仿生設計在陶瓷產品設計中的應用研究

康毅　陳鶴

摘 要：仿生設計是一種全新的設計思路與方法。運用理論與案例相結合的方法，從仿生設計的角度探討陶瓷產品的設計與開發，通過肌理仿生、形態仿生、結構仿生、功能性仿生等幾個方面探討仿生設計在陶瓷產品設計中的應用價值。研究發現，仿生設計介入到陶瓷產品設計中，能啟發設計師的思考，更好地體現陶瓷產品的個性與趣味。

關鍵詞：陶瓷設計；仿生；自然形態

陶瓷產品具有耐高溫、耐腐蝕、衛生、清潔等特點，是人們生活中常用的一種器具。陶瓷產品既要滿足人們的功能要求，又要反映出人們日常生活中的審美要求和個性要求。因此，必須對陶瓷產品進行設計，使之能符合時代和設計的要求，以滿足人們物質和精神需求的不斷提高。將仿生設計引入到陶瓷產品的設計中，是一種有益的發展方向。

1 陶瓷仿生設計的價值與基本特點

隨著社會的發展，人們越來越重視陶瓷產品的設計內涵。仿生設計是一種能夠啟發設計師設計思想的方法，它能激發設計師的創造性，從而設計出富有時代氣息的陶瓷產品。因此，在陶瓷產品設計中應用仿生設計提升內涵成為了陶瓷產品設計的重要方式。當今社會，和諧的理念體現在產品的設計上，將仿生設計應用到陶瓷產品的設計中，可為陶瓷產品設計提供新的思路。

陶瓷的仿生特性可分為兩種，一種是具象的，一種是抽象的。具象的表現形態有功能與審美的結合、商品化與藝術的結合等；抽象形態主要有形態高度的簡化和概括性、形態豐富的多義性和破壞性、功能性和審美性的結合等。

“實用”是陶瓷在日常生活中所包含的目的性。美學是人類在創造過程中，通過自身的創造，通過與周邊環境的美學聯系，來理解身邊的現實特征。陶瓷審美具有其獨特之處，審美不僅是藝術表達的方式，更是其目標。盡管陶瓷藝術是一種商品化的藝術，但它的美學作用是通過自身的藝術意象來美化人們的生活，培育人們的審美情趣和情感，使它在具象形式上的仿生中也有了某種藝術性。在對形體的研究中，設計師有意無意地將形體的內力運動變化視為生命的活力，并以點、線、面的運動結合形式抽象變化，將其表達出來。形式的多義性與想象力，讓人從不同的角度去體會，賦予了產品的藝術美感與想象力，使抽象的仿生有了更多的含義，更能滿足不同階層的消費者，激發他們的購買欲望。發明史中，從列奧納多·達·芬奇（Leonardo da Vinci）的仿生鳥翼飛行器，到喬治·德梅斯特拉爾（Georges de Mestral）仿生刺果設計出尼龍子母貼等都要早于“仿生學科”的誕生[1]。仿生設計是一種設計形式，它與綠色設計、人性化設計、趣味設計等形式相并列，這些設計形式以自身的特點共同構成了設計的理論體系。在設計學科中，仿生學被廣泛地應用于建筑、服裝、室內外、產品等各個設計方面，而把仿生設計理念引入到陶瓷產品設計中，必將會對陶瓷設計創新、營銷價值產生積極的影響。

2 陶瓷的仿生設計與應用

依據陶瓷設計理念的特點，設計師的大腦中就有了“仿生”的思想，將“仿生”視為設計的一種方式與手段，最終使產品具備“仿生”的特性。江牧從工業產品角度將仿生設計分為形態、肌理、質感、結構、功能、色彩、意向7個仿生分類[2]。蔡江宇等從物質現象層將仿生設計分為造型、色彩、激勵、功能、結構5個仿生方向[3]。路冀寧等則從目的性將仿生設計分為人—產品—自然—社會相互組合的6類仿生方式[4]。為研究仿生設計在陶瓷設計中的通用價值，本文選擇從肌理仿生、形態仿生、結構仿生、功能性仿生四個方面進行探討。

2.1 肌理仿生

肌理是指在產品表層、結構脈絡、形態、紋理等方面表現的不同的美學特征。材質所表現的紋理效果是一種視覺、觸覺效果，一般是在材質的表面表現出立體的形體效果。如運用肌理仿生手法設計的斷枝紫砂壺、紅果罐（圖1）等，能夠模擬出果實、樹木等的紋理，使其具有仿生的質感。通過這種方式，既能豐富陶瓷產品的造型，又能讓陶瓷產品與大自然的聯系更為緊密，提升陶瓷與社會關系的寓意聯系，還可以讓陶瓷產品更具生命力、表現力、藝術感，讓陶瓷產品的功能和形式更好地滿足人們的需要。

2.2 形態仿生

形態通常是指事物在一定條件下的表現形式，是物質、化學、生物的內部關系與外部因素的交互作用所形成的狀態，是一種內容的形式，具有時空觀念和性質。“形”和“態”是緊密聯系在一起的，它們共同組成了事物的總體特色，同時也表現出了不同事物的特點。形態仿生是最常用的設計方式。設計者們和周圍的動物、植物共存，目睹了他們神奇的生存技巧，產生了模仿的興趣和想象力。形態設計是陶瓷設計中的一個重要環節，其作用是通過產品的形狀、尺度、比例和層次的關系，營造出必要的環境氛圍，使人產生夸張、含蓄、趣味、愉悅、輕松、神秘等不同的心理情緒。根據表現對象的逼真程度和特點，可以將形態仿生劃分為“具象”和“抽象”兩類。

2.2.1 具象形態仿生

具象形態是指通過眼的結構，以一種生理學的本能反應，真實地將外在的形體反射進眼膜，刺激了神經之后，感受到了形體存在的狀態，真實地重現物體的外形。具象形態因其趣味性、可愛性、有機性、親和性、自然性等特點，被廣泛用于玩具、工藝品、日用陶瓷等方面。在仰韶文化、龍山文化時期，我們的祖先就制造出了不同功能和形狀的陶器，那時的陶器，主要是模仿自然的形象。而人類賦予其花、鳥、蟲、獸的寓意，則是人類將陶瓷產品與生活融為了一體。如龍山文化彩繪蟠龍紋陶盤（圖2）便是運用蟠距龍身、大張巨口、外伸長舌的蟠龍形象設計的陶盤。與史前相關遺存比較，該蟠龍紋原型應為蠶吃桑葉的具象形態演變而成。具象形態的仿生又分為整體仿生和局部仿生兩種。

1）整體仿生。

整體仿生是指產品整體在外形上仿生自然界的某種動植物的形態。如裙擺盤（圖3），以婀娜多姿的女性作為設計原型，以女性寬大上翻的

裙擺作為造型，構成餐點的放置空間，通過裙體紋理分割放置物的區域，設計師巧妙地將優美的

生活姿態放置到了使用者面前。又如喜中雀屏系列（圖4），以一只孔雀為原型，以孔雀開屏為造型構成碟片的空間結構，以達到日常用途之需要。孔雀開屏增加了盤的空間，不會影響到擺放的物品，確保了擺放的物品數量。在設計孔雀開屏時，孔雀的身體結構關系是在一邊進行的，如一只展翅欲飛的鳳凰，這樣既可以將孔雀與鳳鳥的形態結合起來，又可以增加產品的藝術性，同時又不會占據太多的空間，充分利用盤片的空間，最大限度地利用了托盤的功能。

2）局部仿生。

相對于整體仿生，陶瓷產品的局部仿生是指在陶瓷零件上采用的仿生形式。盡管有些產品的做工和造型都很簡單，但其中的奧妙卻是顯而易見的。如象頭杯（圖5），設計師將大量的大象元素融入杯子中，采用仿生將象肚設計成杯子的形狀，又將象鼻或象尾部設計成了杯把，具有部分仿生的特征，在功能使用上增加了活靈活現的仿生要素，在意義上更是體現了匠人對大象的崇拜，還能使陶瓷產品的形制與裝飾相結合；在杯子附屬的勺把上，通過象臉與象鼻的設計，把象描繪在勺子上的同時，象鼻自然而然地成了勺把的一部分。這種裝飾品雖然簡單，但卻是最好的點綴。如此，通過巧妙的局部仿生設計將陶瓷產品與大自然原生體相融合，極大地提高了產品的趣味性。仿生設計引入到陶瓷產品的設計中，使產品具有了更高的藝術性，從而消除了因機械化生產而造成的單一性，避免了陶瓷產品親和力不足的問題。

2.2.2 抽象形態仿生

抽象形態是以簡潔的形式來體現事物的本質特性。它會對人們形成一種“心理”，而“心理”的形成又必然存在生活的經驗，通過聯想和想象，它就會出現在人們的頭腦里，它是一種虛幻的、不真實的東西。但是，在這種形體主觀情感的影響下，它的形狀就會發生變化，色彩更加豐富自由，從而使身體的形狀發生變化。美國的抽象表現陶瓷藝術家以彼得·沃克思（Voulkos Peter）為代表，他一生創作了大量抽象的陶藝，他在陶器表面疊、壓、刮、戳，故意留下各種瑕疵、裂縫、孔洞等，將陶藝的實用性和工藝之美徹底掩蓋，使陶藝達到了一種純粹地表達情感的境界，如他設計的“Bird Vase”作品（圖6）。與之相比，意大利設計師馬蒂奧·圖恩（Matteo Thun）的“Danubio and Volga”系列（圖7），則通過圓潤或鋒利的更具規則性的幾何形體來抽象地展現動物形態，在陶瓷作品中更加凸顯幾何形態的幽默感與陶瓷本身的純粹感。

2.3 功能性仿生

荒原上的小草嬌小玲瓏，卻能靠著它的纖細構造，在風雨中呼嘯；蚊蟲鋒利的針頭能刺穿人的肌膚，吸食濃烈的鮮血；蜻蜓的翅膀很薄，很輕，但卻是一種強大的推進工具。產品設計，最重要的就是功能，如果能把它與仿生完美地融合在一起，它就會產生更多的創意。在產品中，功能仿生學主要研究仿生對象、自然材料的功能等，利用它們來改善或建立新的技術體系，從而推動產品的更新和新的產品的創造。目前，許多驚人的發明表明，仿生技術已經滲透到了人們的日常生活中，如蝙蝠、海灘發出聲波、接收聲波的形式等。有種陶瓷材料叫鈦酸鋇，它具有變形放電、通電變形的特性，常被應用于感應器當中，從生活中常見的陶瓷雨刮器到先進人造皮膚感應產品等都含有鈦酸鋇。很顯然，盡管現存已知的動植物有百萬種，但仍有許多神奇的技巧和秘密未能被我們完全掌握。但有一點可以肯定，在仿生設計的發展下，會有更多的東西出現在人們的生活中。

2.4 結構仿生

在仿生技術不斷發展的今天，人類不僅從外形、功能上模仿動物，還從其獨特的構造中獲得靈感。產品設計中的結構仿生，就是利用自然生物的結構原型，以其本身的組織和運作模式，以創意的思想和精巧的技術，配合現代的設計思想，以巧妙夸張的手法，以舒適的造型形式，創造出具有當代時尚的獨創性美感，同時也保留了原有自然形態結構的共同美感。如仿珍珠母陶瓷是一種高強超韌陶瓷，是受天然珍珠母的跨尺度多級結構和優異的力學特性啟發研制的一種先進陶瓷產品，俞書宏院士課題組的茅瓅波等更是于2022年提出了制備仿珍珠母結構陶瓷的新方法[5]。這種結構陶瓷用途非常廣泛，主要用于各種儀器、設備和設備的配件，具有耐高溫、耐腐蝕、耐磨損、耐高壓、耐沖擊等性能。

3 結語

在科技迅猛發展的今天，設計已成為科技向生產力轉變的橋梁和紐帶。在設計的世界里，設計師不僅僅要展示自己，還要讓人們的生活變得更方便、更充實，這就是創造的意義。好的設計必須符合人們的需求，并且能與人們的生活相融合，這個融合是通過設計師的心靈來傳遞的。產品之美，并不只是外觀與顏色所能帶給人的第一感覺，更重要的是，它的材質、功能與使用者的感受。師承自然，以仿生的方式進行設計，使產品具有真正的親和力、富有生機的張力，受到空前的關注。在探尋自然之謎的同時，對未來的憧憬取決于我們對過去的回顧，再次深度理解和探索大自然，從大自然中尋找仿生的新內容、新方式，并恰當地應用到產品設計當中去，對于現在和將來的陶瓷產品設計都有著至關重要的意義。

參考文獻

［1］戴吾三.發明史上的仿生設計[J].裝飾，2013（4）：12-15.

[2]江牧.工業設計仿生的價值所在[J].裝飾，2013（4）：16-19.

[3]蔡江宇， 王金玲.仿生設計研究[M].北京：中國建筑工業出版社，2013.63-83.

[4]陸冀寧，丁磊.仿生設計的目的性分類研究[J].裝飾，2016（2）：138-139.

[5]孟玉峰，楊博，茅瓅波，等.仿生框架誘導礦化制備多功能人工珍珠母（英文）[J].中國科學技術大學學報，2022，52（7）：3-10.

（責任編輯：朱艷紅）

［收稿日期］2023-01-12

［基金項目］2021年國家公派博士后項目（國家留學基金）；淄博市社會科學規劃研究項目（22ZBSKA5）