戶外景觀設(shè)計(jì)中的仿生學(xué)研究

孫劍橋

摘要：景觀設(shè)施是景觀環(huán)境的重要組成部分，是城市的景觀組成的重要體現(xiàn)，也是人們和景觀環(huán)境的交界紐帶，在其中發(fā)揮了很大的作用。在如今發(fā)展迅速的時(shí)代，在現(xiàn)代社會(huì)，仿生學(xué)已經(jīng)成為一個(gè)必不可少的存在，許多先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)秀的設(shè)計(jì)都來自于對(duì)于仿生學(xué)的研究。仿生學(xué)在設(shè)計(jì)的應(yīng)用也十分廣泛，尤其在景觀的應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)外都屢見不鮮。在景觀實(shí)施中的應(yīng)用已經(jīng)引起了越來越多關(guān)注和重視。

關(guān)鍵詞：景觀環(huán)境;仿生;設(shè)計(jì);設(shè)施

中圖分類號(hào)：TB491 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編碼：1672-7053（2018）05-0065-02

仿生設(shè)計(jì)是以大自然中的生物形態(tài)為原型加上藝術(shù)的修改與加工形成的一個(gè)新的設(shè)計(jì)方向，設(shè)計(jì)師從大自然中提取精華從而“創(chuàng)造”出具有內(nèi)涵與性格的包裝，自然的變幻莫測(cè)賦予生物形態(tài)的干變?nèi)f化，豐富多彩的形態(tài)可以為環(huán)境景觀設(shè)計(jì)提供源源不斷的素材與靈感，也為千篇一律的環(huán)境提供新的可能。

德國(guó)著名設(shè)計(jì)大師克拉尼（Luigi Colani）曾說：“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”這句話說出了大自然的博大與奇妙。仿生設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)家族中的一員，設(shè)計(jì)就是為了要滿足人們的需要而存在的。仿生設(shè)計(jì)又與其他設(shè)計(jì)不同，它來自于自然萬物，并且集合了許多的前沿科學(xué)，它為各個(gè)設(shè)計(jì)門類提供了更為廣闊的創(chuàng)造空間與豐富多彩的形式，滿足了人們對(duì)于大自然的歸屬感，從而更好地為人們服務(wù)。仿生設(shè)計(jì)通過對(duì)大自然中生物的模仿，慢慢的總結(jié)出自身的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品更具有美觀性、趣味性和實(shí)用性，從而激發(fā)大眾的共鳴，使仿生設(shè)計(jì)逐漸得到大家的認(rèn)可，促進(jìn)仿生設(shè)計(jì)產(chǎn)品的銷售與發(fā)展。

1 傳統(tǒng)仿生設(shè)計(jì)與現(xiàn)代仿生設(shè)

1.1 傳統(tǒng)仿生設(shè)計(jì)

德國(guó)著名的設(shè)計(jì)師易吉·科·拉尼曾經(jīng)說過：“設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)應(yīng)來自誕生于大自然的生命所呈現(xiàn)的真理之中”。大自然中蘊(yùn)藏著豐富的寶藏，足夠人類從中獲取大量的知識(shí)，所以大自然是人類尋找靈感的寶庫。

自古以來，人類與與野獸為鄰，與花草為友，從大自然中學(xué)習(xí)和總結(jié)一些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)漸漸成為人類的本能。據(jù)記載在公元前3000多年前，就有一個(gè)氏族群體有巢氏防止受到其他氏族與猛獸的傷害，就模仿鳥類把住所修到樹上;古代的廟宇大殿根據(jù)它的結(jié)構(gòu)來看，有些像大象的外形，殿中的柱子又粗又圓好像大象的腿……，在商、周、西漢時(shí)代也有好多實(shí)用型器具都是按照動(dòng)物的形象去制作。

我們的祖先看到長(zhǎng)滿鋸齒的葉子發(fā)明了鋸，看到魚兒游泳的鰭發(fā)明了船槳，看到了飛蓬發(fā)明了使用輪子的戰(zhàn)車……這就是傳統(tǒng)的仿生設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)的仿生學(xué)設(shè)計(jì)使用于日常使用的工具上，構(gòu)造簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，為后來的仿生設(shè)計(jì)提供了很好的理論基礎(chǔ)。

1.2 現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)

現(xiàn)代放生的例子有很多：蒼蠅是令人討厭的動(dòng)物，它們對(duì)于腥臭的氣味趨之如騖，即使是幾千米以外的地方，只要有腥臭氣味，它們也能嗅到，但是沒有鼻子的蒼蠅是怎么做到的呢？原來在蒼蠅的頭上有一對(duì)觸角，每一個(gè)嗅覺神經(jīng)都密集的分布在每一個(gè)觸角之上，如果這些觸角感受到氣體的進(jìn)入，這些出叫上敏感的嗅覺神經(jīng)就會(huì)把這些氣體的信息源源不斷的輸送給大腦。仿生學(xué)家依照蒼蠅的這種特點(diǎn)，制作了一種小型的氣味分析儀，這種分析儀可以對(duì)有害氣體做出分析，從而使人們遠(yuǎn)離有害氣體，保障人們的健康與安全。

現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)在自然科學(xué)領(lǐng)域、社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域和藝術(shù)設(shè)計(jì)領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用，如：我們經(jīng)常聽說的人工基因重組、轉(zhuǎn)基因技術(shù)是自然重組、基因轉(zhuǎn)移的模仿;“家族化”的經(jīng)濟(jì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是模仿蟻群的明確分工;燕尾服、蝴蝶結(jié)都是仿生設(shè)計(jì)在服裝中的應(yīng)用……現(xiàn)代仿生設(shè)計(jì)不但豐富了我們的生活，而且也為以后的包裝設(shè)計(jì)提供了許多寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

2 仿生設(shè)計(jì)在現(xiàn)代發(fā)展中的現(xiàn)狀

2.1 仿生設(shè)計(jì)的發(fā)展

仿生設(shè)計(jì)不但是一種設(shè)計(jì)手段而且還是一種設(shè)計(jì)觀?？萍嫉陌l(fā)展不但滿足了人們物質(zhì)層面的需要，而且滿足了人們精神層面的需要?，F(xiàn)在我們的經(jīng)濟(jì)水平得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展，生活條件也日益提高，人們對(duì)于審美也有著獨(dú)到的看法，對(duì)于產(chǎn)品也是，人們往往更加喜歡造型精美的產(chǎn)品，這樣的產(chǎn)品不但可以體現(xiàn)物品主人的情趣與個(gè)性而且還可以體現(xiàn)其主人的品味與文化體驗(yàn)。但是，僅僅從大自然中直接獲取是不能滿足這一需求的，所以人們就可以發(fā)揮其自身的想象力進(jìn)行一系列的加工，因此，仿生設(shè)計(jì)從最初的形態(tài)模仿演變到后來的功能與構(gòu)成的模仿再演變到成為一些科學(xué)的、合理的理論性知識(shí)，逐步開始成為設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的一門不可或缺的重要學(xué)科，已經(jīng)對(duì)人類的設(shè)計(jì)活動(dòng)作出重要的影響。既促進(jìn)人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，也使人類社會(huì)與自然達(dá)到高度的和諧統(tǒng)一。仿生設(shè)計(jì)正逐漸成為設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢(shì)之一。

1960年秋在美國(guó)俄亥俄州召開的第一屆仿生學(xué)研討會(huì)，標(biāo)志著仿生學(xué)的正式誕生。此后，仿生學(xué)取得了飛躍性的發(fā)展，并得到了廣泛的應(yīng)用，仿生設(shè)計(jì)亦隨之獲得突飛猛進(jìn)的發(fā)展。從此，仿生學(xué)在眾多學(xué)科中獲得飛速的發(fā)展，并且在各個(gè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。同時(shí)，生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展也從多個(gè)方面促進(jìn)了仿生學(xué)的發(fā)展。但是在仿生設(shè)計(jì)蓬勃發(fā)展的同時(shí)也暴露出很多問題，如過度的仿生設(shè)計(jì)，為了仿生而仿生，即仿生設(shè)計(jì)的產(chǎn)品與社會(huì)發(fā)展不同步甚至倒退等跡象。因此，仿生設(shè)計(jì)改變了發(fā)展方向，所以現(xiàn)在我們看到的仿生設(shè)計(jì)，不但外部造型十分美觀，而且結(jié)構(gòu)功能更加合理?，F(xiàn)在的仿生設(shè)計(jì)進(jìn)入了積極發(fā)展的階段。

在無數(shù)的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)下，仿生設(shè)計(jì)有了更科學(xué)、更完善的設(shè)計(jì)體系，所以仿生設(shè)計(jì)在將來一定會(huì)發(fā)展的更好，而建立在仿生設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上的仿生包裝設(shè)計(jì)也一定會(huì)發(fā)展的更好。

2.2 環(huán)境景觀設(shè)計(jì)與仿生學(xué)的關(guān)聯(lián)性

景觀設(shè)計(jì)程序是一個(gè)完善成熟的方法論系統(tǒng)，也是景觀設(shè)計(jì)實(shí)踐的重要媒介和載體。將仿生學(xué)導(dǎo)人景觀設(shè)計(jì)的程序中，能有效驗(yàn)證其合理性和可行性，并相互建立綜合穩(wěn)定的關(guān)聯(lián)性：價(jià)值關(guān)聯(lián)、路徑關(guān)聯(lián)以及技術(shù)關(guān)聯(lián)。建立有效的生態(tài)策略是景觀設(shè)計(jì)與仿生學(xué)共同的價(jià)值取向，即價(jià)值關(guān)聯(lián)，也是景觀設(shè)計(jì)的思想基礎(chǔ)，決定了項(xiàng)目性質(zhì)和宏觀方向，涵蓋了針對(duì)性的理念、原則、目標(biāo)等核心思想，以統(tǒng)領(lǐng)后續(xù)設(shè)計(jì)工作。路徑關(guān)聯(lián)是指方法的關(guān)聯(lián)，景觀設(shè)計(jì)的解決路徑豐富多樣，但在生態(tài)路徑上，仿生學(xué)為其提供了可供選擇的樣化資源和可行性路徑，成為景觀的仿生學(xué)路徑，既補(bǔ)充景觀設(shè)計(jì)路徑多樣性，又提升了仿生學(xué)的實(shí)用價(jià)值。技術(shù)關(guān)聯(lián)是指利用仿生技術(shù)和手法開發(fā)的環(huán)保材料或仿生措施給景觀設(shè)計(jì)的實(shí)施提供支持和便利。在生態(tài)主旋律的持續(xù)影響下，建立技術(shù)關(guān)聯(lián)，既為仿生學(xué)中的技術(shù)材料創(chuàng)新提供了實(shí)施的平臺(tái)，又提高了景觀設(shè)計(jì)的生態(tài)效益。

3 仿生設(shè)計(jì)在環(huán)境設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

仿生設(shè)計(jì)在中國(guó)古代環(huán)境中的應(yīng)用，追溯到原始社會(huì)的舊石器時(shí)期，北京周口店龍骨山的山頂洞人仿效動(dòng)物生活習(xí)性居住在自然形成的山洞中。以及黃土高原上特有的居民形式“窯洞”，與動(dòng)物的巢穴類似，是在土崖邊上挖掘洞穴，省時(shí)省力、冬暖夏涼，適合居住生活。在古代，中國(guó)古代城市規(guī)劃設(shè)計(jì)具有豐富的文化內(nèi)涵。在古代城市的建設(shè)中，人們就已經(jīng)開始將仿生學(xué)理論應(yīng)用于城市的選址、布局規(guī)劃中，人們?yōu)榱吮磉_(dá)對(duì)自然環(huán)境的良好祝愿，通過特定的設(shè)計(jì)，使城市體現(xiàn)出某種事物形象。著名古村鎮(zhèn)“宏村”具有先進(jìn)的規(guī)劃建造模式，的人工水系運(yùn)用了動(dòng)物的仿生學(xué)原理，成為中國(guó)古代建筑仿生的典范。

中國(guó)現(xiàn)代環(huán)境藝術(shù)中，特別是建筑的仿生形式主要有一下幾種類型：仿殼式、仿螺旋式、仿動(dòng)植物纖維式、仿氣泡式等。

1） 仿殼體式。中國(guó)建筑業(yè)上人們對(duì)蛋殼的研究獲得了巨大的成效。現(xiàn)代建筑師由蛋殼起源設(shè)計(jì)出了許多大型薄殼結(jié)構(gòu)的優(yōu)秀建筑作品。北京國(guó)家大劇院，半橢圓球形的建筑外形采用了殼體結(jié)構(gòu)，屋面采用了鈦金屬板，外環(huán)繞著一池清澈見底的湖水，各種通道及入口都設(shè)在水下。

2） 仿螺旋式。自然界有很多有美麗的螺旋線的生物，螺旋形往往是建筑造型的母體，而建筑設(shè)計(jì)師常常運(yùn)用螺的外形為設(shè)計(jì)元素。新建的上海中心大廈建筑外觀呈螺旋式上升，建筑表面的開口由底部旋轉(zhuǎn)貫穿至頂部。

3） 仿纖維式。大部分生物體都由纖維和細(xì)胞構(gòu)成，人們受到這種纖維結(jié)構(gòu)有獨(dú)特的受拉特性啟發(fā)，創(chuàng)造了特殊結(jié)構(gòu)的索網(wǎng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)初，上海世博會(huì)的世博軸在外觀設(shè)計(jì)中即充分運(yùn)用了鋼結(jié)構(gòu)和膜結(jié)構(gòu)。

4） 仿氣泡式。根據(jù)動(dòng)植物的細(xì)胞呈現(xiàn)出的液體或者氣體。由此生成的氣泡，在一定的壓力或者膨脹狀態(tài)下產(chǎn)生的視覺形態(tài)。具體的案例有我國(guó)的游泳中心——水立方，就是在外建筑的表面設(shè)計(jì)出一定的類似于水分子結(jié)構(gòu)形狀，從而體現(xiàn)出建筑的使用功能特質(zhì)的仿生功能寓意。

4 結(jié)論

在這個(gè)神奇而又美麗的藍(lán)色星球上蘊(yùn)藏著許多奇妙的生物：植物、動(dòng)物、山川、河流……，這些生物也是我們可以天天見到、美麗而又復(fù)雜的事物，但是這些美麗的事物，卻常常被我們忽視。在經(jīng)濟(jì)水平突飛猛進(jìn)的今天，造型美觀、形態(tài)各異的產(chǎn)品逐漸走入了我們的生活，以往那些傳統(tǒng)、乏味的產(chǎn)品造型已經(jīng)不能夠滿足現(xiàn)代人的審美需求。人們開始慢慢意識(shí)到大自然的美麗，于是仿生學(xué)出現(xiàn)了。

科學(xué)家對(duì)于仿生學(xué)的理論研究在創(chuàng)作方向、設(shè)計(jì)理念、與實(shí)用原理等方面提供了科學(xué)的理論支持。以仿生學(xué)為基礎(chǔ)的產(chǎn)品仿生設(shè)計(jì)由此而成為藝術(shù)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方向，對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的理論與實(shí)踐具有深遠(yuǎn)意義。仿生設(shè)計(jì)告訴我們要從自然界觀察、積累與研究、發(fā)現(xiàn)中得到啟示，然后產(chǎn)生仿生的思想意識(shí)，進(jìn)而生成仿生的產(chǎn)品包裝。在選定某一種仿生對(duì)象后，通過對(duì)各方面特征進(jìn)行單純的設(shè)計(jì)研究與創(chuàng)新的思考和探求。

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