識(shí)，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品既具有生物功能中特殊的功能又具有美的感受，給予消費(fèi)者更多選擇的可能。再加上設(shè)計(jì)美學(xué)本身就是每一個(gè)設(shè)計(jì)師必備的知識(shí)，結(jié)合美學(xué)和工業(yè)設(shè)計(jì)才能真正意義上去體現(xiàn)一個(gè)產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)。此外，在自然界的生物身上本身也具有許多符合人類審美的地方，在進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)的時(shí)候。設(shè)計(jì)師也可以根據(jù)這一些生物特征去進(jìn)行物品的設(shè)計(jì)，以使物品體現(xiàn)出生物的特殊美感覺，從而達(dá)到仿生設(shè)計(jì)的效果。例如，當(dāng)代許多設(shè)計(jì)中都有著體現(xiàn)生物形態(tài)美學(xué)的設(shè)計(jì)案例。飛機(jī)、車輛、炮彈的流線型特色是根據(jù)鯨魚的形體感悟而來，這樣的設(shè)計(jì)既能有效地減少這一些物體在行駛過程中所受到的阻力，加快物體的運(yùn)動(dòng)速度，又能夠使這一些工具更加美觀，體現(xiàn)了仿生學(xué)作用在工業(yè)設(shè)計(jì)中，同時(shí)兼顧增益一物體功能和提高物體美感的兩項(xiàng)作用[4]。

四、結(jié)束語

在人類對(duì)當(dāng)今時(shí)代的工具和產(chǎn)品使用要求越來越高的今天，仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)上的運(yùn)用也越來越頻繁，從而使物品的功能更加全面，形態(tài)更加完美。豐富了工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的種類和功能，使工業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展。因此無論是企業(yè)還是國(guó)家，都應(yīng)該重視仿生學(xué)的使用，使仿生學(xué)能夠利用在更多的工業(yè)設(shè)計(jì)上，從而為我國(guó)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工業(yè)水平的提高做出努力。相關(guān)工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的工作人員要不斷研究仿生設(shè)計(jì)的內(nèi)涵和作用，從而得到透析了解仿生設(shè)計(jì)的真正意義，使仿生設(shè)計(jì)在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域上的運(yùn)用更深入。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：曹劍鋒（1992.11-），男，漢，福建武夷山，大學(xué)本科，助理講師，廣東省工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校，工業(yè)設(shè)計(jì)仿生設(shè)計(jì)。

（作者單位：廣東省工業(yè)高級(jí)技工學(xué)校）