自然形态的适应机制对地域性设计的启发

不同地域环境对应不同的生物形态，而且环境差异越大，所对应的物种之间的形态差异也越大，因而，如果把生物比作是“上天造物”，那么“上天造物”的依据则是环境适应性原则。

在生物学中，环境是一个系统概念，泛指生物周围的空间及空间中可以直接或间接影响生物生存或生长发展的各种因素。对于一个生物个体或生物群落而言，环境主要是指水、光、空气、温度、湿度、土壤等非生物因素，以及直接或间接影响该生物个体或生物群落的其他生物因素，如社会群生关系、生长竞争关系、天敌关系、食物链关系、寄生、共生关系等。这好比人造物受自然科学因素和社会文化因素的共同影响的原理一样。可见，在地域性设计中有效地类比和引进生物的环境适应性与其功能、形态、结构的对应原理，有很好的自然哲学指导意义。在针对不同地域环境的生态设计中，深刻、系统地观察研究本地动植物的生物形态、结构特征、生活习性与当地环境之间的适应性，通过纵向比较和横向比较，可以获得本地人造物品适应环境应具有的形态、结构和功能。

人类造物的形态、机能和结构创新思维的来源主要有两种：一是受自然形态的启迪对自然形态进行模仿、变异，将其应用于人工物；二是受优秀人工形态的启发，对历史上的人工物或现有的先进技术及结构形态进行革新和发明，从而产生新技术、新产品。因为很多传统人工物都是在长期的环境适应中进化形成的，所以具有很好的地域适应机能。在地域适应性造物活动中，这两类思维都很重要，在很多地方，现在使用的带有地域特色的轻技术和新工艺，大都是当地传统工艺和现代技术相结合发展而来的。但这里需重点推荐的是基于生物环境适应的地域性仿生设计，不同地域都有种类繁多的不同动植物品种，即便是同一物种在不同地域也表现出形态、习性方面的差异性。

仿生设计即师法自然，是一种运用模仿生物系统的原理来构造技术系统的设计，使人造技术系统具有类似于生物系统特征的科学。仿生是人类文明进步的一个重要思想方法和技术手段，模仿在人类社会发展中发挥了重大作用。生物形态是大自然亿万年自然选择下来的不同物种，它们的形态、功能、结构、色彩在对自然环境的适应性方面都有神秘出奇的合理性，相对人类的造物创造来讲它们极具设计性，或许是人类永远都无法超越的，其实人类自身也是环境的产物和因素。仿生设计是指在设计活动中，以自然界生物的形态、结构、功能、外观色彩、表面肌理和质感等为研究对象和设计元素，有选择地运用这些原理、特征，为设计提供新思维、原理和方法，从而使设计符合自然法则，以引起设计师和使用者对生命哲学、自然现象、自然规律的思考、赞美和敬畏。但目前产品仿生设计还主要依托于仿生学研究方法和成果，为产品设计提供科学的原理、技术与结构等方面的支持，特别是为产品造型提供形态创意素材、激发设计灵感，体现设计的自然亲和力。仿生设计具有两个重要的思想和价值，这就是设计符号学价值和生态设计价值。生物的形态和功能有先天存在的合理性，它们表达了一种超文化的自然哲学价值和审美标准，同时又是这种哲学理念和审美标准的原符号表达方式。因而在人类发展历史中，生物形态被频频作为象征性设计中的原符号使用，从早期的自然图腾崇拜开始，再到原始陶器造型及纹样、岩画纹样、金石器造型及纹样，直到现代设计生物形态，一直是人类认知世界的符号表达方式，这些传统设计如今变成了人类文化符号的资源宝库。仿生设计更重要的价值在于它体现了一种师法自然的生态性设计理念和方法，生物形态是自然界按其适应机制通过“长期选择、优化和完善”形成的。比如人类受鱼形、鸟形的启发，在设计交通工具中按空气动力学原理设计外部形态；蜂窝的结构使人们了解了如何用最少的材料得到相对较强结构和较大容积的造型，这些都具有绿色设计、生态设计的意义。