互联网时代的跨界设计

撰文：范凯熹

互联网时代的跨界设计

The Internet Era Cross-Border Design

撰文：范凯熹

主持人的话

近期上海社会科学院研究报告显示：在建成国际贸易、国际航运、国际金融三大中心以后，上海作为国际经济中心的地位仍处于“破腿”状态，所谓经济中心仍必须伴随着制造业的高度发达。报告中所指的制造业是基于信息技术的智能化高端制造，纵观世界上成功的经验，以德国工业4.0为代表的智能化制造体系支撑要素中，设计创新成为一个不可忽缺的要素。

2014年中国国际工业博览会论坛上以“创新·跨界·新引擎”为主题，来自各国的专家从各个角度阐述了互联网时代设计创新的思考。其中《互联网时代的跨学科设计》从宏观角度阐述了互联网时代设计的特征。来自法国马赛KEDGE商学院的专家基于血缘商业专业背景，并结合其学院设计专业的研究成果，阐述了互联网与汽车产品融合发展以后中国消费市场及产业链的变化。来自英国著名设计公司的报告为我们呈现了设计创新服务高端制造业的具体实践案例。

如果说上海社科院的报告是为上海经济中心发展形态破题的话，那么本专题选刊的三篇论文则体现了在互联网新经济形态中对设计创新的思考与实践。

这种思考的意义决不止于上海。中国作为世界上最大的制造业大国，以设计创新促进工业化与信息化融合渗透，对当下中国经济转型、结构调整都有极其重要的意义。

沈榆 教授

中国工业设计协会副秘书长

上海设计创意中心秘书长

移动互联网大潮正以前所未有之势席卷传统行业。在融合与碰撞之间，行业跨界正在进行，跨界设计是近来设计方法讨论因运而生的热点之一。跨界的目的主要在于通过超越以往分门别类的设计方式，实现对问题的整合性设计。目前互联网时代比较有前景的行业与项目大多具有跨界性质。如工业设计不单是外观设计，更是从产品概念设计到品牌包装策划等一条完整的设计产业链，现代的工业设计已经不是简单独立的设计，而是包括产品设计、包装策划、商业策略等多个环节的整合设计，即跨界设计。这是工业设计“跨界”的核心含义。这种“跨越多个环节”的“跨界”设计也已经成为工业设计行业的一个趋势。

阿玛尼跨界设计梅德赛斯奔驰，Mini的主妇车换脸成时尚风向标，方圆地产打造的云山诗意：“在向西的潮流中，我们向东”，最绝的是迪拜的超级主题城市品牌打造，在一片荒漠中更是凭着坚强的意志力创造出一个新纽约……品牌，跨界是成功之道；换一种角度阅读，酷，而且励志！

一、跨界设计的历史与现状

人类进行跨学科性的研究已有较长历史，但真正称得上跨界的，还是在近代有了分门别类的学科建制后才逐渐成形的。其中最著名的当属笛卡儿将代数学与几何学交叉而发明的解析几何，它不仅一改两千年来这两门学科彼此分离的局面，而且为微积分的发明创造了条件。此后，随着科学的发展相继出现了多种形式和领域间的学科交叉，使交叉学科研究成为科学中的一种常见现象。

“跨学科”一词最早在20世纪20年代美国的纽约出现，其最初含义大致相当于“合作研究”。中国于1985年召开“交叉科学大会”，“交叉科学（或学科）”一词在科学界广为传播。早期，人们对交叉科学和跨学科基本不加区分。20世纪90年代以后，有学者开始用“跨学科”一词代替“交叉科学”或“边缘学科”。今天看来，交叉学科或边缘学科还属于跨界设计的初步阶段，因为这样一种研究仅限于已有学科之间，而学科都是人为设置的，因此为了取得更大的研究进展，就必须突破学科划分形成的限制，走向更大范围更高境界的跨学科性的研究。尽管跨界设计也可能产生一些交叉学科，但它集中突出的是问题，更注重行动本身及其与社会联结的深广程度，而不以成立学科为目的，因而天然地蕴涵有吸收和集中学科之外非学科因素的意味，这就不仅比交叉学科突出了对象的复杂性和研究活动的群体性，而且明显地具有实践效果的放大性。

第一次工业革命是18世纪后半叶（19世纪）以英国的纺织机械化为标志。我们过去往往说是蒸汽机为标志，而最后真正工业化是以纺织机为标志的，它造就了密集的城市核心区、拔地而起的工厂。伴随产生的是以威廉-莫里斯为代表的第一次设计革命——风靡欧洲的工艺美术运动。

第二次工业革命（20世纪），有人认为以福特汽车工厂在20世纪初大规模的流水线为标志的。这两次工业革命都改变了社会，改变了历史，也改变了世界的形态，它催生了城郊大片房地产业以及工业区的繁荣。伴随产生的是以包豪斯格鲁比乌斯为代表的第二次设计革命——席卷欧美的现代设计运动。

第三次工业革命（21世纪）就是现在正在兴起的，以“3D打印机”为标志的工业革命,或者说是数字化制造为标志的工业革命，第三次工业革命将会把每一栋楼房转变成微型加工厂和微型发电厂。如果说苹果推出ipod是第三次设计革命的开始，那么，伴随产生的是以乔布斯和比尔盖茨为代表的第三次设计革命——震撼全球的信息设计运动。

史蒂夫·乔布斯（1955-2011），21世纪发明家、设计师、企业家、美国苹果公司联合创办人、前行政总裁，第三次工业革命的重要推手。1976年乔布斯和朋友成立苹果电脑公司，先后领导和设计了麦金塔计算机、iMac、iPod、iPhone、 iPad等风靡全球亿万人的电子产品，深刻地改变了现代通讯、娱乐乃至生活的方式。

表1

表2

乔布斯是用设计改变世界的天才，他凭敏锐的触觉和过人的智慧，勇于变革，不断创新，以前瞻性的设计引领全球资讯科技和电子产品的潮流，把电脑和电子产品变得简约化、平民化，让曾经是昂贵稀罕的电子产品变为现代人生活的一部分。

相比曾风靡全球的SONY、松下、 诺基亚、爱立信、三星、LG、HTC等国际品牌手机，iPhone 在设计上算是非常具有革命性的创新设计。

虽然Apple很强调它是最薄的智能手机，但以肉眼看上来，从iPhone 1——iPhone 6并没有很大分别。方角圆边依然是Apple自豪的设计，不过因为触摸屏、比例、 重量、美观上的变化，还是可以感觉得出来。

设计在20世纪以来的一个重要发展趋势是与技术的融合以及科学、技术与社会的相互渗透，这使科学更加变成了一项社会综合事业和工程，乃至不通过跨界设计的方式，就不会有真正的科学突破。人们常说的STS（科学、技术与社会）研究就是对这一新兴领域和研究方式的集中概括。跨界设计在快速推进的同时，其兴盛也映现了当代科学和技术发展中的几个基本态势。首先，科学结构复杂化趋势。虽然我们不能简单地把经典时代的科学统称为简单科学，但与今天大科学时代的多样性、多层次性、开放性、非线性、不稳定性和不确定性等的极度复杂相比，分门别类的经典科学在基本理念和存在形式上确实属于简单性的范型，是按照“古老”的简单性原理构造起来的。其次，科学活动有机化趋势。与近代之初的科学各自并立、彼此不相往来的状况相比，当代科学表现出了明显的整体性、自组织性和动态演化性等“有机”特征；各门学科之间不仅相互联系增加，而且越来越多地按照自身的“规律”自主地“成长”并对社会形成影响，显示了发展的相对独立性。再次，理想目标的“软”化趋势。主要表现在科学不再被简单地看作是价值无涉的，而必须越来越多地顾及存在的影响和应用的后果，科学也不再被普遍地看作是唯一的话语权威。虽然科学依然是科学，科学主义也还是一种强势话语，但来自科学内外的批评之声从来没有像现在这样激烈和浩大。而社会各界对科学的某种人文化诠释如对科学发展观所作的“以人为本”的内涵界定，也是在人文的意义上扩展对科学的理解。这使得“让科学回归人文”成为未来科学发展中不可逆转的一种社会潮流。此外，20世纪后半叶特别是新世纪以来，由于技术、市场与交往的普遍化需求所带来的全球化运动以及一些重大社会工程的出现，导致社会问题巨型化，使治理难度大大增加，向人类理智提出了前所未有的挑战。几乎可以说，现实中的一切重大课题不通过跨界设计都是不可能完成的。譬如，寻找 SARS病毒和禽流感的病源，对艾滋病的有效防治，人类基因组测序、航天探索、印度洋海啸灾难的救治研究等，都不是任何一门学科或技术甚至一地一国所能承担的，而这些问题之间有时又是相互联系着的，从而必需综合多学科多方面社会力量开展集成性的研究。这种学科的多对象化和对象多学科化趋势，必然导致跨学科（包括跨技术）研究与“跨界行动”成为必然和普遍的模式，使人类的研究规范从以往的“无学科”阶段经由学科研究为主导和学科间交叉渗透阶段而进展到跨学科整合研究的层次，跨界设计名副其实地成为了一种被库恩所称之的新的“范型”。

由于与传统研究所面临的问题在类型、规模和难度上都有巨大不同，因此当前的跨界设计呈现出一些新的态势和特点。其一，是学科跨度加大、数目增加、非学科类内容日益增多，方式日趋复杂，界限越来越不明晰；其二，科学研究中自觉地组织化程度提高了，通过这种组织，不同的学科和领域的人们自觉地走到一起开展合作性的科学研究，学科封闭越来越没有市场和发展空间；其三，人文与社会科学成为跨界设计的活跃领域，它们甚至大规模地向 自然科学和技术进行反向渗透；其四，社会开始不断接纳跨界设计的价值观。学校中各级各类的通识教育特别是人文素养和社会技能教育都在试图克服由于分科知识的单一化教育所带来的多种弊端；社会在人才选择上也强调专业基础知识、业务技能、人文素养与社会经验相结合的重要性，把厚基础、宽口径、亲和度、拓展能力等作为一种人才标准来追求；各种大的科学和技术研究与开发项目都组织多学科和背景的人员参加并广泛征求各方面乃至公众的意见，等等，这都展现了跨界设计与发展的兴旺势头和社会影响。

图1

二、跨界设计的理论与观念

设计与人、自然和社会有着相当的关联性，因此，设计学与人文科学、社会科学、自然科学和综合科学诸学科有密切的联系。这里将设计学与人文科学、社会科学、自然科学和综合科学诸学科的联系加以研究：

1.人文科学：一种普遍以人性为基调的科学，也可以称为人的科学。如哲学、心理学、宗教学、伦理学（道德学）、美学、历史学、语言学、语言心理学、语源学、理学、宗教学（神学）……

2.自然科学：对于主体的人和客体的自然现象之间的认识。如物理学（物理化学、理论力学）、生理学（解剖学）、数学（应用、几何学、代数）、化学（有机、无机、生物化学）、生物学（动物、植物、精神、数理、遗传）、地学（地质学 地形学）、地球物理学、地震学、气象学、天文学、农学、地理学、经济学、语言学、医学（病理地理学 法医学 卫生学）、免疫学、药理学（药学、制药学）、工学（机械、水力、电气、土木、建筑、经营、海洋、矿山、电子、航空、精密科学、力学、动力学、静力学、机械学）……

3.社会科学：对于人与社会关系的主体和客体的认识。如：经济学、法学、政治学、民族学、社会学、人类学、文化人类学、教育学、社会心理学、计量社会学、商学、社会语言学、考古学、民俗学……

4.综合科学：如：生态学、信息科学、美术学、人体工学、艺术学、环境工学、创造工学、系统工学、生命科学、家政学……

将以上涵盖各领域的诸科学中与设计相关的知识加以整理，表示其内容和关系： (表1、表2)

跨界设计根据视角的不同可概要地分为方法交叉、理论借鉴、问题拉动、文化交融四个大的层次。其中，方法交叉有方法比较、移植、辐射、聚合等，这些通常发生在各学科之间，其中每一方面和环节都包含着非常丰富细致的内容。理论借鉴主要指知识层次的互动，通常表现为新兴学科向已经成熟学科的求借和靠近，或成熟学科向新兴学科的渗透与扩张。问题拉动是以较大的问题为中心所展开的多元综合过程，有纯粹为研究客观现象而实现的多领域综合，也有探讨重大理论问题而实现的多学科综合，更有为解决重大现实疑难而实现的各个方面的综合。关于这个问题，英国科学家齐曼在《元科学导论》中曾经提出科学研究的三个主要维度，即知识或科学哲学维度，共同体或社会维度，个人或心理学维度。齐曼认为，科学是一项复杂活动，它同时存在于所有这三个维度之上，三个维度间的不同作用展现了科学活动的复杂景观。文化交融是不同学科所依托的文化背景之间的相互渗透与融合，这种融合并不是一个单独的过程，因为学科间的任何互动都有文化的因素参与，但真正的文化交融又是一个更深更广的过程，是跨界设计的终极目标。由于科学研究已经进入跨学科行动这样一种大科学时代，因此当务之急是要有对跨界设计的恰当理解和正确态度。在科学共同体内部，跨界设计目前遇到的阻力主要是深度共识的匮乏。

在进行开创性的跨界设计方面，美国的大学很有开创性。致力于研发最新的计算机科技的麻省理工学院媒体实验室（MIT Media Lab），当中许多属于最前沿的科技发明，可说以概念性产品为主。"实验室"不同于其它计算机公司商业性质的研究院，Nicholas Negroponte和其它教授早有共识，认为"实验室"将专注于发明而非将科技产品化。因此"实验室"里的发明很多都"不切实际"，如研究仿鱼类行为的氦气飞艇、悬浮于空中的立体影像、会交谈的计算机、被程序化的乐高积木……到处都弥漫着一股创新活力，跳动着数字时代的脉搏，这就是媒体实验室的精神。

斯坦福大学投资3500万美元请IDEO创始人凯利创办一所设计学院（D-school），由斯坦福大学商学院、工程学院、社会学院和艺术学院的教授们负责设计学院的各种课程，汇集了工学、经济学、社会学、美学家等多学科专家和研究人员，希望能够培养跨界的斯坦福大学毕业生，将来他们能够成为硅谷融科技、设计、艺术、商业为一体的优秀创业者。他们的研究是跨学科的，而且力图影响企业和政府在各个领域的决策——优秀的设计都应如此。跨界设计需要以多样性为前提，而知识的多样性仅仅是一个开端。

哈佛创新实验室（“i-lab”）这一新生机构旨在推进哈佛大学的教授和学生以及波士顿地区的企业家和社区成员开展团队合作型的创新创业活动。I-lab鼓励跨学科的创新创业，其吸引的学生来自哈佛商学院、设计研究生院、应用工程学院、教育研究生院、肯尼迪学院、法学院、文理学院以及公共卫生学院等。

图2

三、跨界设计的案例与典型

现在设计已经成为一门独立的学科，尽管之前学者们对此颇有争议。客观上分析，这种争论似乎也有点道理。从学术发展的角度看，如果设计学单独画地为牢，可能它也没有什么前途。当然可以坦率地讲，我在此文中谈论设计学的出发点是跨界。运动员可能是歌星，摇滚歌手可能是个法式大厨，不想当个厨子的司机不是好裁缝……虽然这只是一个经典的玩笑话，但这里却能较贴切地体现出“跨界”的特点。相信每个人都有很多专长，设计师更是如此。现实生活中平面设计师可能还玩玩CG动画，工业设计师可能会走上街头去涂鸦，建筑设计师可能还是个DJ高手……自由，是全人类都在追求的。对设计师而言，自由更有着深层次的意义，它已经超越了生活与肉体的范畴。许多设计师，通过跨界让他找到他所热爱的另类设计。事实上，现代设计的许多经典案例已经证明设计必须跨界或者已经跨界。下面让我们一起来感受这些大牌设计师的创意，感受他们工作之外的天才与激情，感受他们追求自由的全新方式。

著名建筑设计师张永和的跨界设计《葫芦餐具&酒具》：作为建筑师，仅仅把建筑形式语言直接带入产品设计是不够的，恐怕也不恰当。那建筑师又将如何进行产品设计?张永和尝试了从三个方面——观察生活的态度、概念思维的方法、感性判断的材料，把建筑设计的思想和工作方法，跨界带入了产品设计。（图1）

这些新的形体成为新现实的原型，在其中，所有事物重组、溶解后重回原点。藉由新方式重现新事物，我们可建立新世界并居住其中，即使仅经由视觉。

现代主义俾益自新科技，不管是空闲还是其它价值，现代主义者都可对任何资源做最有效的运用。由建筑师扎哈·哈迪德(Zaha Hadid)未发明新的构造或技术，却以新的诠释方法创造了一个新世界。以拆解题材和物件的方式，找出现代主义的根，塑造了全新的景观，任由观者遨游。它应用参数化设计。不仅设计了数十件世界著名的新建筑，而且设计了超级游艇、红葡萄酒包装、手提袋、时装鞋、游泳衣等工业和时尚产品。为达到产品设计的精准度，设计师将产品的形状在CAD软件中完成设计和建模，然后制造商直接根据该3D图形打造浇铸模具用于生产。设计的灵感来自于流体水滴、云雾、的形状，一条延绵的立体曲线投射在瓶身表面，形成了一片凹面压痕的区域，喻示着水滴落在流体表面产生的波纹。凹面区域和瓶身其余部分保持一致的弧度，从而使得多瓶葡萄酒并排放置时可以相互环扣在一起形成一个整体。瓶底也有一个较小凹度，用于持酒和容纳酒石。扎哈•哈迪德进军服装界 展现完美参数化设计大号Peekaboo手提包的真皮材质饰以灰白色和蓝色手绘插画。这款夺目耀眼的新游艇长得很非同一般，它不仅能抓住人们的眼球，还能给人留下深刻的印象。这也将成为世界顶级亿万富翁们的终极玩具。(图2)

日本著名时装设计师三宅一生为意大利灯具品牌Artemide设计的“in-ei（阴翳）”灯具最近在2012年米兰设计周上展出，这是一款可折叠的灯具，设计师运用了可持续的设计手法。在日语中“阴翳”的意思是“阴影”，“遮蔽”和“细微变化”的意思。（图3）

日本著名建筑师安藤忠雄，虽然从未受过正规科班教育，开创了一套独特、崭新的设计风格，成为当今最为活跃、最具影响力的世界建筑大师之一。安藤忠雄多次访华的另一个目的，则是为自己跨界设计的Dream Chair（梦想之椅）上市造势。这把椅子由丹麦著名的设计家居企业卡尔·汉森制造，售价高达3000欧元，目前已在国内和全球范围内的高端设计家居店发售。

不少人把“跨界”概念当做救命稻草，从汽车、手机、消费电子，甚至到服装、鞋、手表等。VEVA手机是一个“跨界”的极限案例，从公司战略上，开宗明义地强调要走跨界战略，从产品设计上，则是主打与施华洛世奇跨界的镶钻手机。他们提出，首先，寻找令人兴奋的跨界对象。国产手机一直在寻找跨界对象，从不锈钢、黄金、钻石等。VEVA在跨界上花费了不少力气，请章子怡、吴佩慈等明星代言，跨界伙伴选的是施华洛世奇，目的很明确，就是要借用奢侈时尚品的兴奋点来对传统手机形成刺激。不过，选定一个跨界对象有点太孤注一掷。其次，从跨界到创新是一个鸿沟。并不是大多数的跨界都能成为好的创新，IDEO总经理汤姆·凯利对跨界的定义是：将某种新发明或新办法完美地移植到另一行业或另一领域，发挥作用，解决问题。或者说，好跨界不一定等于好设计。再次，手表业有不少“跨界”高手。你看看今年积家爱神的跨界之作，与世界名画进行移花接木，通过珐琅彩技术，把经典名画爱神维纳斯绘进了表盘，非常有艺术的美观，又有独一无二的创意。卡地亚的跨界对象是钻石，它则是在表盘上通过鹰、鳄鱼、浣熊等进行设计，非常经典。

2012年10月31日在北京时代美术馆举行施华洛世奇跨界艺术展览揭开了其跨界设计艺术展的神秘面纱，此次施华洛世奇与时装、珠宝首饰、电影、音乐、戏剧、舞蹈、艺术、建筑和设计的跨界合作成果展。参与其中的设计师包括 Georg Baldele、 Tord Boontje、Hussein Chalayan、 Erdem、Prabal Gurung、Zaha Hadid、 Christopher Kane、Christian Lacroix、Shaun Leane、Hannah Martin、Yoko Ono、Philip Treacy、Viktor & Rolf 以及Jason Wu。这些创作中还包括 Stephen Webster 与 Atelier Swarovski合作的限量版收藏系列、Mary Katrantzou 与Swarovski Collective 系列合作的时装系列以及 Fredrikson Stallard与施华洛世奇水晶宫（Swarovski Crystal Palace）合作的特别款。

跨界设计的先驱马克·纽森，是世界上最多产、跨度最大、最有影响力的设计师，马克·纽森的名字已经成为新的时尚符号，各大设计类奖项纷纷为他的作品颁奖，这个“什么都敢设计”的鬼才设计师，成了“用线条造物的新神”。

马克·纽森（英语：Marc Newson，1963年－），是世界著名的一位工业设计师，澳大利亚人，祖先移民自希腊及爱琴海一带，即是希腊人。他的知名作品包括飞机、商品、家具、珠宝、时装等。在2005年的时代杂志，纽森入选为首100名最有影响力的人物之一。（图4）

图3

四、跨界设计的发展与趋势

1.基于多学科融合的跨界设计

唯物辩证法认为物质世界是普遍联系和永恒发展的，这是具有普遍指导意义的世界观和方法论。联系的观点是唯物辩证法的一个基本原则，一个基本观点。事物联系的普遍性，要求我们认识任何事物都必须坚持联系的观点，反对行而上学的孤立观点。只有坚持用普遍联系的观点观察问题，才能达到对事物真理性的认识，否则，就会陷入片面性。提倡跨界设计，就是在设计研究方面促进人们贯彻与实施唯物辩证法关于普遍联系观点的重要实践，是推动人们在设计学研究领域更加逼近真理的正确方向。为此，必须突破现有以学科划界的研究模式，走向更加符合客观物质世界规律“普遍联系”的设计模式。这是设计界的一场革命，由此必将会引发出人类的“新设计”即“跨学科设计”的出现。

跨学科领域设计，又称交叉设计，综合设计或复杂性学科，都是同一个内容，不同的称谓。 八十年代中，由诺贝尔奖获得者葛尔曼为首的一批不同领域的科学家，在美国组成了桑塔菲研究所，开展跨学科领域的研究，称为复杂性研究（复杂性科学）。这里既有自然界的复杂性也有人类社会及人自身的复杂性。他们的研究体现了现代科学技术发展的综合趋势。葛尔曼说过：“研究已表明物理学、生物学、行为科学，甚至艺术与人类学都可以用一种新的途径把它们联系在一起。”这一领域曾取得了一定的进展，如遗传算法、计算机网络、演化经济和人工生命系统等。

在技术开发上，有了好的创意，不一定能实现成功的技术革新；有了许多高水平的专家，不一定能形成很强的合力。这就是说需要不仅是发明之“母”，它还要有合作的“远亲”，即让不同学科的研究人员在一起合作。位于美国北卡罗来那教堂山的“环保型溶剂和工艺科技中心”采用一种非传统的方法，在该中心每个研究小组里增加一名社会学家，其目的在于分析成员之间的交流模式，从而提出改进方法，使其更为高效率地工作。理论专家与实验专家之间有着一道传统的鸿沟：一些研究人员往往不了解其它领域的行话，而又不去问一些过于浅显的问题，或者不愿意把那些重要的、难得的信息告诉关系疏远的同事。社会学家索纳沃德（D.Sonnenwald）恰恰解决这种沟通上的问题，从而使两方面的专家能够高效率地合作，帮助他们缩短了从实验室到市场的时间。

在化学家、物理学家和激光工程技术人员共同努力下，一个新的多学科交叉领域诞生了。他们利用激光场所发现的与原子、分子、团簇、等离子体、核子及基本粒子有关的多种特有现象。现在他们正在努力把激光场的强度提高到比1028W/cm2更高的水平，激光可在真空中产生电子-正电子对。

R.W. Shorthill是天体物理学家。1976年，他为了 测试地球 大陆块漂移、 地球轴颤动和 地球自转等，与Vali合作利用废弃涵洞建造一台大型干涉仪，这是一台长200M、宽200M的巨型传感装置，还要求恒温与真空条件。尽管他们已获得资助，但总觉得困难很多。在他们为难时，听说有光纤报告会，他俩对光纤都是外行，抱着听了没有害处的想法参加了报告会。在听到中途时，两人突然站起来，相互高兴地说：“解决问题的办法有了。”立即走出会场，商量半夜，决定把200M×200M的建造方案抛弃，采用多卷绕制的光纤组成闭合光回路，其直径约有磁水杯那么大。用此完成了测试任务，进一步使用沿闭合光回路里正反两个方向传播的激光谐振频差来测定惯性空间的方位，这纯粹是光学仪器，但在功能上与高速旋转的陀螺仪一样。这说明吸收其它学科的知识，丰富并加深了对研究对象的认识，创新产品——激光陀螺仪就产生了，这是不同学科渗透与结合的硕果。

跨学科领域的研究是对单一学科研究的挑战与革命，是人类认识自然、改造自然的实质性突破。这是科学发展与技术进步的必然趋势，必将对未来科学与技术产生深远的影响。

图4

2.基于互联网的跨界设计

基于互联网的跨界设计，就是在（移动）互联网、大数据、云计算等科技不断发展的背景下，对市场、对用户、对产品、对企业价值链乃至对整个设计生态的进行重新审视的思考方式。互联网时代的设计方式，不局限在互联网产品、互联网企业。这里指的互联网，不单指桌面互联网或者移动互联网，是泛互联网，因为未来的网络形态一定是跨越各种终端设备的，台式机、笔记本、平板、手机、手表、眼镜，等等。互联网跨界设计应该具有三个标准：第一，基于互联网的众筹设计够大，设计师与客户的用户量足够，设计师与客户之间才有互相选择空间。第二，基于互联网的众筹设计够快，当设计进入了一个互联网领域时，互联网市场的快速变化，其实会给设计师构成大量的学习成本。而互联网同仁去学习设计的时候，虽然传统设计行业的产业变化是偏慢的，但是，基于互联网的众筹设计有很大的挑战，客户们相互比较的不仅是设计师的质量和价格，在时间上有很大的选择空间。而从另外一个维度看，如果是从传统设计到互联网的时候，在基于互联网的众筹时候就面临一个很大的挑战。因为变化太快，一年前的互联网和今天的互联网是截然不同的，所以设计适应市场和设计风格更新的速度就会加快。第三，基于互联网的众筹设计够优。跨界设计就是要寻找一个新的设计商业空间，设计师商业空间本身利润和整体利润要高，客户方面的。

互联网跨界设计也应该具有的三种维度：第一种是技术的跨界，例如互联网中的设计资讯的搜索。无论是文字、图像还是视频，这样的各种搜索，不仅在设计过程中可以快速、便捷的找到各种信息资料，而且在洽谈业务、与客户沟通、众筹和分包设计项目、技术咨询、在线交流、远程办公等方面，互联网尤其是移动互联网有非常明显的跨界优势，可以使设计师或客户通过互联网获取各种相关的设计、技术和商业信息，因此，互联网搜索产业也将会使设计发生很大的变化。第二种跨界，是产业行业之间的跨界，最明显的就是过去设计师单打独一的闭门造车、设计师不懂技术、工程师不懂艺术，客户的信息封闭的状况会得到改变，设计行业有了互联网之后，设计师与客户都是受益者，至少客户找不到设计师、设计师找不到项目的状况不会再出现。第三种跨界，也是中国设计开始摸索和实践的全球化的跨国设计。现在一些建筑设计研究院进军海外市场已经屡见不鲜，其它一些设计领域的企业，如北京木子道设计公司在巴黎开设了分支机构，上海也在佛罗伦萨建立了中意设计交流中心。

互联网众筹设计是一个设计产业拥有全球化的历史机遇。两个维度，第一个就是帮助中国客户在全球买设计，中国制造业大量客户的很重要的一个环节是就是产品设计和产品营销设计的需求，如果能用一种更低成本的方式购买最适合的设计，不用再以来某个设计公司，相信会是非常庞大的一个机会。

第二个维度就是将中国设计卖遍全球，把中国的优秀设计通过设计的互联网电商，跨界地分发到国内外。所以这是一个传统设计师不熟悉的、但能够看到的、很兴奋的跨界机会。（图9）

3.基于3D打印的跨界设计

3D打印是设计与现代制造业以及个性化产品开发、融合的方向。最早出现的是接触式测量方法，代表是三维坐标测量机，虽然精度达到微米量级（0.5mm），但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点，使其应用领域受到限制。新兴的技术是结构光式的扫描，结构光也属于主动方式，通过投影或者光栅投射同时多条光线，就可以采取物体的一个表面，只需要几个面的信息就可以完成扫描，最大的特点是 3D扫描仪扫描速度快，而且可编程实现。通过侦测并分析现实世界中物体或环境的形状（几何构造）与外观资料（如颜色、反射率等），收集到的资料常被用来三维重建为实际物体的数码模型，并应用于3D打印等领域。

3D打印技术是对“添加法制造技术”的一种形象化的描述，是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。在原来二维打印的基础上，3D打印通过逐层叠加的方式打印出三维的物体，从而产生个性化的产品和模型。同时，3D打印机则出现在上世纪90年代中期，即一种利用光固化和纸层叠等技术的快速成型装置。它与普通打印机工作原理基本相同，打印机内装有液体或粉末等“印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。如今这一技术在多个领域得到应用，人们用它来设计制造服装、建筑模型、汽车、巧克力甜品等建筑与工业产品上。

4.基于音画融合的跨界设计

我们不得不承认，那些有着良好音乐、美学、文学（扩大到哲学等领域）修养的朋友，他们的音画作品之所以能在瞬间唤起人类美好情感的涌动，却又余韵未绝，除了他们长期探索音画本身技术方面的制作外，还得自于他们各方面的综合素质。音乐的选择和画面的整体创意，以及作者通过作品所要表现的对世界的认识和内心隐秘，都是体现作者全面素质的途径。

音画作品既然与音乐、美术和科技有关，那么它的生命力就在于能用技术手段和自身各方面的修养，不断地发现美并创造美，音画更有其得天独厚的表现力，因为它是音乐和美学、文学的完美结合，有什么样的作者，就能把音画作品带到一个什么样的高度。

美学思潮走到今天已经翻不出再多的花样了，很多后现代的画家们也在苦苦探索，但我们不能忘却那些前辈大师们给我们的内心滋养，这些都是生命源泉的根本。音乐、文学、科技也一样，音画融合亦然。EKOCYCLE是一个由说唱天团成员Will.I.Am和可口可乐公司共同发起的项目，旨在推动成产和使用基于再生材料制造的消费品。他们将3D打印、音乐、可口可乐、再生材料，这四个完全不相关的词凑到一起，融合到一款3D打印机上，这就是非常炫的EKOCYCLE CUBE 3D打印机。与此同时，Will.I.Am还担任3D打印厂商3D Systems的首席设计顾问。正是这些因素，催生了3D Systems推出的概念3D打印机EKOCYCLE CUBE。EKOCYCLE CUBE 3D打印机的耗材盘中包含25%的回收可口可乐饮料瓶成分，并且这款机器特别设计只能使用这种再生的耗材盘。3D Systems和EKOCYCLE组织借此向人们宣传使用再生材料的益处，而Will.I.Am的加入让这个理念显得更酷了几分。尽管是概念设计产品，这款3D打印机定价为1200美金，价格并不高。这破天荒的跨界设计，不仅涉及到3D打印机的精度、性能、体积、成型质量等等参数，更重要的是使人们把注意力放在它对信念所产生的影响。音乐凝聚一些人，可口可乐影响一些人，3D打印则把人们联系在了一起，发出再生环保的声音。这就是基于音画融合跨界设计未来的魅力所在。

5.基于参数化的跨界设计

参数化设计（简称BIM）是Revit Building的一个重要思想，是设计与计算机科学的融合，它分为两个部分：参数化图元和参数化修改引擎。Revit Building中的图元都是以构件的形式出现，这些构件之间的不同，是通过参数的调整反映出来的，参数保存了图元作为数字化建筑构件的所有信息。参数化修改引擎提供的参数更改技术使用户对建筑设计或文档部分作的任何改动都可以自动的在其它相关联的部分反映出来，采用智能建筑构件、视图和注释符号，使每一个构件都通过一个变更传播引擎互相关联。构件的移动、删除和尺寸的改动所引起的参数变化会引起相关构件的参数产生关联的变化，任一视图下所发生的变更都能参数化的、双向的传播到所有视图，以保证所有图纸的一致性，毋须逐一对所有视图进行修改。从而提高了工作效率和工作质量。

在参数化设计系统中，设计人员根据工程关系和几何关系来指定设计要求。要满足这些设计要求，不仅需要考虑尺寸或工程参数的初值，而且要在每次改变这些设计参数时来维护这些基本关系，即将参数分为两类：其一为各种尺寸值，称为可变参数；其二为几何元素间的各种连续几何信息，称为不变参数。参数化设计的本质是在可变参数的作用下，系统能够自动维护所有的不变参数。因此，参数化模型中建立的各种约束关系，正是体现了设计人员的设计意图。

参数化设计可以大大提高模型的生成和修改的速度，在产品的系列设计、相似设计及专用CAD系统开发方面都具有较大的应用价值。参数化设计中的参数化建模方法主要有变量几何法和基于结构生成历程的方法，前者主要用于平面模型的建立，而后者更适合于三维实体或曲面模型。

复杂形体（包括常规形体）的参数化设计，软件是重要的工具（DP、GC、scripting），但是对于设计与加工施工人员来说，更重要的是在复杂软件出现后设计思路、理念和方法的更新换代。软件会有专门的人员和行业（catia原来是用来设计飞机的）来推动，作为建筑领域的设计人员，我们不能被动的在建筑师拿出一个复杂形体的方案之后，再像计算机一样去尽量精确的实现其完全感性的曲线，而是应该在第一设计阶段就加入到设计过程之中，这样结构、软件工具、建筑形体、表面维护甚至施工应该在最早的阶段就进入（在欧洲，参数化设计主要是由结构工程师而不是建筑师推动的，建筑师在设计这类建筑时会和结构及设备工程师一起确定前期方案），基本方向和策略如果能在这样综合考虑的前提上形成，建筑的设计和建造、维护过程就会发生意想不到的变化……这个过程无疑是令人激动的。

技术的进步使得传统的建造方式已经不能适应当今建筑的发展，图纸作为传统建造方式最直观的表达显得苍白无力。新的营造方式，新的设计方式，新的表达方式会在未来出现，新的建筑标准也会随之到来。而新的标准反过来又可以促进BIM的推广和使用。另外，BIM作为设计技术的第二次革命，它与以前技术最大的不同在于思维方式。必须将原来的二维化思维方式转向三维化。这样才能提高设计价值，让建筑业发展的更好。

表3

6.基于新兴技术的跨界设计

新技术激动人心，眼花缭乱。美国Gartner公司关于2012-2013年技术曲线成熟度（Hype Cycles）的报告，阐述了新技术和创新出现对未来设计产业的融合与影响，并根据Gartner曲线预示未来即将大热的新技术周期发展的趋势，至少有41种（占总数48项的85%以上）新产业、新技术与设计有关，预示未来即将可与设计跨界发展的技术趋势。如：人体机能增进与智能服装设计、全息显示与舞台与展示设计技术、自动内容识别与智能家居设计、3D扫描与三维造型设计、移动机器人与智能设计和智能玩具设计、物联网与电商设计、自然语言问答与交互信息设计、语音翻译与远程视频实时互动混合现实软件设计、众包商业模式与设计服务管理、大数据与海量设计数据处理系统研发、游戏化与娱乐化设计、HTML5与动漫和影视设计、混合云计算与开源设计云资源、无线供电技术与设计师现场工作、3D打印与三维造型、BYOD（Bring Your Own Device）与设计师新工具、社交分析与设计营销、私有云计算与设计管理、App市场与智能手机设计、增强现实与AR应用设计、活动流与设计活动、NFC支付与无人超市商品包装设计、互联网电视与戏剧和影视设计、语音挖掘与信息设计、预测分析与市场分析和产品分析、云计算与设计云库、无线传感器网络设计管理监控、手势控制与应用“动态”设计手段、内存分析与设计知识产权保护、文本分析与文本设计、传感器监控与设计监理、虚拟桌面与设计师桌面设计、虚拟世界与梦想设计、移动OTA支付与传媒设计、多媒体平板与设计工具、IT消费化与设计消费、生物特征识别与产品使用者识别和个性化设计、理念管理与设计管理、消费级车联网与新一代设计网站建设、语音识别与设计师交流等。（表3）

虽然上述40项技术相对独立，但是Gartner倾向于将其联系起来：因为许多创新能力和趋势均涉及到多种技术的混合运用。不过这也意味着，其中一项技术不成熟，都会限制这一新能力和趋势的进一步发展。相反，相关技术如果获得突破，那么这一趋势也将突破临界点。那么，这些新兴技术的新趋势将会突破设计的临界点呢？人类或许能以更新颖的方式与技术进行跨界设计。

范凯熹

中国美术学院上海设计学院常务

副院长、教授、博导