仿生學對工業設計師的啟示

本文論述人類從大自然中得到啟發，借鑒自然規律學習自然來服務人類生活。論文主要從古代、現代、國內、國外的仿生學論述，提倡工業設計師結合現代技術進行仿生設計，將仿生設計與科研人員結合在一起實現新技術，新方向。

古代的仿生通過學習形態

人類在自古以來就能從自然生態系統中領悟到自身生存、發展、進步。人類從黑暗時代進入文明時代就是在一邊模仿自然一邊適應自然。回顧中國的古文明史，可以看到人們早已將模仿自然融入自己的生活中。從神話傳說中人牛鬼蛇神，到歷史中找到以各種動物形態為原型的實用器皿。到春秋戰國時期的魯班從草葉的齒形邊緣中“悟”到了鋸的原理等，大量的事例記述了人們對自然生命的外在形態和功能創造性地模仿。

現代的仿生通過學習內在的變化

現代社會文明的主體是人機。人類在這種文明所導致的生態失調狀況下開始尋找新的出路，建立人與自然、機器的對話平臺，共生哲學強烈地呼吁人與機器、生態自然與人造自然之間合理的建構，創造人類社會與自然高度的和諧。仿生設計自古以來就符合人類的發展

需要。

1.工業設計師結合科學家的成果轉化為人類的需要的仿生設計

科學家研究出仿生學的理論與發明，由于知識結構的差異巨大，科學家不能對市場需求和人的需求有一個全面而準確的定位，無法將其成果轉化為市場所需求的產品，無法創造人性化的人機界面。而工業設計師能準確地捕捉到市場需求，能結合科學家的成果創造出符合人類需求的產品，能構建舒適的人機對話平臺，使科學家的成果造福人類。珍妮·班娜斯認為仿生有三個層次：形式、過程和生態

系統。

2.科學家研究設計師的構想使其成為現實

工業設計師通過日積月累的經驗與對設計的深刻認識，結合市場需求提出某種產品的精彩構想或概念。科學家完成其技術上的支持，這使得工業設計師的設想成有實現的可能。通過工業設計師和科學家的互動，從而創造有價值的產品。

3、結構和材料的仿生

隨著仿生學日益發展，仿生學不單單拘泥于結構與外形，人們開始研究生物細微的組成方式。學習它們組織構造運用于科技中。有的結構精巧讓人類大吃一驚，用材合理不浪費一絲一毫，符合自然生存法則；有些符合數理法則按一定的規律排列組合，以最少的材料完成最大的功能的要求。自然界的發展為人類設計提供了很多啟示，乃至至今人類的發展都有自然界的影子。

例如蜂巢結構是建筑及制造航天飛機、宇宙飛船、人造衛星等的理想結構。潛水艇是受到魚的啟發發明的，密歇根大學工程學院研制出的太陽能自動偵察機，科學家借助鳥類骨頭研制更輕更堅固的建筑材料，還有不會漏氣的仿蜂巢輪胎，靈感來自于蛇怪蜥蜴的水面行走機器人。節約資源的冷光燈、特殊人群使用的假肢，學習魚類而出現的電池，學習動昆蟲的迷彩服，起重機的掛鉤，甚至是育兒袋。仿生設計早已深入人類的生活中，無法根除。

最新科學研究指出，生物體都是由少數很簡單的物質構成的，諸如糖、蛋白質和水之類。生物體的不同部分，從柔韌的皮膚到堅硬的骨骼，性能如此多樣，關鍵在于從原子排列成分子，及從分子組合成纖維，晶體等半成品，在結構上的千差萬別，就是由于結構的奇巧精致，形成了各種優越奇特的性能。科研人員通過研究而出現的理論與材料

現階段市場狀況

好的產品美觀與功能合二為一。好的設計是為大多數人認可的設計，實用并且能經得起時間的考驗并且是可以持續發展下去的設計，與環境友好，不浪費材料，好的設計師，能很好的把握形式與功能并將它們結合起來，同時攻克材料上的困難，產品的功能簡單高效在外型上最大程度的滿足人類使用需求。

當今社會消費主義盛行和個性化需強烈，大多數產品淘汰快、壽命短功能多樣造型華麗，乃至快餐文化深入人心，炫富的消費觀念主導人心，大量的工業垃圾無法得到處理，全球環境遭受嚴重破壞，2014年武漢市更是度過了一個溫暖的冬天。商家只管盈利，員工只管業績。人們生存的條件空氣水源土地全面遭受污染，人們還在安慰自己還有廢物經濟做保障。貧窮的國家不再愿意接受垃圾，發達國家給予高額的補償。而富有國家也已無更多空間去掩埋它們。呼吁環境保護只能延緩環境災難的到來，人們只有吃過虧才會警醒。而當前迫切的需要新強大到能獲得大多數人認可的東西來影響人類。

總結

由此可見仿生學對工業設的發展有著不可忽略的影響，設計師們不應被仿生字面意思所迷惑，當代仿生學是有科研人員技術理論支持的仿生學，科學家們研究生物的奧秘而制造出來的新材料是人類發展的一大助力，并受到國家政策，科學技術，與人民群眾的支持。設計師帶著科研人員的成果仿生將設計與科研人員結合在一起走出新的發展方向。自然界本身就是一位高明的設計師人類虛心求教的同時也應該尊師重道，只有這樣才能學到更多的東西。

（作者單位：武昌工學院）