生物培养艺术及仿生设计的应用研究

生物培养艺术及仿生设计的应用研究

李梦晗 ,段嘉羽

云南艺术学院云南省昆明市  650000

摘要：文章从生物自然生长形态为出发点来探讨仿生设计在现代设计及环境设计中的应用，并介绍了生物自然生长形态运用到现代设计中的特点和手法。本文介绍了仿生学的概述，阐述了生物科学在艺术设计层面的思考。

关键词：仿生设计；空间设计；艺术设计

1 对仿生设计的理解

1.1大自然赋予人类最优秀的设计解决方案——仿生学

现阶段的人类社会仍然对大自然充满着无尽的好奇,向前探索的脚步也从未停下过，自然界中仍然存在着许多未知的生物现象。在数亿年间的岁月长河中,自然界中无数的生灵对抗着复杂的自然环境和食物链残酷的法则。经过生灵们各自向生存环境的"艰苦讨教",不断地练习熟练度和加以改进,都各自修炼成了"武林绝学",从而能够在残酷的法则中繁衍生息。大自然与人类的关系早已"亦师亦友",大自然早就成为人类的老师,当人类遇到问题在寻求解决方案的时候,却发现自然界的老师们,早已将这些问题完美的解决。就这样，人类成为仿生学的“阶级代表”。把你从自然老师那里学到的应用到你的社交生活中。

1.2仿生学的发展

1859年,生物进化论学说源自达尔文的《物种起源》,通过对大量动物、植物和地质学方面的观察和收集,得出结论，所有的生物都是经历了一个过程，被生存环境选择的过程。根据生物发展规律和生物界变化理论，生物体的适应性可以由生物变异、遗传和自然选择引起。所谓仿生设计就是在分析生物形态、结构、功能和特征的基础上对整体特征进行提取和应用。它以自然界中一切事物的形式、色彩、声音、功能和"结构"等为研究对象,在设计过程中有选择地在设计中运用这些特征性原里。从人类创造的历史来看，生物的形态、结构和功能一直为人类提供着线索和思想。

2 仿生建筑在设计中的艺术语言

自古以来，树木除了作为建筑材料外，一直都是被模仿的。例如，受棕榈树的启发，埃及人在埃及寺庙中建造了石柱。十八世纪人们根据橡树做出了新的灯塔模样,把橡树作为基础创作的红色白色相间的灯塔。他比以前更强壮更高大了。为了将石块堆砌也是复制了橡树的成长姿态。仿生建筑是通过把生物的形象和功能组织作为研究对象,地球上已经灭绝了的动物恐龙,身形巨大,四肢却细瘦无比,在锐利躯体的重压下,四肢又是如何承受的这份重量?在科学家们在对恐龙化石和对恐龙身体结构的力学分析中表明,身体是由一个完美的拱形结构组成的。腰带的整体受力是在身体、脖子和尾巴的重力作用下建造的。通过腰带将重力传递到腿上,而这些腿是与地面垂直的,这是负载的最大部分。所以恐龙的身体就像一座拱桥，机械结构使它承受了巨大的重量，所以建筑师根据它的骨架结构原理，设计了拱桥结构;另一个例子是悉尼歌剧院的建筑设计，非常漂亮，造型优美。它就好像一朵正在盛开的白色的莲花,又好像一个刚被海水冲洗过的美丽的贝壳。它也像一片片白色的帆在海上等待着起航,一对翅膀在空中扇动着风。他们在蓝天和白雪的衬托下,一切井然有序,光彩夺目。壮观、典雅、夺目,其造型简单及与周围的自然环境融为一体。后来也成为了悉尼的象征。

3 生物艺术研究

在自然与艺术之间的联系中，生物自始至终都是不可或缺的元素。2017年，人类就在印度尼西亚苏拉威西岛的洞穴中发现了早年的祖先绘制的牛和猪的形象，比早期在阿尔塔米拉洞穴中发现的水牛要早近30000年。早在1987年，就选中了帕拉阿尔塔米拉的岩画，并把这些岩画列入到了联合国教科文组织的人类遗产名录中，它们是人类最早的艺术品。从人类创造艺术的开始，在现代的艺术界中，工作于研究生物艺术和生物创作的艺术家相对较多，其中英国艺术家罗伊 · 阿斯科特、巴西美术家爱德华多 · 卡克、中国艺术家李善、张嘎、梁绍基等人，但对生物艺术理论进行系统研究的学者较少。在国内的论文中，一些作者侧重于生物艺术的某一方面，如中央美术学院罗爽的《植物合作者: 生物艺术中植物媒介的主体性》、李开岳的《新媒介——微生物版画》等。这些文章专注于生物艺术研究的一个特定方向。以江北的生物艺术“泛生物化”为例，清晰的梳理了其本身的生物艺术“语境”，包括对生物艺术现有的创作形式、内容、题材、方法进行了分类。从物种起源优胜劣汰经历了几十亿年的自然选择，人们不断对自然界进行探索研究，沿着地球上万事万物所提供给人类的线索，取得了如今如此令人瞩目的成果。近年来,仿生学研究蓬勃发展,其相关成果在军事、生物、医学、能源等领域被广泛应用,促进了相关行业技术的发展。随着研究的进一步深入,其必将会给我们普通人的生活带来越来越多的影响。传统刚性机器人存在很多局限,由于其制作材料等限制,在灵活性、安全性等众多方面存在不足,也容易对夹取物造成损坏。研究人员从章鱼触手的"缠绕+吸附"特性中汲取了新的灵感。相对于传统刚性机器人的柔韧性更高,吸附能力更强,稳定性也更好。仿生软体机器人可以为多个领域提供新的创新思路，如未来软体操作机器人、医用微创手术机器人、水下机器人等。距离2000年只有20年。生物艺术在当代艺术领域迅速占据了一席之地，这与21世纪初以来20年的科学技术发展密不可分。进入21世纪以后，我国的通信从3g 到4g，再到今天的5g 时代，通信速度不断提高，信息化和数字化程度也在迅速发展。不仅如此，机器人技术在过去20年里发展迅速。从工业生产中的机器人装配线，到人们生活中的扫地机器人，“机器人生物学”悄悄地占据了我们生活的每一个角落。这些智能的“机器生物”在未来可能会变得更加实用、智能和活跃。未来，智慧生命有可能逐渐占据社会的主导地位。那么，人类要去哪里。这种曾经出现在科幻电影中的故事，在不久的将来可能会成为现实。因此，此时此刻，我们也应该思考一个问题: 如何在高度机械化、智能化和网络化的时代发展和生存。与其他艺术形式相比，生物艺术既年轻又年老。它具有年轻人应有的活力和无限可能性。同时，还可以对人类和自然发展问题进行独立、深入的思考。

结语

生物艺术由于其独特的创作和思维方式，比其他艺术形式更加注重生命。正因为如此，它可以在作品和观众之间建立更多的共鸣，使观众反映更多。当人工智能充满我们的生活，生存空间逐步被压缩时，人类的危机意识将促使人们思考和质疑: 自然界的一切将如何在未来生存和发展。也许，在不久的将来，生物艺术家会用他们的作品，给我们带来新的思考或新的答案。

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作者简介：李梦晗（1998.10—），女，汉族，籍贯：河北保定人，云南艺术学院设计学院， 20 级在读研究生，硕士学位，专业：环境设计，研究方向：室内建筑

段嘉羽（1998.1—），女，汉族，籍贯：山西临汾人，云南艺术学院设计学院， 20 级在读研究生，硕士学位，专业：环境设计，研究方向：景观建筑