工業(yè)設(shè)計(jì)-仿生設(shè)計(jì)關(guān)于仿生

1、1.1關(guān)于仿生 仿生的概念由來(lái)已久，它伴隨著人類(lèi)生存、發(fā)展的歷史，從遠(yuǎn)古到現(xiàn)代，雖古老、傳統(tǒng)卻一直與時(shí)俱進(jìn)，歷久彌新。回顧仿生思想與行為的歷程，重新認(rèn)識(shí)仿生的概念和意義對(duì)仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展有重要意義。111 “仿生”是人類(lèi)生存的需要 早在地球上出現(xiàn)人類(lèi)之前，生物種群已在大自然中生活了億萬(wàn)年，在為生存而斗爭(zhēng)的長(zhǎng)期進(jìn)化中，獲得了各種與大自然相適應(yīng)的能力。面對(duì)自然環(huán)境的種種考驗(yàn)，人類(lèi)除了自身的進(jìn)化以外，還不斷向其他生物學(xué)習(xí)生存技能，取長(zhǎng)補(bǔ)短。例如，遠(yuǎn)古人類(lèi)模仿魚(yú)刺制造出骨針等工具；模仿鳥(niǎo)類(lèi)在樹(shù)上營(yíng)巢，以防御猛獸的傷害，等等。這是人類(lèi)最初級(jí)的創(chuàng)造性活動(dòng)，是人類(lèi)為生存而表現(xiàn)出的仿生意識(shí)與行為。雖然這些活動(dòng)直

2、接而樸素，但卻是仿生概念與思想發(fā)展的基礎(chǔ)，是現(xiàn)代仿生學(xué)與仿生設(shè)計(jì)的起源雛形。112 “仿生”是古代人類(lèi)智慧的結(jié)晶 在人類(lèi)和自然界形形色色的生物相伴共生的漫長(zhǎng)歲月里，鳥(niǎo)兒在天空飛，魚(yú)兒在水里游，自然生物各顯神通的本領(lǐng)總會(huì)使人浮想聯(lián)翩、心馳神往，吸引著人類(lèi)去探求、想象和模仿。 人類(lèi)希望像鳥(niǎo)兒一樣自由飛翔，于是模仿鳥(niǎo)類(lèi)制作了會(huì)飛的木鳥(niǎo)“木鳶（yuan-）”(傳說(shuō)是春秋時(shí)代的著名工匠魯班制作的)、諸葛亮的“木牛流馬” 、古希臘的“機(jī)械鴿子”、德國(guó)的“機(jī)械鷹”，中國(guó)傳統(tǒng)的風(fēng)箏模擬動(dòng)物飛行更是從古到今一直在天空飛舞、翱翔；人類(lèi)希望象魚(yú)兒一樣在水中暢游，就模仿魚(yú)類(lèi)的形體造船(相傳是在古代大禹時(shí)期)：以木槳仿

3、魚(yú)鰭、以櫓和舵仿魚(yú)尾；還有四千多年前的“見(jiàn)飛蓬轉(zhuǎn)而知為車(chē)”，即見(jiàn)到隨風(fēng)旋轉(zhuǎn)的飛蓬草而制造出輪子，做成裝有輪子的車(chē)。這些早期充滿智慧之光的仿生思想意識(shí)與實(shí)踐活動(dòng)，為人類(lèi)光輝燦爛的古代文明創(chuàng)造了非凡的成就。113 “仿生”是人類(lèi)精神的寄托和歸宿 從人類(lèi)早期原始部落的圖騰崇拜，到古代文明中的陶瓷、繪畫(huà)、雕塑等藝術(shù)品和染織、家具、建筑等的裝飾，都采用了大量的動(dòng)、植物形態(tài)。這些生物造型和器具裝飾或樸素、稚拙，或優(yōu)美、典雅，無(wú)論對(duì)花鳥(niǎo)魚(yú)蟲(chóng)還是對(duì)飛禽走獸的模擬，不僅形態(tài)出神入化，而且富有美感。這些都表現(xiàn)出人類(lèi)祖先對(duì)自然萬(wàn)物生靈的敬畏與崇拜，反映人類(lèi)祈望與自然和諧共處的樸素心態(tài)，寄托對(duì)美和情感的追求，并且從此

4、孕育出不同民族獨(dú)特的審美、文化等傳統(tǒng)觀念。 在這一點(diǎn)上，中國(guó)傳統(tǒng)文化表現(xiàn)得尤其杰出和優(yōu)秀。從平民百姓家孩子的虎頭鞋、麒麟鎖、五毒(蛇、蝎子、蟾蜍等)肚兜，到民間藝人的鴛鴦刺繡、蝴蝶蠟染、團(tuán)花剪紙；從祖宗祭祀、宮廷禮儀，到詩(shī)詞歌賦、宗教傳說(shuō)等，都有許多內(nèi)容是通過(guò)模擬生物形象、行為、狀態(tài)等來(lái)體現(xiàn)人類(lèi)復(fù)雜思想感情的。不僅寓意深刻而且以物傳情、借物言志，形象而充分地表達(dá)了人類(lèi)的精神愿望和情感志向。這些都是在人類(lèi)精神世界更高層面上的仿生杰作。114 “仿生”是人類(lèi)的一種文化現(xiàn)象和生存方式 工具的創(chuàng)造和使用是人類(lèi)文化的重要組成部分，而生存方式作為生命的存在方式，其生存事實(shí)、生存實(shí)踐和生存價(jià)值中源于思想觀念

5、和思維方式的生存價(jià)值是本質(zhì)因素。工具的創(chuàng)造和生活方式的選擇部不是人類(lèi)憑空想象出來(lái)的，是物競(jìng)天擇、適者生存的自然法則的影響與人類(lèi)智慧進(jìn)步的結(jié)果。在中國(guó)古代，仿生的工具和技術(shù)、仿生的建筑和藝術(shù)、仿生的習(xí)俗與文化現(xiàn)象、仿生的思維和意識(shí)，是中國(guó)傳統(tǒng)生活方式中生存事實(shí)與實(shí)踐的代表，而“天人合一”的思想和“貴人重生”的主張是中國(guó)傳統(tǒng)生存價(jià)值的本質(zhì)體現(xiàn)。所以在中國(guó)，從某種意義上說(shuō)，仿生就是一種人類(lèi)的生存方式，一種傳統(tǒng)、樸素而真實(shí)的生活方式，傳達(dá)的是人與自然和諧共存的理想和追求，這一點(diǎn)對(duì)當(dāng)代甚至是未來(lái)人類(lèi)的社會(huì)生溫故而知新，對(duì)仿生思想與行為的追問(wèn)與回顧，是為了全方位地解讀仿生的概念，認(rèn)識(shí)仿生對(duì)人：歷史和社會(huì)生

6、活的重要意義。今天，之所以在全球范圍重談生態(tài)平衡，關(guān)注自然人性，進(jìn)行仿生研究等其實(shí)是對(duì)被中斷的傳統(tǒng)仿生思想與實(shí)踐的繼續(xù)和發(fā)展。但一直以來(lái)，對(duì)仿生思想與實(shí)踐的研究更多：集中在其與自然科學(xué)中關(guān)于材料、制造、技術(shù)、功能等人類(lèi)的物質(zhì)文明成果相關(guān)的內(nèi)容和層面上，而忽略了仿生意識(shí)與行為對(duì)于人類(lèi)文化精神和社會(huì)價(jià)值、生存觀念與方式的意義和作用。完整的仿生概念應(yīng)該是其物質(zhì)意義與精神意義的總和，這一點(diǎn)在中國(guó)傳統(tǒng)文化觀念和思想中早有明確的表述。概括地說(shuō)，仿生的概念，通過(guò)其思想意識(shí)與實(shí)踐行為，表達(dá)的就是從“師法自然”開(kāi)始，實(shí)現(xiàn)“天人合一”的境界。1.2關(guān)于仿生學(xué)盡管人類(lèi)仿生思想與實(shí)踐的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，但是直到20世紀(jì)5

7、0年代以來(lái)，人類(lèi)才開(kāi)始認(rèn)識(shí)到生物系統(tǒng)是開(kāi)辟新技術(shù)的主要途徑之一，并更加自覺(jué)地把對(duì)生物的模擬作為思想觀念和創(chuàng)造發(fā)明的泉：雖然最初的科學(xué)家對(duì)于生物學(xué)的研究更多地停留在描述生物體精巧的結(jié)構(gòu)和完美的功能上，但隨生產(chǎn)的需要和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們運(yùn)用化學(xué)、物理學(xué)、數(shù)學(xué)以及其他先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的思想與研究成對(duì)生物系統(tǒng)展開(kāi)了更深入、更廣泛的探索研究和開(kāi)發(fā)利用。這不僅促進(jìn)了生物學(xué)的極大發(fā)展，在各行業(yè)的技術(shù)革命中取得了成功，而且和工程技術(shù)學(xué)科結(jié)合在一起，互相滲透孕育出一門(mén)新生的科學(xué)一一仿生學(xué)。121 仿生學(xué)的概念仿生學(xué)是研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，為工程技術(shù)提供新的思想觀念及工作原理的科學(xué)。仿生作為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科，誕生

8、于1960年9月。第一次仿生學(xué)會(huì)議在美國(guó)俄亥俄州的空軍基地召開(kāi)，并仿生學(xué)定義為“模仿生物原理來(lái)建造技術(shù)系統(tǒng)，或者使人造技術(shù)系統(tǒng)具有類(lèi)似于生物特征的科學(xué)”。確切地說(shuō)，仿生學(xué)屬于生物學(xué)中“應(yīng)用生物學(xué)”的一個(gè)分支，是生物的進(jìn)化啟發(fā)人類(lèi)在仿生的概念上進(jìn)行了許多領(lǐng)域的研究與實(shí)踐。仿生學(xué)又是生物學(xué)、數(shù)學(xué)和工程技術(shù)學(xué)相互滲透而結(jié)合成的一門(mén)仿生物系統(tǒng)具有生物系統(tǒng)特征或類(lèi)似特征的新興邊緣科學(xué)。122 仿生學(xué)的研究?jī)?nèi)容和領(lǐng)域自問(wèn)世以來(lái)，仿生學(xué)的研究?jī)?nèi)容和領(lǐng)域迅速擴(kuò)展，學(xué)科分支眾多，如電子仿生、機(jī)械仿生、建筑生、化學(xué)仿生、人體的仿生、分子仿生、宇宙仿生等，無(wú)論是宏觀還是微觀仿生學(xué)的研究成果都為人類(lèi)學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生活

9、幸福做出了巨大貢獻(xiàn)。如“仿生電子手”，可以讓手部有殘障的人自己打開(kāi)糖果袋和拿汽水瓶；“仿生火星探測(cè)機(jī)器人”，種使用人造“肌肉”系統(tǒng)提供動(dòng)力、具有跨越障礙物、翻動(dòng)巖石和粉碎礦石樣本等功能，用以承擔(dān)未來(lái)火星探測(cè)任務(wù)的機(jī)器人，它會(huì)在受到指令要恢復(fù)活動(dòng)之前自動(dòng)休息并且恢復(fù)能量。這些部是以前的機(jī)器人無(wú)法做到的?，F(xiàn)在，仿生學(xué)正從自然科學(xué)向社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域延伸，產(chǎn)生新的交叉與滲透。在其他學(xué)的滲透和影響下，使仿生學(xué)的研究和應(yīng)用發(fā)生了很大的轉(zhuǎn)變，出現(xiàn)新的學(xué)科分支，如管理仿生學(xué)等。123 仿生學(xué)的研究方法仿生學(xué)的研究主要包括三個(gè)階段：首先是根據(jù)工程技術(shù)的目標(biāo)、任務(wù)進(jìn)行生物相關(guān)性的基礎(chǔ)研究，或者以生物學(xué)的發(fā)現(xiàn)與研究成果

10、為啟示和基礎(chǔ)篩選出對(duì)其他科學(xué)技術(shù)有意義有價(jià)值的內(nèi)容；然后對(duì)基礎(chǔ)研究的成果進(jìn)行分析、綜合，并提煉、概括出相關(guān)理論和概念，揭示內(nèi)在規(guī)律，建立數(shù)學(xué)模型；最后在前兩個(gè)階段的基礎(chǔ)上進(jìn)入具體模擬研究、試驗(yàn)制造的應(yīng)用研究階段，最終創(chuàng)造出人工化的成果。仿生學(xué)的研究復(fù)制不是目的，對(duì)生物系統(tǒng)工作原理的本質(zhì)認(rèn)識(shí)、理解和應(yīng)用是最終目標(biāo)。在這個(gè)過(guò)程中，發(fā)散性地進(jìn)行類(lèi)比、模擬和模型化是仿生學(xué)研究的主要方法，而數(shù)學(xué)模型是從生物原型到應(yīng)用模型的關(guān)鍵。但是對(duì)復(fù)雜生物系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)往往是一個(gè)長(zhǎng)期的研究過(guò)程，并且依賴于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的支持，需要多學(xué)科的交叉、合作，所以仿生學(xué)的研究是一個(gè)系統(tǒng)工程，存在相當(dāng)大的難度。124 仿生學(xué)的意義一方

11、面，仿生學(xué)與其他學(xué)科和技術(shù)的相互促進(jìn)拓展了科學(xué)研究和應(yīng)用的領(lǐng)域，推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)向更快、更高的方向發(fā)展。仿生學(xué)更重要的現(xiàn)實(shí)意義在于創(chuàng)新，仿生學(xué)是科學(xué)技術(shù)取之不盡、用之不竭的創(chuàng)新源泉。創(chuàng)新對(duì)于全球化的技術(shù)與經(jīng)濟(jì)意味著巨大的經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益，因此許多發(fā)達(dá)國(guó)家在仿生學(xué)方面部堅(jiān)持長(zhǎng)期、持續(xù)的投入和制定周密的計(jì)劃。美、德、英、日、俄等國(guó)都有相應(yīng)的中長(zhǎng)期規(guī)劃和研究策略，力爭(zhēng)在仿生學(xué)的創(chuàng)新研究中取勝，通過(guò)仿生科技的發(fā)展提高國(guó)家的綜合實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，仿生學(xué)的概念已經(jīng)滲透到人類(lèi)社會(huì)生活的各個(gè)層面(包括哲學(xué)領(lǐng)域)，開(kāi)始對(duì)人類(lèi)生活方式、價(jià)值觀念產(chǎn)生影響，參與到人和自然共生這個(gè)哲學(xué)命題的認(rèn)識(shí)和反思。所以，仿生

12、學(xué)的意義更在于用科學(xué)的思想和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)建立人與社會(huì)、人與自然的和諧關(guān)系，開(kāi)創(chuàng)人類(lèi)未來(lái)發(fā)展的新觀念、新方法和新途徑，為人類(lèi)未來(lái)的幸福和更長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益做出貢獻(xiàn)。1.3關(guān)于仿生設(shè)計(jì)在某種意義上，仿生設(shè)計(jì)也是仿生學(xué)的一種延續(xù)和發(fā)展，一些仿生學(xué)的研究成果是通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)的再創(chuàng)造進(jìn)入人類(lèi)生活的。但仿生設(shè)計(jì)更主要的是運(yùn)用工業(yè)設(shè)計(jì)的藝術(shù)與科學(xué)相結(jié)合的思維與方法，從人性化的角度，不僅在物質(zhì)上，更是在精神上追求傳統(tǒng)與現(xiàn)代、自然與人類(lèi)、藝術(shù)與技術(shù)、主觀與客觀、個(gè)體與大眾等多元化的設(shè)計(jì)融合與創(chuàng)新，體現(xiàn)辯證、唯物的共生美學(xué)觀。通過(guò)仿生設(shè)計(jì)尋求人類(lèi)生存方式和觀念、社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)與自然界的契合點(diǎn)，使人類(lèi)社會(huì)與自然達(dá)到高度的和諧。

13、仿生設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)中有著深厚歷史積淀與豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的，同時(shí)又是最新鮮、最具活力的設(shè)計(jì)創(chuàng)新方法，是設(shè)計(jì)回歸自然、追求人性化的具體、可行的方法，正逐漸成為設(shè)計(jì)發(fā)展過(guò)程中新的亮點(diǎn)。131 仿生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)雖然仿生設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)“仿生”的概念，但仿生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)構(gòu)成的核心是工業(yè)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)與能力，主要包括平面與立體的基礎(chǔ)造型能力、設(shè)計(jì)表達(dá)能力、形態(tài)認(rèn)知與設(shè)計(jì)思維知識(shí)、設(shè)計(jì)方法學(xué)、設(shè)計(jì)原理與程序等。這其中尤其強(qiáng)調(diào)與形態(tài)相關(guān)的認(rèn)知、創(chuàng)造與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)知識(shí)與能力的構(gòu)建。另外，仿生設(shè)計(jì)還需要自然與社會(huì)科學(xué)知識(shí)的支持，如人機(jī)工程學(xué)、材料學(xué)、心理學(xué)、美學(xué)、仿生學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境學(xué)、科學(xué)史等。所以，進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)需要先期的知識(shí)積

14、累與準(zhǔn)備，這樣才能更好地發(fā)現(xiàn)生物的設(shè)計(jì)價(jià)值并把握機(jī)會(huì)進(jìn)行設(shè)計(jì)的再創(chuàng)造。132 仿生設(shè)計(jì)的內(nèi)容山于仿生設(shè)計(jì)的研究領(lǐng)域非常廣泛，所以仿生設(shè)計(jì)的內(nèi)容可以從不同的角度產(chǎn)生不同的層次和方向。基于生物特征認(rèn)知與產(chǎn)品的構(gòu)成要素的相關(guān)性，可以將仿生設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容歸納為：仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)；仿生物表面肌理與質(zhì)感的設(shè)計(jì)；仿生物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；仿生物功能的設(shè)計(jì)；仿生物色彩的設(shè)計(jì)；仿生物形式美感的設(shè)計(jì)；仿生物意象的設(shè)計(jì)等。(1)仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)是在對(duì)自然生物體，包括動(dòng)物、植物、微生物、人類(lèi)等所具有的典型外部形態(tài)的認(rèn)知基礎(chǔ)上，尋求對(duì)產(chǎn)品形態(tài)的突破與創(chuàng)新。仿生物形態(tài)的設(shè)計(jì)是仿生設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)對(duì)生物外部形態(tài)美感特征與人類(lèi)審

15、美需求的表現(xiàn)。(2)仿生物表面肌理與質(zhì)感的沒(méi)計(jì)自然生物體的表面肌理與質(zhì)感，不僅僅是一種觸覺(jué)或視覺(jué)的表象，更代表某種內(nèi)在功能的需要，具有深層次的生命意義，通過(guò)對(duì)生物表面肌理與質(zhì)感的設(shè)計(jì)創(chuàng)造，增強(qiáng)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品形態(tài)的功能意義和表現(xiàn)力。(3)仿生物結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)生物結(jié)構(gòu)是自然選擇與進(jìn)化的重要內(nèi)容，是決定生命形式與種類(lèi)的因素，具有鮮明的生命特征與意義。結(jié)構(gòu)仿生設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)自然生物由內(nèi)而外的結(jié)構(gòu)特征的認(rèn)知，結(jié)合不同產(chǎn)品概念與設(shè)計(jì)目的進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新，使人工產(chǎn)品具有自然生命的意義與美感特征。(4)仿生物功能的設(shè)計(jì)功能仿生設(shè)計(jì)主要研究自然生物的客觀功能原理與特征，從中得到啟示以促進(jìn)產(chǎn)品功能改進(jìn)或新產(chǎn)品功能的開(kāi)發(fā)。(5)

16、仿生物色彩的設(shè)計(jì)自然生物的色彩首先是生命存在的特征與需要，對(duì)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更是自然美感的主要內(nèi)容，其豐富、紛繁的色彩關(guān)系與個(gè)性特征，對(duì)產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)具有重要意義。(6)仿生物形式美感的設(shè)計(jì)從人類(lèi)的審美需求出發(fā)，發(fā)現(xiàn)和歸納自然生物所蘊(yùn)涵的美感規(guī)律，更好地進(jìn)行產(chǎn)品美感與意義的整合設(shè)計(jì)。(7)仿生物意象的設(shè)計(jì)生物的意象是在人類(lèi)認(rèn)識(shí)自然的經(jīng)驗(yàn)與情感積累的過(guò)程中產(chǎn)生的，仿生物意象的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品語(yǔ)義和文化特征的體現(xiàn)具有重要作用。133 仿生設(shè)計(jì)的原則 作為工業(yè)設(shè)計(jì)的一種創(chuàng)新思維與方法，仿生設(shè)計(jì)首先應(yīng)該遵循工業(yè)設(shè)計(jì)的以下原則。 藝術(shù)性與科學(xué)性相結(jié)合：尊重客觀審美規(guī)律的同時(shí)，應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)的產(chǎn)品化與商品化

17、。 功能性：產(chǎn)品合理、有效的基本功能和方便、安全、宜人等多層次功能的綜合體現(xiàn)。 經(jīng)濟(jì)性：滿足標(biāo)準(zhǔn)化、批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命、方便運(yùn)輸、維修及回收。 創(chuàng)造性：在概念、思維、方法、表現(xiàn)、使用等方面的獨(dú)創(chuàng)性。 需求性：對(duì)不同時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境、年齡、人群等多元化需求的差異性設(shè)計(jì)，滿足并創(chuàng)造需求。 系統(tǒng)性：是對(duì)產(chǎn)品系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)、把握與創(chuàng)造。 資源性：通過(guò)設(shè)計(jì)追求自然資源、設(shè)計(jì)資源的無(wú)限可逆性循環(huán)利用。對(duì)仿生設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)更加強(qiáng)調(diào)以下幾個(gè)方面： 設(shè)計(jì)的合理性與合目的性：對(duì)自然生物相關(guān)概念分析、概括與設(shè)計(jì)應(yīng)用的合理。 設(shè)計(jì)的創(chuàng)造與再造：對(duì)自然生物模擬及更高層次設(shè)計(jì)應(yīng)用的可持續(xù)性、可逆性創(chuàng)造。 設(shè)計(jì)的多

18、義性：理解自然生物有意義的形式，賦予產(chǎn)品更多樣化的美感和含義。134 仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展 白現(xiàn)代設(shè)計(jì)產(chǎn)生開(kāi)始，仿生設(shè)計(jì)就展示出其獨(dú)特的魅力，并且隨著現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展不斷創(chuàng)新和豐富，由于不可避免地受社會(huì)文化、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)、審美等因素的影響，許多仿生設(shè)計(jì)作品具有鮮明的時(shí)代特征。 早期的仿生設(shè)計(jì)受到材料、工藝和審美觀、設(shè)計(jì)觀的制約與影響，帶有明顯的樣式主義風(fēng)格和工藝美術(shù)特征，更多是具象性的模擬和抽象性的裝飾，而且含有豐富的象征意義。計(jì)本身的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的作用，使后來(lái)的仿生設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)對(duì)生物的科學(xué)性和技術(shù)性的表現(xiàn)。生物學(xué)、電子學(xué)、動(dòng)力學(xué)等學(xué)科的發(fā)展促進(jìn)了對(duì)生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等各種優(yōu)異

19、特征的研究，并取得了許多研究成果，為仿生設(shè)計(jì)提供了更多的科學(xué)依據(jù)，拓展了其設(shè)計(jì)領(lǐng)域，為現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展提供了新的方向。同時(shí)仿生設(shè)計(jì)亦為科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新提出了新的思想觀念和研究課題。隨著多元化設(shè)計(jì)時(shí)代的到來(lái)，生態(tài)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、后現(xiàn)代設(shè)計(jì)等設(shè)計(jì)思潮與觀念使仿生設(shè)計(jì)從功能性的表現(xiàn)轉(zhuǎn)向語(yǔ)意性的表現(xiàn)，從客觀、理性的設(shè)計(jì)體現(xiàn)到感性、主觀的設(shè)計(jì)反映，從對(duì)物質(zhì)、技術(shù)的設(shè)計(jì)追求到對(duì)情感、精神的滿足，從全球化到地域性的多樣化、個(gè)性化已成為趨勢(shì)。所以，仿生設(shè)計(jì)更多地通過(guò)產(chǎn)品形態(tài)語(yǔ)言、通過(guò)聯(lián)想與象征等方式表現(xiàn)產(chǎn)品個(gè)性形象、個(gè)性特征、獨(dú)特的美感和意義。135 仿生設(shè)計(jì)的意義仿生設(shè)計(jì)使現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)能夠更好地滿足市場(chǎng)和消費(fèi)

20、的個(gè)性化需求。仿生設(shè)計(jì)對(duì)豐富多樣的自然生物的模擬與再創(chuàng)造，帶來(lái)了豐富多樣的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，為市場(chǎng)和消費(fèi)提供了更多的選擇性。仿生設(shè)計(jì)促進(jìn)現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)觀念的更新與發(fā)展?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)一直以來(lái)注重產(chǎn)品的功能價(jià)值，推崇功能主導(dǎo)形式的理性主義設(shè)計(jì)觀。但仿生設(shè)計(jì)卻運(yùn)用形態(tài)主導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品更具視覺(jué)沖擊力和美感特征，同時(shí)表現(xiàn)豐富的文化、趣味和情感意象，賦予產(chǎn)品更鮮明的人性化特征。仿生設(shè)計(jì)以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，運(yùn)用許多其他學(xué)科的研究成果，以自然生物為設(shè)計(jì)媒介更好地將技術(shù)與藝術(shù)融合。總之，仿生設(shè)計(jì)以他特有的設(shè)計(jì)觀念與設(shè)計(jì)方法，不斷去探索人與自然的關(guān)系，堅(jiān)持體現(xiàn)人類(lèi)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的好奇心和對(duì)反映現(xiàn)實(shí)世界形象的執(zhí)著追求，把個(gè)體

21、系統(tǒng)的需要放到整體系統(tǒng)中衡量，用符合生態(tài)學(xué)環(huán)境科學(xué)原理的觀念去指導(dǎo)行動(dòng)，尋求技術(shù)與自然、人類(lèi)歷史的和諧一致，去試圖預(yù)見(jiàn)并創(chuàng)造更高層次的人一一自然一一社會(huì)環(huán)境的和諧。這是工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)和理想目標(biāo)，也是工業(yè)設(shè)計(jì)界，甚至是整個(gè)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的追求。仿生設(shè)計(jì)的生物認(rèn)知方法生物特征主要依賴形態(tài)的表現(xiàn)，所以從設(shè)計(jì)的角度認(rèn)識(shí)和把握生物特征需要通過(guò)生物形態(tài)由外而內(nèi)、由表及里的認(rèn)知生物結(jié)構(gòu)、功能、美感和意義等。對(duì)生物形態(tài)的認(rèn)知不僅依賴于人的視覺(jué)、觸覺(jué)和其他感官的功能作用，依賴于從生理到心理的感覺(jué)和知覺(jué)經(jīng)驗(yàn)，包括感覺(jué)、知覺(jué)、認(rèn)知、記憶、搜索、比對(duì)、形成、再認(rèn)知等一系列思維能力和主觀心理感受過(guò)程，還應(yīng)該從自然生物

22、本身的常態(tài)和非常態(tài)，認(rèn)知過(guò)程的客觀性與主觀性等，多層面、多角度地開(kāi)展以設(shè)計(jì)創(chuàng)新為目的的觀察與識(shí)別、探索與發(fā)現(xiàn)活動(dòng)；這樣才能更好、更全面的認(rèn)知自然生物本身以及人與生物關(guān)系的復(fù)雜性和多樣化，才能發(fā)現(xiàn)并概括、提煉更多、更有設(shè)計(jì)價(jià)值的新的生物特征這是仿生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和重要方法。237 常態(tài)和非常態(tài)的生物認(rèn)知人類(lèi)的歷史就是與自然生物共生、共存的歷史，長(zhǎng)期、持續(xù)的抗?fàn)幓蚝椭C共處的關(guān)系使人類(lèi)積累了許多對(duì)自然生物的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，并形成一些基于習(xí)慣或傳承的生物常態(tài)或非常態(tài)的印象與判斷。但是對(duì)自然生物的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)也囚人類(lèi)生存環(huán)境、文化傳統(tǒng)和個(gè)人知識(shí)、愛(ài)好的差異而不同，因此生物的常態(tài)和非常態(tài)是相對(duì)的和不穩(wěn)定的，一般來(lái)說(shuō)，常

23、態(tài)是經(jīng)常性的表現(xiàn)或常被看見(jiàn)和感知的狀態(tài)；生物的常態(tài)認(rèn)知既包括綠樹(shù)紅花、北雁南飛、螳螂捕蟬等自然規(guī)律和現(xiàn)象的認(rèn)知，也包括菜場(chǎng)上的青菜、蘿卜，果盤(pán)中的香蕉、蘋(píng)果，廣場(chǎng)上的鴿群，籠中的鸚鵡等人們生活環(huán)境中常見(jiàn)的、已經(jīng)成為習(xí)慣和經(jīng)驗(yàn)印象的生物狀態(tài)的認(rèn)知 從另一個(gè)方面來(lái)看，生物的常態(tài)認(rèn)知還包括對(duì)生物概念和特定形態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的認(rèn)知，例如“花朵”、“鳥(niǎo)”或“魚(yú)”等概念是和一系列的具體的、現(xiàn)實(shí)的形態(tài)相關(guān)聯(lián)的，但這種關(guān)聯(lián)不是惟一的，往往山于經(jīng)驗(yàn)和情感等因素產(chǎn)生差異；也有一些生物的概念和名稱(chēng)是直接對(duì)生物具象形態(tài)的描述，從而產(chǎn)生特定的形態(tài)聯(lián)想如“喇叭花”、“畫(huà)眉鳥(niǎo)”等對(duì)生物常態(tài)的認(rèn)知是生物形態(tài)與概念認(rèn)知的重要內(nèi)容，

24、這些存在于生活常識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣中的生物常態(tài)，是人們熟悉的自然生物的典型特征和具有代表性的形態(tài)和概念，但也往往帶有明顯的感性認(rèn)識(shí)、外在特點(diǎn)和選擇性、片段性、概括性：對(duì)于仿生設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，生物的常態(tài)概念與形態(tài)大多基于人們慣性的聯(lián)想認(rèn)識(shí)與傳統(tǒng)固有的印象，和人類(lèi)的生活息息相關(guān)，已經(jīng)成為人類(lèi)生活中的一個(gè)重要組成部分，所以此類(lèi)生物形態(tài)與概念具有較強(qiáng)的親和力、認(rèn)同感和人情味，因此是仿生設(shè)計(jì)主要關(guān)注的設(shè)計(jì)素材和表現(xiàn)內(nèi)容但是，從設(shè)計(jì)創(chuàng)新的角度來(lái)看，常態(tài)的、習(xí)慣性和經(jīng)驗(yàn)性的認(rèn)以有一定的片面性和局限性，所以仿生設(shè)計(jì)的生物認(rèn)知不僅關(guān)注常態(tài)的生物形態(tài)與概念，更應(yīng)該關(guān)注非常態(tài)的生物形態(tài)與概念；對(duì)非常態(tài)的生物形態(tài)認(rèn)知可以從以下

25、幾個(gè)方面入手+不同視角的生物形態(tài)認(rèn)知有些常態(tài)的生物形態(tài)往往是從一定的或習(xí)慣的視角認(rèn)知形成的：如果換一個(gè)非常態(tài)的角度就會(huì)發(fā)現(xiàn)新的視覺(jué)形態(tài)效果例如俯視、仰視、解構(gòu)、剖視等。生物形態(tài)與概念的宏觀或微觀認(rèn)知 有些常態(tài)生物是對(duì)整體形態(tài)概括性的認(rèn)知，但是這樣會(huì)忽略一些生物微觀的、細(xì)枝末節(jié)和局部的獨(dú)特形態(tài)和美感特征，例如表面肌理與質(zhì)感甚至內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)等 另外，自然生物還有一些宏觀的形態(tài)和現(xiàn)象有些是常態(tài)的，如樹(shù)與樹(shù)林、鳥(niǎo)與鳥(niǎo)群等：但有些是被忽略或難得一見(jiàn)的，如“接天蓮葉無(wú)窮碧”、“一行白鷺上青天”等。生物形態(tài)與概念的整體與部分構(gòu)成關(guān)系認(rèn)知。生物形態(tài)的整體是山各個(gè)組成部分構(gòu)成的，由于客觀的條件和主觀視角的局限

26、，這些組成部分的相互關(guān)系和構(gòu)成方式具有一定的隱蔽性，往往不被認(rèn)知，需要通過(guò)一定的方法來(lái)完成。例如花瓣、花蕊與花朵，昆蟲(chóng)的翅、角、足等生物的各個(gè)組成部分的構(gòu)成關(guān)系。生物形態(tài)與概念的動(dòng)態(tài)變化認(rèn)知。生物的生長(zhǎng)、演化和行為、習(xí)性是動(dòng)態(tài)與變化的，會(huì)形成不同的形態(tài)與概念。但這些形態(tài)和概念在生物的常態(tài)中往往被階段性的分割獨(dú)立或截取，形成不同局部或片段。其實(shí)對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，生物動(dòng)態(tài)的形態(tài)與概念的連續(xù)性與整體關(guān)聯(lián)性以及內(nèi)外、前后的因果關(guān)系都是設(shè)計(jì)啟示的來(lái)源。例如從雞蛋、雛雞到成雞，從毛蟲(chóng)到蝴蝶，從種子、幼芽到植株，花朵從含苞、盛開(kāi)到枯萎等。232 生物客觀認(rèn)知與主觀認(rèn)知無(wú)論植物還是動(dòng)物，都是自然界的客觀、真實(shí)的存

27、在。在長(zhǎng)期的生存演變過(guò)程中，每一種生物都形成了自己獨(dú)特的客觀、自然屬性。對(duì)生物的客觀認(rèn)知就是盡可能消除主觀因素的影響，理性、客觀地認(rèn)識(shí)和把握生物真實(shí)的原始、自然生存狀態(tài)和機(jī)能，更全面地了解生物形態(tài)與概念，從而為設(shè)計(jì)服務(wù)。從生物學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，生物形態(tài)的本質(zhì)是自身的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、生物性質(zhì)的內(nèi)在聯(lián)系與外在因素相互作用的結(jié)果，是具有客觀意義的形式。例如藤蔓植物柔韌、婀娜的形態(tài)，是為了利于向上攀爬、纏繞，獲得更多的陽(yáng)光和生存機(jī)會(huì)；還有動(dòng)物中駱駝的駝峰、鵜鶘的大嘴、大象的長(zhǎng)鼻等都是生存所需，是自然生命進(jìn)化的選擇，是具有特殊功能意義的結(jié)構(gòu)形態(tài)，因此也是對(duì)設(shè)計(jì)具有啟發(fā)意義的重要內(nèi)容。生物形態(tài)、概念的客觀

28、認(rèn)知可以從以下幾個(gè)層面入手。生物的功能特征與形態(tài)：自然生物的形態(tài)是其功能的表現(xiàn)形式和實(shí)現(xiàn)功能作用的媒介。宏觀上同屬或同種生物的同一功能會(huì)表現(xiàn)出相同或近似的形態(tài)，但不同的地理、氣候條件，不同的水質(zhì)、土壤都會(huì)對(duì)物種產(chǎn)生影響，造成形態(tài)微觀上的差異。生物的結(jié)構(gòu)特征與形態(tài)：生物的結(jié)構(gòu)往往是和其功能相關(guān)的，輔助生物功能的實(shí)現(xiàn)。不同的結(jié)構(gòu)形成不同的生物形態(tài)特點(diǎn)。生物與環(huán)境的關(guān)系認(rèn)知：自然生物與環(huán)境的關(guān)系是相互依存或相互制約的生態(tài)系統(tǒng)。生物進(jìn)化的過(guò)程也就是不斷改變自己、適應(yīng)環(huán)境的過(guò)程。自然生物的環(huán)境除了氣候、水、土壤等非生物以外，不同種、屬的生物之間又互為環(huán)境。自然生物與環(huán)境的系統(tǒng)關(guān)系對(duì)于產(chǎn)品系統(tǒng)、產(chǎn)品與使用

29、環(huán)境的系統(tǒng)關(guān)系具有重要的啟示和意義。對(duì)生物的認(rèn)知也有許多方面是受主觀影響的。例如一些生物被認(rèn)為是美的、有益的，是人類(lèi)的朋友，而另一些生物被認(rèn)為是丑的、有害的，是人類(lèi)的敵人；也有一些生物被賦予這樣或那樣的特殊意義，成為其他事物的象征或代表，與其他事物建立起特定的關(guān)聯(lián)，成為人類(lèi)物質(zhì)與精神生活的一部分。對(duì)生物形態(tài)的主觀認(rèn)知主要可以分為以下三個(gè)方面。生物的美感認(rèn)知。對(duì)美的追求與認(rèn)同是人類(lèi)精神需求的重要內(nèi)容，有些自然生物形態(tài)的結(jié)構(gòu)與形式符合人類(lèi)的審美習(xí)慣，就容易引起審美情感上的共鳴。如自然生物中普遍存在的對(duì)稱(chēng)和均衡、節(jié)奏與韻律等形式美感因素和形態(tài)。生物的意象認(rèn)知。生物的形態(tài)與概念不僅是自然生物種類(lèi)和屬性

30、的反映，同時(shí)也被人類(lèi)賦予豐富的主觀意義與象征。如花與樹(shù)分別具有女性和男性的意象，貓頭鷹象征著智慧，螞蟻是勤勞與團(tuán)結(jié)的代表等等。自然生物的人工化認(rèn)知。人類(lèi)長(zhǎng)期與自然共存共生，對(duì)自然生物的客觀認(rèn)知與主觀情感，反映在人類(lèi)生活的方方面面。自然生物的結(jié)構(gòu)形態(tài)、功能作用和美感意象，不僅在物質(zhì)上為人類(lèi)提供了方便和幫助，也在精神上豐富了人類(lèi)的審美和情感的表達(dá)。例如滿足居家實(shí)用的葫蘆水瓢、芭蕉扇、毛筆、裘皮等制品，還有為了裝飾與陳設(shè)需要的自然生物的繪畫(huà)、雕塑等工藝品。這些人工化的物品大多是從人的物質(zhì)或精神需求出發(fā)，改變了生物的自然屬性與意義，被轉(zhuǎn)化成新的形態(tài)、功能和概念。對(duì)仿生設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，這些物品都具有豐富的仿生

31、意義和設(shè)計(jì)啟示作用，也是以仿生設(shè)計(jì)為目的的生物認(rèn)知的重要組成部分：生物特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化仿生設(shè)計(jì)不僅面對(duì)自然生物的千差萬(wàn)別，同時(shí)還要面對(duì)不同的產(chǎn)品概念和產(chǎn)品構(gòu)成要素，以及各種各樣的設(shè)計(jì)需求和目的。所以，仿生設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)根據(jù)具體情況，采用符合目的需要的方法。如果歸納起來(lái)看，生物特征的產(chǎn)品設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化主要通過(guò)對(duì)生物特征的直接模擬設(shè)計(jì)或間接演化設(shè)計(jì)來(lái)完成。241 生物特征的記錄、描繪與抽象、概括對(duì)生物特征進(jìn)行觀察、認(rèn)知是仿生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上才能更好地進(jìn)行有目的的產(chǎn)品化設(shè)計(jì)。所以在生物認(rèn)知的過(guò)程中，通過(guò)一定的方式對(duì)生物特征進(jìn)行描繪、記錄和一定層面的抽象、概括和提煉是非常關(guān)鍵的

32、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作。生物特征的描繪和記錄，可以利用影像設(shè)備和技術(shù)，也可以利用徒手速寫(xiě)、繪畫(huà)等方法。具體的描繪與記錄應(yīng)注意自然生物從細(xì)節(jié)到整體、從外到內(nèi)的多角度、多層次的形態(tài)特征的表現(xiàn)，并且應(yīng)盡可能詳盡、完整、客觀、真實(shí)和準(zhǔn)確，為后期設(shè)計(jì)提供充足、有價(jià)值的資料和素材。另外，在生物認(rèn)知過(guò)程中，還要根據(jù)具體情況和需要對(duì)自然生物特征進(jìn)行歸納、概括和抽象、提煉，使生物特征更加鮮明、突出、富有個(gè)性，也更有利于仿生設(shè)計(jì)的應(yīng)用。對(duì)自然生物特征的概括和抽象要避免主觀、唯心的夸張和變形，必須以生物的客觀、真實(shí)為基礎(chǔ)，是對(duì)生物特征更本質(zhì)性的體現(xiàn)。在具體的概括和抽象過(guò)程中，可以根據(jù)認(rèn)知對(duì)象特征的屬性、尺度選擇標(biāo)本化、復(fù)印、

33、拓印、透射等方法，直接對(duì)實(shí)物進(jìn)行處理和制作，或通過(guò)手工描繪、模型、電腦處理等方法表現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，生物特征的描繪、記錄與抽象、概括主要表現(xiàn)為二維的影像，在二維平面中表現(xiàn)生物形態(tài)的曲直、明暗、虛實(shí)和空間特征，以及重復(fù)、漸變、對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)和均衡、韻律等形式美感。而且，往往根據(jù)認(rèn)知對(duì)象的具體特征，用抽象的、幾何概念的點(diǎn)、線、面來(lái)表達(dá)，通過(guò)這些方法使生物特征具備設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)語(yǔ)言特征，為產(chǎn)品化的應(yīng)用創(chuàng)造條件。242 生物特征的直接模擬設(shè)計(jì)在對(duì)生物特征較為客觀的認(rèn)知基礎(chǔ)上，無(wú)論是對(duì)生物的形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)還是對(duì)生物的肌理、色彩特征，都可以通過(guò)感性和直觀的思考，直接進(jìn)行產(chǎn)品化的模擬設(shè)計(jì)。通常可以利用借用、引用、移植

34、或替代等方法進(jìn)行具像、仿真的模擬，也可以對(duì)生物特征進(jìn)行概括、提煉，然后用抽象的幾何形態(tài)通過(guò)不同的產(chǎn)品概念和產(chǎn)品構(gòu)成要素，直接再現(xiàn)生物的個(gè)性特征。這些直接模擬的仿生產(chǎn)品都會(huì)表現(xiàn)出生物自然、客觀且較為表象的個(gè)性特征，也就是從視覺(jué)上就能夠較為直觀地感知到所模擬的生物概念。一般這類(lèi)仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品形態(tài)活潑、可愛(ài)，產(chǎn)品語(yǔ)意清晰、直白，具有較為突出的裝飾感和藝術(shù)性，多用在兒童玩具、小家電產(chǎn)品和日用品的設(shè)計(jì)中。但是在產(chǎn)品化的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意針對(duì)消費(fèi)人群的需求特征和產(chǎn)品使用環(huán)境的特點(diǎn)，還要根據(jù)具體產(chǎn)品特征的不同，適度地進(jìn)行形態(tài)的抽象和幾何概念化表達(dá)，以有利于滿足產(chǎn)品生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化需要。從自然生物的角度來(lái)說(shuō)，可以選擇

35、對(duì)生物局部特征或整體特征進(jìn)行直接模擬設(shè)計(jì)。例如，選擇植物的花、葉或者是個(gè)體植株、植株群的形態(tài)直接模擬，也可以選擇動(dòng)物的翅、尾或一條魚(yú)、一群魚(yú)等形態(tài)直接模擬；從產(chǎn)品的角度來(lái)看，可以針對(duì)產(chǎn)品的某一個(gè)局部進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，也可以對(duì)產(chǎn)品整體進(jìn)行仿生設(shè)計(jì)，例如家用電器的某個(gè)按鈕、人機(jī)界面或整體電器形態(tài)。對(duì)生物形態(tài)較為直觀的模擬設(shè)計(jì)，要求在符合產(chǎn)品的概念及功能、材料、人機(jī)操作等構(gòu)成要素的需要的同時(shí)，還要保持生物概念和形態(tài)的個(gè)性特征，這就可能會(huì)在產(chǎn)品化的過(guò)程中產(chǎn)生矛盾和沖突。所以一般來(lái)說(shuō)，應(yīng)該在仿生設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備階段，首先充分地分析研究設(shè)計(jì)H標(biāo)產(chǎn)品的概念特征以及工程產(chǎn)品的要素特征，明確設(shè)計(jì)方法和目的，然后有針對(duì)性地

36、選擇有仿生沒(méi)計(jì)價(jià)值和可能性的生物形態(tài)，盡可能從外而內(nèi)，從局部、細(xì)節(jié)到整體都能夠較好地有機(jī)結(jié)合、協(xié)調(diào)、統(tǒng)一，避免造成仿生設(shè)計(jì)的盲目性和單純追求形式上的逼真和近似，為仿生而仿生，甚至無(wú)病呻吟。243 生物特征的間接模擬與演變?cè)O(shè)計(jì)對(duì)仿生設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，感性、直觀的思考為理性、邏輯的思考奠定了基礎(chǔ)。對(duì)生物特征更本質(zhì)和整體的把握，使許多仿生產(chǎn)品設(shè)計(jì)并不直接表現(xiàn)或引用生物的個(gè)性、具象性特征，而是針對(duì)產(chǎn)品概念和設(shè)計(jì)目標(biāo)概念的需要對(duì)生物特征進(jìn)行演變和轉(zhuǎn)換?？梢酝ㄟ^(guò)類(lèi)比、聯(lián)想的方法進(jìn)行形態(tài)的演變，也可以運(yùn)用逆向、夸張、特異的方法實(shí)現(xiàn)概念的轉(zhuǎn)換。這類(lèi)仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠更為抽象和概括性地表現(xiàn)生物的形態(tài)特征或自然屬性，賦予

37、產(chǎn)品自然生物的感覺(jué)和生命活力，并且具有豐富的產(chǎn)品語(yǔ)意和一定的象征性、思想性和風(fēng)格特征，在生動(dòng)地表現(xiàn)產(chǎn)品概念和功能特性的同時(shí)，更加注重滿足消費(fèi)人群的個(gè)性審美、思想情感和文化認(rèn)同等精神需求。對(duì)生物特征的間接模擬與演變?cè)O(shè)計(jì)在各類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中部有體現(xiàn)，其中在家具、電子產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)中表現(xiàn)得較為突出，多以抽象性的幾何概念形態(tài)和有機(jī)曲面形態(tài)為主要特征。在多樣化的自然生物中，存在著許多形態(tài)的共性特征和規(guī)律，例如植物共有的根、莖、葉、花、果實(shí)或種子等，動(dòng)物共有的眼、鼻、口、耳等臉部器官和足、爪、尾、皮毛、肌肉等肢體組成部分。這些形態(tài)共性特征和規(guī)律是進(jìn)行間接模擬仿生設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。對(duì)生物形態(tài)的間接模擬設(shè)計(jì)，要求

38、在符合產(chǎn)品的概念及功能、材料、人機(jī)操作等構(gòu)成要素的需要的同時(shí)，還要在產(chǎn)品最終的整體形態(tài)上具有生物形態(tài)特征。不是具體的某個(gè)生物概念的特征，而是具有植物、動(dòng)物或其他生物的生命感、生長(zhǎng)感等自然特征。從生理和心理的認(rèn)知上并不能判斷其所模擬的生物的概念(名稱(chēng))，但卻能感受到產(chǎn)品形態(tài)所表現(xiàn)的形式、結(jié)構(gòu)、功能或意象的生命活力。所以需要設(shè)計(jì)師對(duì)生物特性有敏銳、透徹的觀察力和感知力，對(duì)生命特征的本質(zhì)理解和較強(qiáng)的抽象思維能力，以及較高的形態(tài)創(chuàng)造、表現(xiàn)和整體把握能力，使仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與生物在生命意義上達(dá)到從形式到內(nèi)容的和諧統(tǒng)一仿生設(shè)計(jì)基本程序 仿生設(shè)計(jì)是工業(yè)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法之一，所以仿生設(shè)計(jì)的過(guò)程也遵循工業(yè)設(shè)計(jì)的

39、程序，既有基本程序，也有系統(tǒng)程序。但在仿生設(shè)計(jì)的基本程序中，由于初始概念的差異會(huì)造成設(shè)計(jì)程序上的不同，有些仿生設(shè)計(jì)是從生物概念開(kāi)始到產(chǎn)品概念，有些仿生設(shè)計(jì)是從產(chǎn)品概念開(kāi)始到生物概念。不過(guò)殊途同歸，而且有時(shí)思維的往復(fù)和跳躍又會(huì)模糊這種差異：所以異曲同工也好、按部就班也好、歪打正著也好，仿生設(shè)計(jì)的基本程序最大的特征應(yīng)該是靈活、機(jī)動(dòng)和自由、開(kāi)放，有利于創(chuàng)造性思維活動(dòng)的展開(kāi)，這才是最重要自由。311 從目標(biāo)生物概念到產(chǎn)品概念的仿生設(shè)計(jì)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品概念的產(chǎn)生與明確，產(chǎn)品概念從抽象到具象，從無(wú)形到有形，正是設(shè)計(jì)活動(dòng)的主要內(nèi)容。而仿生產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念的建立取決于產(chǎn)品概念與仿生概念的生成。產(chǎn)品概念的生成涉

40、及到符合設(shè)計(jì)目標(biāo)需要的產(chǎn)品構(gòu)成要素與產(chǎn)品相關(guān)因素的確定與描述，而仿生概念的生成與生物客觀自然屬性和設(shè)計(jì)主觀認(rèn)知與評(píng)價(jià)相關(guān)山于設(shè)計(jì)需求與H標(biāo)的差異，產(chǎn)品概念與仿生概念之間表現(xiàn)出不同的關(guān)系特征，也導(dǎo)致仿生設(shè)計(jì)程序的不同由生物概念主導(dǎo)的仿生設(shè)計(jì)，是從對(duì)自然生物的觀察積累與研究發(fā)現(xiàn)中得到啟示，然后產(chǎn)生仿生的思想意識(shí)，進(jìn)而生成生物概念，最終在生物概念主導(dǎo)下尋求對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品概念進(jìn)行仿生產(chǎn)品設(shè)計(jì)。從生物概念到產(chǎn)品概念的仿生設(shè)計(jì)，往往回答“能做什么”的單純?cè)O(shè)計(jì)研究與創(chuàng)新的思考與探求，具有一定的主動(dòng)性與無(wú)目的性，由此導(dǎo)致仿生設(shè)計(jì)程序和仿生學(xué)的研究程序相類(lèi)似：例如案例一“蓮藕的發(fā)想”：312 從目標(biāo)產(chǎn)品概念到生物概

41、念的仿生設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)，仿生設(shè)計(jì)有明確的目標(biāo)產(chǎn)品，以目標(biāo)產(chǎn)品概念主導(dǎo)仿生設(shè)計(jì)為前提，是在設(shè)計(jì)目標(biāo)明確、產(chǎn)品概念形成的條件下，以仿生思維與活動(dòng)為主要內(nèi)容的過(guò)程計(jì)劃，是H標(biāo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序的組成部分山產(chǎn)品概念主導(dǎo)的仿生設(shè)計(jì)，往往是在整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)程序?qū)嵤┑脑O(shè)計(jì)發(fā)想階段，作為一種設(shè)計(jì)發(fā)想的思維創(chuàng)新方法而發(fā)揮作用的在設(shè)計(jì)發(fā)想階段，設(shè)計(jì)目標(biāo)明確，產(chǎn)品概念往往已經(jīng)形成，采用仿生設(shè)計(jì)是希望通過(guò)對(duì)自然生物的研究回答“可以是什么”，進(jìn)而生成符合設(shè)計(jì)目標(biāo)與產(chǎn)品概念需要的仿生設(shè)計(jì)概念。大多數(shù)實(shí)際仿生設(shè)計(jì)項(xiàng)日都是如此：例如案例二“為女性沒(méi)汁的臺(tái)式鐘表”。313 仿生設(shè)計(jì)的基本程序(1)確定仿生設(shè)計(jì)概念根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)與產(chǎn)品概

42、念的需求，明確描述仿生的思維方式和內(nèi)容方向，具體來(lái)說(shuō)，是對(duì)與產(chǎn)品構(gòu)成要素相對(duì)應(yīng)的自然生物形態(tài)、功能、結(jié)構(gòu)、美感、意象等特征的方向性確定與描述，并與產(chǎn)品概念融合形成目標(biāo)產(chǎn)品的仿生設(shè)計(jì)概念，然后在自然生物系統(tǒng)中尋求、搜索與仿生概念相關(guān)的仿生目標(biāo)對(duì)象，通過(guò)觀察、認(rèn)知、研究來(lái)篩選并確定對(duì)仿生設(shè)計(jì)有啟迪意義的內(nèi)容、仿生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序 (2)仿生設(shè)計(jì)發(fā)想 所謂發(fā)想是設(shè)計(jì)活動(dòng)中尋求“金鑰匙”的過(guò)程，是利用一定的思考技術(shù)來(lái)幫助設(shè)計(jì)師發(fā)掘解決問(wèn)題的方案。仿生設(shè)計(jì)的發(fā)想在仿生設(shè)計(jì)概念的指導(dǎo)下，憑借設(shè)計(jì)師感性和直觀的思考，以及在對(duì)具體仿生目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)與歸納的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)新的探索與嘗試，然后再用理性和

43、推理的思維方式來(lái)驗(yàn)證這種感性和直觀認(rèn)識(shí)的價(jià)值并進(jìn)行修正。在這個(gè)過(guò)程中，奧斯本集體發(fā)想法、綜攝法、希望點(diǎn)列舉法、假想構(gòu)成法、設(shè)問(wèn)發(fā)想法等感性和個(gè)性的思考與理性和綜合的思考一起發(fā)揮作用。 (3)仿生設(shè)計(jì)提案 在完成前期設(shè)計(jì)發(fā)想的各種意向性草圖以后，必須以產(chǎn)品構(gòu)成要素為核心，綜合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的相關(guān)因素，先進(jìn)行一次或多次的分析、評(píng)價(jià)，而后篩選出有發(fā)展可能與價(jià)值的草圖?經(jīng)過(guò)探討和修正而得到比較符合產(chǎn)品概念和設(shè)計(jì)目標(biāo)需要的若干較為詳細(xì)、完善的仿生設(shè)計(jì)方案。最后對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)想效果的表現(xiàn)。在這一過(guò)程中，設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)會(huì)以各種不同的形式和不同的方法在各個(gè)階段和層次進(jìn)行一般會(huì)采用以下幾種方法：語(yǔ)義差別評(píng)價(jià)法、發(fā)問(wèn)評(píng)價(jià)法

44、、標(biāo)準(zhǔn)尺度評(píng)價(jià)法、綜合1生評(píng)價(jià)法等工業(yè)設(shè)計(jì)所涉及的產(chǎn)品本身有單一的、也有系統(tǒng)的，但所有的產(chǎn)品都會(huì)和某些相關(guān)的因素構(gòu)成具有一定特征的產(chǎn)品系統(tǒng)所以產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)化的過(guò)程，而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)的活動(dòng)一定是系統(tǒng)性的多級(jí)體系，只不過(guò)根據(jù)不同的目的和需要，系統(tǒng)的范疇和特征有所不同：仿生設(shè)計(jì)的基本程序是最具仿生設(shè)計(jì)特征并產(chǎn)生仿生設(shè)計(jì)價(jià)值的核心，它從屬于仿生設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序，而仿生設(shè)計(jì)的系統(tǒng)程序是和其他類(lèi)型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序相通的、較為完整的產(chǎn)品設(shè)計(jì)活動(dòng)體系321設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段通常設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段的活動(dòng)主要是在企業(yè)近期或遠(yuǎn)期的投資、制造和銷(xiāo)售決策、H標(biāo)計(jì)劃的基礎(chǔ)上制定設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的基本方針和具體計(jì)劃、具體包括設(shè)計(jì)組織規(guī)劃、設(shè)計(jì)目的確定、擬定設(shè)計(jì)計(jì)劃等幾個(gè)部分，其中重要內(nèi)容是設(shè)計(jì)調(diào)查、設(shè)計(jì)調(diào)查主要包括確定調(diào)查目標(biāo)范圍，即完成產(chǎn)品狀況調(diào)查(產(chǎn)品的變遷、構(gòu)成要素、生產(chǎn)技術(shù)狀況等)、市場(chǎng)調(diào)查(銷(xiāo)售、需求等)和社會(huì)環(huán)境狀況調(diào)查(自然環(huán)境、社會(huì)政治、經(jīng)濟(jì)、文化、生活方式、生活水平、習(xí)俗、時(shí)尚、流行趨勢(shì)等)；確定收集資料的方法，可以選擇訪淡、問(wèn)卷、網(wǎng)絡(luò)等中的一種或幾種；擬定調(diào)查計(jì)劃，可以將時(shí)間或內(nèi)容作為線索和坐標(biāo)；調(diào)查資料的整理和分析處理，即盡可能科學(xué)、客觀和準(zhǔn)確地，并以較為清晰、直觀的方式表達(dá)分析的過(guò)程和結(jié)果；編寫(xiě)調(diào)查報(bào)告(設(shè)計(jì)企