花形物语——基于形态仿生及空间语义的植物科普体验馆设计研究

刘丹丹，邢亚杰

（天津财经大学 珠江学院，天津 301811）

一、“花形物语”关于花的形态仿生及语义内涵

仿生设计应归属于仿生学的范畴，而仿生学概念的提出应追溯到1960年9月，在当时美国组织的首届仿生学交流讨论会上，由斯蒂尔开创性地提出，并将其解释为属于参照生物体系的内在机理来构造技术体系，或者将人造技术体系打造成拥有或雷同于生物体系特性的科学。在设计产品过程中往往会使用到形态仿生、意象仿生等。“花形物语”植物科普体验馆采用的就是形态仿生，如果对形态仿生进一步细分的话，又能派生出抽象仿生、具象仿生等。

花不代表着权利，也不是永恒的象征，当我们驻足去欣赏一朵花时，你会发现有许多小部件构成的花瓣，在花瓣中包裹着的是可以产生花粉的合生花药与能迎接花粉的雌蕊柱头，还有日后能发育成种子的胚珠子房。这一切如同另一个神奇的世界。如果站在化学的角度解释花的美丽，弯下腰便可以闻到那些高深莫测的花的气味分子。

二、基于花的形态仿生及空间语义的设计策略

以产品语义为基础支撑的仿生设计手法，其设计思路大体为立足于语义学，兼顾心理学因素，从情感化角度出发，将结构、功能、形态、材料和色彩等产品设计要素进行通盘考虑，对仿生花朵空间构架与功能决定其形态这一方面备加关注。确保仿生的各种要素与被模仿对象之间充满情感关联，并在此基础上理清设计思路，通过初步绘制草图及不断修改完善确定设计方案的初稿，然后基于语义的持续校验调整优化方案，最终获取最优的设计方案。

（一）科普体验馆的展示空间的设计思路

以“花形物语”为主题，仿生花朵的形态与结构。跟随着一朵花从花柄、花托、花被，雄蕊群到雌蕊群的生物角度由下至上，由外到内的顺序解读花的每一个生命结构及它的存在意义，形成主题鲜明、重点突出、点面呼应、布局合理的展示空间。展示空间总体布局如图1所示。

围绕“花形物语”为主题，深入梳理展览的脉络，如：“花的结构”“花的生长方式”“花的存在以及消失”，最后，以“花茎”“花萼”“花冠”“花丝、花药”“花柱、花桂”“子房”“花朵的消失”“交互体验”为展览脉络，分为八个分展区进行设计，形成展厅中的重主题展区。展览框架分析如表1所示。

表1 展览框架分析

（二）科普体验馆的展示内容

“花形物语”植物科普体验馆的展示内容根据花朵的六个组成结构和花朵的“消失”，以及关于花朵的“交互体验”这八个部分构成。八个主题展区都有各自的展览内容，如表2所示。

表2 八个主题展区的展示内容

（三）科普体验馆的展示目录

“花形物语”植物科普体验馆的展示目录指的是：旨在分析各个主题空间的展示种类和排列布局，每个分区都有各自的展品、知识点、展品类型以及照明需求，如表3所示。

图1 平面布局图

图2 体验馆平面及流线布局图

图3 花茎的空间展示形态

图4 花萼的空间展示形态

图5 花冠的空间展示形态

图6 花丝花药的空间展示形态

图7 花粉花柱的空间展示形态

图8 子房的空间展示形态

三、“花形物语”植物科普体验馆设计方案推演和确定

（一）科普体验馆的整体空间布局设计

从布局方式的分布可以得出：线性布局、中心布局、散点布局三种布局方式比较符合主题型科普展示空间的空间结构设计特征。因此，在设计总体布局时为了突出主题特征，采用以中心布局为主线性布局和散点布局合理搭配的混合布局方式。设计流线一共分为三种，该体验馆的设计为线性布局和散点布局的结合，如图2所示。

（二）花朵语义的空间展示形态

空间一：花茎。它是植物的花与根连接的地方，因为这个空间的面积较小且整体空间成窄小的过道，因此我决定采用悬挂型的花茎形态的灯柱，挂置在顶部，往里面进入的时候，整体空间会随之越来越大，会有一个原生态的玻璃花房供人们参观。（图3）

空间二：花萼。包在花的最外层，起到保护花冠的作用。我会将花萼部分整体放大，展现花萼汲取养分的细节。此空间展示花萼包裹花的状态，通过夸张放大的花萼生物状态来组成空间的功能分区和装置，通过不同的材质展现花萼韧性、保护、不规则的特性。空间内部的灯具以花萼细胞形态出现，互动装置与空间形态相结合。（图4）

空间三：花冠。是一朵花中所有花瓣的总称。这个区域我会放置花瓣形式的装置，采用不同的灯光照射到装饰上，呈现出不同的色彩，空间内部整体比较绚丽多彩，制造百花齐放、夺人眼球的景象。（图5）

空间四：花丝花药。花药是花丝最顶端的位置。这是花丝花药的培育区，用高科技的手法培养花朵的繁殖和生长。此空间抽取花丝生长的状态，以及不同种类花药的着生方式整合在一起形成的互动装置，装置下围绕并散落不同种类的夸张放大的花粉粒，观众可以通过触碰花粉粒获取阅读信息。（图6）

图9 消失的空间展示形态

图10 交互体验馆

图11 体验馆的鸟瞰效果图

空间五：花粉花柱。花柱是传递新报的位置，花粉是蜂蜜最喜欢的一个位置，也蕴含着对我们人体所需要的营养成分。此空间讲述花粉的旅程，它抵达高处（花柱）又通过花粉管滑落下降的过程。（图7）

空间六：子房。就相当于我们人体的心脏，它是整个展馆中最重要的中心观赏区域，提取子房的剖面，为第六个空间的入口，模拟花朵孕育生命的过程就像母亲孕育我们一样，提醒参观者生命的宝贵和来之不易。（图8）

空间七：消失。这个消失的空间是我针对近些年来一些破坏环境植被的现象进行设计的一个空间，虽然每一朵花的生命都十分短暂，但是在它们含苞待放甚至是还没有发育完整的情况下就被人们无情地踩踏、伤害，十分令人心寒。因此，此空间旨在告诫人们对花草植被脚下留情，不要为了一时的欢喜而毁掉了一株植物的一生。（图9）

空间八：第八个部分是花卉体验馆。此空间为互动馆，也是最后的一个展馆，在这里大家可以相互交流学习花卉文化，体验制作花卉的过程，让我们可以亲自体验插花、培育幼苗的过程，并在此过程中接受科普的相关知识。（图10）

（三）科普体验馆展示的仿生形式

仿生设计理念：仿生设计是人类坚持对现实世界的好奇心，不断探索自然、未知，勇于反映现实世界形象的体现。但就仿生设计本身来说，却表现出既传统又现代、既感性又理智、既熟悉浅显又陌生深邃、既善解人意又变幻莫测的特性。全面、深入地解读仿生设计思想、理念，把握未来仿生设计的发展趋势，需要投入更多的关注、进行更深入的探究。

图11为“花形物语”植物科普体验馆的鸟瞰效果图，表4为该体验馆展示空间的细节划分和对应的展示意义。

表4 体验馆展示空间细节划分及意义

“花形物语”为主题的科普体验馆的空间设计将花朵的知识性特征与空间艺术性、互动乐趣性相结合；将仿生知识与人文情怀相结合，达到呼吁大家珍视环境、保护植物的目的。体验馆想让观众们从“参观者”变成“参与者”，探索花的生命秘密，从花朵的生物角度分解花的结构，通过声、光、影、质感等不同元素营造不同氛围，得到更多的感官感受。希望能用艺术的方式引起大家对这些花有全新的认识，可以站在自身的角度看待大自然的美，尊重大自然，尊重生命。