对话邱松教授：设计形态学下的多学科交叉融合

周度

编者按：今年4月19日，习近平总书记在清华大学考察时，第一站来到美术学院参观校庆特别展，听取了院长鲁晓波关于学院发展历程的汇报。习近平总书记关切询问了艺术与科学融合的相关实践，并指出，美术、艺术、科学、技术相辅相成、相互促进、相得益彰。

外骨骼动物研究与无人机设计应用

多学科交叉融合是当今高校学科发展的必然趋势。在这样的大背景下，清华大学美术学院早在10多年前就作出规划，将多学科的交叉融合嵌入到设计学的研究生教学之中。围绕这个话题，我采访了清华大学美术学院基础教研室主任邱松教授。

学科路径：从交叉“物理变化”，到融合“化学变化”

邱松教授认为，“交叉”只是不同学科知识的“物理变化”，而“融合”才能产生本质上的“化学变化”。那么，该如何在教学中把学科交叉融合落到实处呢？邱松教授说，学生在对其他专业研究进行广泛了解，建立基本知识储备的同时，也需要在庞杂的知识体系中精准地找到自己的目标。然后，根据目标拓宽所需的知识，并加以融合和创新。

作为设计教学与研究的资深践行者，邱松教授自信地说：“设计最容易与其他学科发生交叉融合，不管是自然科学、社会科学，还是人文學科，都能与之交叉，并形成T型知识结构。”之所以能得出此结论，有赖于邱松教授在“设计形态学”方面的长期思考与深入研究。邱松教授认为，“设计形态学”是源于设计学的基础学科，但不是设计学的细分和深化，而是设计学的拓展和壮大。它以“形态研究”为基础，通过“造型”这一载体将诸多相关知识整合起来，承载科学、技术和文化，运用“设计思维与方法”系统，科学地进行形态研究与创新，其终极目标便是设计应用。其中，显性的逻辑是以造型为载体，通过科技、人文的加载实现设计应用目标;隐形的逻辑则是借助造型载体，依靠设计思维实现跨学科的协同创新。

邱松教授还说：“形态是个很好的‘抓手。在研究过程中，我们发现60%的学科或专业的研究都与‘形态相关。”那么，设计形态学只需通过“形态研究”这一平台，便能顺利地与大多数学科进行交叉或对接，从而实现跨学科研究与融合。

拓展知识：从定制运动鞋，到研究气动机器人

在此基础上，邱松教授认为应该根据学生的兴趣及研究能力，在设计形态学的框架下，指导其去拓展自身的知识结构和建构正确的设计思维，并力求做到因势利导、因材施教。邱松教授分享的第一个案例，是其指导的一名博士研究生。他最初的兴趣是参数化设计，并为企业已经设计不少定制运动鞋。邱松教授问他将来是否只想成为鞋类设计专家？当得知他不想如此后，邱松教授便指导其将自己的研究拓展到更为基础、广泛的领域，即：运动数字形态研究。

首先，要求他先要拓展现有的知识结构。分两个方向：一是计算机编程，二是自动化控制，即：一手抓软件，一手抓硬件。利用清华大学的多学科综合平台，他选修了其他院系的相关课程，最终掌握了所需知识技能。邱松教授介绍：“他开始学习编程不久就来找我，说自己遇到了很大的困难——需要学高数。作为艺术生，这无疑是一件非常痛苦的事情。”于是，邱松教授便鼓励他：“这是计算机编程的基础门槛，你若想要在这方面有所突破，就必须把它拿下！”最终他顺利掌握了编程方面的技能，达到了许多信息设计方向的学生都难以企及的水平。正是由于新的知识技能的加持，促使他将自己的运动数字形态研究，拓展到了气动机器人方面，实现了从“专”的应用设计，向“广”的基础研究的华丽转变。邱松教授认为，这正是设计形态学与传统设计学的区别所在。传统的设计学通常是从用户出发，研究用户的需求，从中发现问题，而设计形态学意在以“原形态”为基础，在形态研究的成果上进行协同创新设计，这样的原创设计几乎都超越用户的需求。

关注前沿：从手绘品设计师，到德国大众飞行汽车设计负责人

除了引导学生在兴趣的基础上拓宽知识结构、掌握多种技能，邱松教授还要求学生务必关注自己研究方向的学术前沿动态，并鼓励他们开题后前往最前沿的机构和学校访学进修，而最前沿地方必然面临多学科交叉和不同知识体系的碰撞。邱松教授指导的一名硕士研究生，自身基础较好，能力很强，在三年内从一个日语专业的学生，成长为了手绘和计算机建模超强的产品设计师。为了进一步挖掘这位学生的学习潜能，在他面临毕业之时，邱松教授建议他选择职业设计师的道路，但还需再次挑战自我，到更前沿的领域进修学习，这就是飞行器领域。而要能驾驭飞行器设计，就必须掌握机械工程方面的知识，否则，就只能在外围“打酱油”，空有漂亮外壳，不能付诸实现。在邱松教授的建议下，这位学生最后选择去英国南安普敦大学学习无人机工程，在非母语的条件下学习一门崭新的学科，无疑是一种双重挑战。他咬牙坚持了下来，挑战自我如凤凰涅槃。现在他成长为了德国大众亚洲设计中心的飞行汽车设计项目负责人。他很开心地表示：“我原先很羡慕别人学交通工具设计，现在我手底下的交通工具设计助手们，有时遇到工程方面的问题都来问我。”

.多学科交叉范式—T型知识结构

邱松教授说，正是跨学科的交叉融合，使这位同学掌握了他所在领域的核心知识和技能，从而使自己得以快速提升、蜕变。这正是设计形态学研究的用意所在，形态承载技术最终还要落至实地。设计的意义也正在于此，科学规律的探寻、技术知识的掌握与多学科交叉融合都是为了更好地应用，从而满足人类生活的多种需要，构建更加美好的世界。

探究机理：从生物学博士生，到纳米蚕丝纤维专家

设计形态学研究与应用

邱松教授指导的另外一名博士生，从事着生物材料方面的研究。乍听起来，这似乎与传统設计的领域关联甚少。其实不然，材料是设计的重要组成要素之一，将材料用对、用好，才能创造一个好的设计，但往往设计师对于材料的了解只浮于表面，不能真正掌握其性能。因此，邱松教授刻意引导这位学生真正深入到材料内部的微观结构去探寻其本质，这样才能在设计应用时“物尽其才”。这名学生在邱松教授指导下，前往加州伯克利大学和哈佛大学完成了为期一年的访学，在那里参与了纳米蚕丝纤维的研究项目，即将蚕丝溶解之后，用高压静电设备重新抽丝、数控编织。经过重新编织蚕丝纤维，可以筛出大分子，而让小分子畅通无阻。

纳米蚕丝纤维研究与应用

这项研究为协同创新设计带来了重大突破，利用改造的材料可以做防病毒口罩、保鲜膜、创可贴、纱布、防护服、潜水服、宇航服……甚至人造皮肤，对于烧伤患者来说就是福音。此外，还可以将这种材料电镀，做成电子皮肤，植入人体……如果没有跨学科的交叉融合，便难以深入材料内部了解其本质规律，将材料的价值最大化，也难以发挥出设计学科的最大效能。

孪生运动数字形态

邱松教授表示，在设计形态学的框架下，对学生进行正确的引导，同时，借助多学科的交叉与融合，往往能够激发学生巨大的潜能，促使他们不断挑战自我，实现新的突破，从而能让人们看到设计形态学的巨大魅力和超凡能量。

责任编辑：王新伟