浅析仿生设计之美

纪佳莹　阚凤岩

摘要：随着设计的发展，仿生设计已经成为越来越流行的一个设计领域，仿生设计之所以越来越流行正是因为它具有独特的美感，不仅外观上具有形态美，同时由于仿生产品的功能非常優良，具有强大的功能美，同时仿生设计近些年来也拥有了新的领域——文化仿生，这使得仿生设计具有文化的意境美和情感美。文章从这几方面的美出发，解析仿生设计之美的来源。

关键词：仿生设计;形态仿生;结构肌理仿生;文化仿生

中图分类号：TB472 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2020）07-0100-02

人们在世代生存的过程中逐渐意识到大自然的力量是不可低估的，很多生物依靠着自身的力量与恶劣的环境抗衡，人类由此受到了启发，依据自己生活区域的生态条件，将自然因素运用到日常生活所使用的产品中。其中仿生设计是人们为了顺应时代的发展和生存需求而产生的。尽管仿生设计是近现代才出现的，但其实从古到今，仿生设计一直在被使用中。

在设计高速发展的今天，在谈及自然美的应用和发展时，仿生设计必然引起广泛关注。在当代仿生设计中，不管是在形态上还是在造型上，设计师都在不断探寻最合理、最有效的自然形态，以期设计出形式与功能相辅相成的产品。在这个过程中，仿生设计的艺术美就体现得淋漓尽致。

1仿生设计概述

仿生学最早诞生于美国，20世纪60年代斯蒂尔提出仿生学是研究模仿生物系统方式或是以其有生物系统特征的方式，或是以类似于生物系统方式的系统科学。仿生设计是仿生学与设计学结合起来形成的一门学科，是现代产品设计中新兴的一种设计类别。它研究的对象多种多样，主要基于“外形”“颜色”“声音”“材质”“功能”“结构”六个方面，是指在设计过程中，有选择性地模仿生物的特殊结构、功能来设计产品，使产品达到用户需求的一种设计方式。

2仿生设计之美

德国哲学家黑格尔说过“美是理念的感性体现”，设计应该按照美的规律来进行，这样就有了具美学意义的设计。美不仅仅指美观，还包括易用，就设计领域而言，“美”的产品能够最大程度地满足用户的使用需求。

2.1仿生设计的形态美——形态仿生

形态仿生指在充分了解自然物的形态和形态所蕴含的寓意以及拥有的功能之后，通过对其形态的模仿，经过设计思维的转换而进行的仿生设计。纵观工业设计的发展史，产品的造型都无法与视觉形态分割开，但是美观的形态不一定最有效，只有在美观的前提下达到易用才能称为“美”。人类从未停止向自然界学习用以提取高效的设计元素。生命所构成的生物是如此多样与奇妙，即使是一只小小的昆虫，那坚硬的外壳、灵活的结构、精准的导航器官、适应生存环境的造型、毫无多余的装饰，一切都尽善至美。自然界中形态的神秘性不断地吸引着人们，通过对自然形态的模仿，人们研究出了各种各样的富有形态美的产品，在这个过程中，也曾经产生过许多相应的形态理论，比如流线型主义，如图1所示是德国的BMW汽车在研究了鲨鱼的形态结构后，发现鲨鱼游泳的速度很快，他们将这种形态结构应用到了BMW3系列汽车中，车身的腰身部分应用了鲨鱼形态，提取了鲨鱼腹部的流线型曲线，以减小行进过程中的空气阻力，整个车体风格一致，后视镜和外置天线模仿了鲨鱼的鱼鳍，使得这款汽车具有超强的速度感。

再如，日本的新干线列车也采用了形态仿生设计，它的速度非常快，最高可以达到每小时603公里，如图2，整个车头看起来又像子弹，又像鹰嘴。并且当列车高速行驶时噪音很小，但是理论上当车头很尖利时，会使前方空气受到挤压而产生很大的噪音，而新干线列车的噪音很小，是由于受到了翠鸟嘴巴的启发，翠鸟嘴巴的形状恰好为流线型，每一个纵立面切面的直径是逐渐增加的，可以给空气气流一个缓冲，使得空气气流缓慢向后流动，这就使得空气阻力减小，与此同时不仅减小了噪音，也降低了能源的损耗。

人们在悠久的历史岁月中，不断地将自然界中美的造型提取出来，制作成产品，通过这些形态仿生产品对自然美的利用，在满足人们对产品的功能要求的同时，也装点了外在的生活环境，同时使得产品本身更加活泼可爱，提高了人们的生活品质。

2.2仿生设计的功能美——功能仿生

设计产品不同于艺术产品，不可以离开功能而独立存在，如果只是简单地对自然形态进行模仿，仿生设计就不会具有魅力，形式追随功能，一切产品的造型都需要迎合功能，设计出来的作品不仅要美观，也要实用。根据结构和肌理所拥有的功能对自然物的结构和机理进行的设计在形式与功能上达到了辩证统一，在这一点上，可以说仿生设计具有强大的功能美。很多产品都是从功能的角度出发，倒推出产品应该具有什么样的形态和什么样的材质。

例如，很多人在受伤后引发感染从而引起各种并发症，如何降低感染的风险就成为一直困扰医学界的问题。有趣的是，科学家发现令人闻风丧胆的鲨鱼，不仅如上文所说游泳速度特别快，同时在受伤后皮肤愈合能力强，同时几乎很少感染癌症，受伤后抗感染能力极强。科学家试图找到控制这种能力的原因，在这个过程中发现鲨鱼皮肤暗藏的玄机。它们可以形成一种新型的表面来攻击细菌，同时皮肤表面的纹理为菱形网格状，可以显著地降低细菌的附着力，科学家最终设计了一种模仿鲨鱼皮肤的涂料，可以用于涂在医院的床栏杆和门把手等容易受到病人接触的地方，这就大大降低了感染的风险，可以看出，功能仿生应用在生活的方方面面，也改善了我们的生活环境，使生活更加快捷。

2.3仿生设计的温情美——文化仿生

近些年来，仿生设计不仅仅局限于外观形态与功能仿生，还逐渐在文化领域发展起来，将文化领域的“意”与“形”进行模仿，借助仿生设计方法，在产品的外观或功能方面赋予其文化含义并实现传统文化审美的传承作用。文化仿生在发扬文化的同时，也使文化的脉络深入人心。一切体现传统文化和民族精神的物象都可以作为文化仿生的元素。

中国联通的标志由四个小方形和六个小圆形构成一个中国结的形象，如图3，其中有四方通达之一，寓意无处不沟通，无处不顺畅之意，图案对称，富有吉祥之意。上下两个相同的心不仅代表联通的心，也取谐音“通信”之意，联通以此来寄托对自身发展蒸蒸日上、生生不息的美好愿望。

再如，采用中国古钱币造型的中国银行标志也是文化仿生的成功案例，如图4，铜钱中央的方孔与上下两条竖线构成了一个“中”字，代表中国，外面的圆环和中间的方孔构成古钱币的外形，寄意收纳钱币之意，同时外面的圆环也代表地球，寓意中国银行面向全球。仅仅通过这一个标志，就将中国银行沉稳、安全的形象生动地勾勒出来。

又如，2008年北京奥运会文化活动标志，它整体上是一个水墨红色晕染出来的红灯笼，下方寥寥几笔，就带出一个水墨的人形，看起来仿佛是人在追逐灯笼，又像人在挂灯笼，整个造型看起来尤为生动，人与灯共舞，举国欢庆奥运盛事。可以说灯笼是中华民族最为传统的吉祥物之一，在喜庆的日子里，灯笼的身影不可或缺，这个标志运用了中国书画艺术风格，对古典书画进行仿生，营造了浓郁的欢庆氛围。

文化仿生使得每个国家将自己民族的文化传向世界，增加了民族自信，也促进了文化的大融合，更让地球这个大家庭更加多姿多彩。

3结语

仿生设计从诞生之日起就具有美学效应，不仅借助对生物界的仿生发挥出产品的功能，也在此过程中不断创造美、实现美。仿生设计师出自然，源于审美，而又高于审美。随着时代的发展，仿生设计产生了诸多分支，无论是形态仿生、功能仿生还是文化仿生都使得人们在亲近自然的同时增强了审美体验。仿生设计不仅推动了产品的发展，也造福了人类生活，未来的仿生设计在功能、材料、结构上将会越来越好。