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自然:源头与方向——卢吉·科拉尼的仿生设计

  • Update:2013-05-02
  • 田 君 清华大学美术学院
  • 来源: 《装饰》杂志2013年第4期
内容摘要
卢吉·科拉尼(Luigi Colani),1928 年出生于德国柏林,是当代最著名的工业设计师之一,被称为“21 世纪的达·芬奇”、“离上帝智慧最近的设计大师”。科拉尼提出的流线型概念奠定了他在工业设计领域中的声望,作品中呈现出的强烈的仿生造型和以自然为导向的设计观念成就了他当代设计大师的地位。他先后在汽车设计、飞行器设计、轻工业产品设计和仿生城市规划领域取得了举世瞩目的成就,曾为法拉利、保时捷、奔驰、宝马、美国宇航局、佳能、索尼等数十家知名机构和品牌做设计。2013 年3 月6 日,科拉尼先生应邀在清华大学美术学院举办讲座,展示了为世界顶级公司做的成功设计案例以及他对未来城市规划的设计理念,并就仿生设计进行了深入讲解。讲座结束后,科拉尼接受了我刊的采访,就仿生设计的具体方法和经验等问题进行了解答。希望我们对这位设计大师的解读能促进读者进一步加深对仿生设计的理解。

科拉尼在清华大学美术学院演讲

一位设计师的能量能有多大?卢吉·科拉尼似乎可以帮助我们找到答案。当身着标志性的宽大白毛衣的科拉尼气宇轩昂地出现在讲台的时候,你一定想不到眼前这位声如洪钟的设计师已年过八旬。从佳能相机到概念汽车,从航天飞机到未来城市,科拉尼以无限的想象力和无穷的创造力改变着我们生活的世界和我们对设计的态度。

1. 四翼矛式未来高速客机


2. 垂直起降高速飞机

3. 六层楼高的大型旅客机

创造之源
科拉尼有一句名言:“90% 的自然,10% 的科拉尼,这就是我的创作。”[1] 通过不遗余力地对自然界生物奥秘的研究,探索它们应用于设计中的各种可能与方法,是科拉尼设计的核心理念。
在科拉尼心中,自然是最好的老师,因为经过物竞天择的自然选择,生存下来的生物一定在某些方面具有超乎寻常的完善性。科拉尼自许为“自然的翻译者”,他的设计强调人与自然的融合,认为设计之美体现在回归自然,产品应服务于人。作为仿生设计和有机设计的先驱,科拉尼的作品最突出的表现特征就是充满生命力的自由流淌的曲线。对大千世界各种生物习性特征的了然于心,为他的仿生设计奠定了坚实的基础。科拉尼说:“昆虫世界向我们展示了外形与功能结合的典范,对此我们不仅要有正确的认识,同时也应当将它们作为我们学习的榜样。”[2] 他对鹳的定位能力,海燕、蜂鸟、鱼鹰的飞行能力,飞鸟的潜水能力,雕和鸢的敏锐视力,飞鹰的飞翔速度等数据稔熟于心,在讲座中随手挥就的各类飞禽无不活灵活现。他通过对鸟的翅膀下拇爪的功能分析把飞机和汽车的空气动力学原理讲解得生动透彻。科拉尼坦言:鸟类的飞行本领是人类即使运用上所有的高新技术也无法企及的。通过设计帮助人类实现飞鸟般自由翱翔在天际的梦想是科拉尼最大的愿望,因此飞行器设计在科拉尼的履历中占有极其重要的部分。与传统德国设计师给人的理性严肃的印象截然不同,科拉尼的作品为我们呈现出一个生机勃勃的人工世界。虽然自新艺术运动以来,从自然生命中汲取灵感的曲线的运用受到了空前的重视,但科拉尼的设计无疑走得更远,因为他已经从模仿花草树木的形态特征,转向一种新的创造,他的设计既有自然生物的影子,又不完全取自于某一种具象的生物,而是一种新的融合与升华。科拉尼设计的每一件作品都像从宇宙中自然生长出来的生命体一样生机盎然。对于自己创造的圆形和曲线的世界,科拉尼这样解释:“我的世界是圆的,因为大自然的一切都是圆的,地球是圆的,人类的胚胎也是圆的……为什么我需要加入一切物体都是有棱有角的世界?我追求的是伽利略的哲学,我的世界是圆的。”[3]1963 年,他把这一设计理念总结为C-Form,即科拉尼形态。关于设计方法,科拉尼总结得很简单:“每次接到项目,我就尽可能地多观察自然,多发现自然本身的一些想法,越多越好,最后从中选择。”
科拉尼的仿生理念因为与自然的融合而产生出一种特殊的魅力,这种魅力来源于人与自然与生俱来的亲近,也因此超越了人造产品本身的意义,焕发出人性的光辉。我们可以从他大大小小的作品中找到类似动物、人物的性格和情绪。以科拉尼为著名的钢琴制作商SCHIMMEL 设计的新钢琴为例,设计超越了传统钢琴与演奏者面对面的模式,通过形如外套的设计,将座椅与钢琴连成一体,使得演奏者产生坐在钢琴的怀抱中的温暖感觉。这一设计打破了钢琴和演奏者身体分割的传统,将钢琴的角色从冷酷的工具转化成可以亲密交流的朋友,从而使得演奏者真正体验到人机交融的美妙境界。也许这就是科拉尼的曲线造型能产生触动心灵的惊人力量的原因。他的设计不但是创作行为,也是一种诗意的表达,他将全部的灵魂都融入设计中,将他对自然和人性的理解诗情画意地表现出来,这是一般设计师所无法企及的。
享有“21 世纪的达·芬奇”美称的科拉尼创造力非凡,是一位才华横溢的全能设计师。在50 余年的职业生涯中他设计了20000 多件风格独特的作品,其涉猎之广令人惊讶,从家用产品到交通工具,从电子产品到住宅空间,从手表到未来城市,科拉尼创造的流线型的世界包罗万象,恢弘壮丽。他从上世纪50 年代开始为多家企业设计跑车和汽艇,其中包括1959 年设计的世界上第一辆单体构造、采用合成材料的小型跑车宝马700。60 年代他在家具设计领域获得成功,之后设计了大量交通工具、日常用品和家用电器。1969 年科拉尼参加了在德国举办的第一届流行家具展,并获家居博览会金奖。
1972 年完成整体橱柜、书柜、衣柜、沙发设计,以其独特的设计风格和精湛的制作工艺风靡欧洲,科拉尼设计成为欧洲整体家居行业的风向标。从鞋子、圆珠笔、茶具、塑料椅、随身听、卫浴设备,到方程式赛车、高速列车、未来轨道交通工具、宇宙飞船、未来城市……由各种有机曲线组成的新颖别致的艺术化的世界把我们的想象力不断带向新的高度。从1970 年开始,他几乎和世界上所有的知名品牌都有合作,不但设计了汽车、摩托车和飞机等高科技含量产品,而且还设计了许多看似普普通通却对我们的生活产生重要影响的物品。他设计了世界上第一辆厢式车科拉尼GT、采用转子引擎Fanliner 建造了第一架塑料运动飞机、为德国百利金设计钢笔、为Sicos 设计电脑鼠标……科拉尼的影响无处不在。科拉尼希望通过更加自由的设计实现想象中的形态,夸张的造型产生强烈的视觉张力,在设计界独树一帜,也因此被称为“设计怪杰”。1977 年美国《时代周刊》以“哈克腾宫殿的主人”为题报道了这位在竞争激烈的欧洲声名鹊起却颇受争议的设计明星。科拉尼与雷蒙德·罗维(Raymond Loewy) 和菲利普·斯塔克(Philippe Starck)齐名,但在设计的未来意识上,科拉尼显然更胜一筹。科拉尼的成功不仅在于其天马行空的想象力,更在于其严谨的科学精神,他的很多奇思妙想都在量产后得到了认可和推广。对科拉尼而言,设计的理念是源于自然的艺术与技术的结合。如果说早年在柏林艺术学院学习雕塑的经历成就了他出色的造型能力,那么1947 年在巴黎索邦大学跟随多伊奇(Charles Deutsch)教授学习气体动力学的经历无疑使他不仅长于想象,更具有把想象转化成现实的能力,特别是对他研究风洞试验起到了潜移默化的作用。关于设计的科学性,科拉尼这样解释:
“我的设计一直试图打破固有的理性。但我要说,你设计出来的作品,也许看起来很奇怪,但一定要符合科学的原理。我是学空气动力学的,我设计的很多运输工具看似怪诞,但一定有着空气动力学的理论依据。比如我设计的地面交通工具,时速可以达到540 公里/ 小时,但非常平稳,因为我在这个设计中,运用了一个仿生学的原理。它像一个颠倒的鸟的翅膀。在正常的状态下,达到一定速度之后,在空气动力的作用下,鸟就会起飞,离开地面,但如果反过来,将它放在一个完全颠倒的状态下,虽然达到了这个速度,它仍然很平稳地在地面上奔跑,因为空气动力的作用不断将它压向地面。”
1952 年科拉尼作为气体动力学专家受聘前往加利福尼亚道格拉斯飞机公司参加高速技术研究。1954 年他先后在巴黎和柏林建立了自己的设计室,为阿尔法·罗密欧、兰西亚、大众、宝马等大汽车公司进行设计。1968 年在德国家具工业中心威斯特法伦组建自己的设计组,在家具设计领域长期居于领先地位。1972 ~ 1981 年他在德国中部哈克腾宫建立庞大的设计室,并在各类国际博览会上取得了令人瞩目的成就。他于1989 年设计的Testa 凭借351 公里的最高时速(km/h)成为世界上跑得最快的法拉利汽车。他设计的蛙式摩托车在意大利创造了时速370 公里的世界纪录,并且至今无人能破。他设计的圆形挡风玻璃的载重卡车最大限度地减少风阻,保障了行驶的安全性。他设计的飞机不仅追求速度,更重视飞行的稳定性。这些事实是对功能主义者质疑的最有力的回应。科拉尼认为,空气动力学的外形并不是一种形式,而是探索有机设计终极目的的一种途径和表达方式,是一种传达人类需求的符号。这种表达方式集成了自然和人类生命体之间情感和行为的互动,同时也意味着对社会和艺术领域的现代主义学说的根本改进。[4] 他的设计融合了雕塑家的激情澎湃和工程师的严谨求真。从某种角度说,科拉尼不仅是一位天才的设计师,也是一位天才的工程师。他说,“让艺术和技术结合起来是我的愿望,这就是我成为工业设计师的理由”。对空气动力学的熟悉,对合成材料可塑性的挖掘使其作品达到了艺术性与技术性的统一,这使他的设计不仅仅停留在理想主义的阶段,而且因其源自科学性的极高的造型质量从实践层面上产生出直接的现实意义。
上世纪80 年代科拉尼与日本佳能公司合作设计的佳能T90 相机,彻底改变了传统相机棱角分明的外形,从人机工程学的角度,对拇指手持位置和食指按动快门感受、对操控部件布局的控制等的精细研究,使相机真正成为人手和人眼的延伸,成为与人体融为一体的使用舒适的工具。这款曲面形态的人性化的设计在相机设计史上具有里程碑的意义,不但获得了1987 年最佳照相机的荣誉,同时还奠定了人体工学照相机设计的基础,今天这已经成为了照相机设计的主流,后来的佳能、尼康、美能达等多款知名相机均受到该设计的影响。科拉尼认为:“我们要设计一把椅子,那就一定要适合人体的生理特点,让坐在上面的人,感觉到最舒适。设计一只杯子,也许你觉得它的形状有些奇怪,但有一点不会变,那就是它的把手一定在你感觉到最顺手的那个位置上。”正是对人机互动关系的周详考虑,使得科拉尼的设计不仅是艺术品,更因为在功能层面的创新和对用户体验的体察赢得了消费者的喜爱。从1991 年起,他成为美国国家航空航天局提供设计灵感概念的特聘专家。与波音飞机、宝马、奔驰、雷汽车等国际著名品牌的合作,正是其设计构想的合理性的体现。

4. 兰博基尼跑车


5. 科拉尼2CV, 车身造型从水生龙虱得到灵感,1981 年创造了百公里1.7 升的节油纪录


6. 科拉尼的法拉利Testad'ro 在其级别仍保持着每小时351 公里的世界纪录


7. 蛙式摩托车


8. 宝马M2 车型设计

9. 未来城市轨道交通工具设计


10. 正式投入市场的佳能T90 相机


11. 海鸥相机


12. 为德国Schimmel设计的钢琴


13. 家具设计

解决之道
自然,是创造之源,更是解决现实问题的途径。谈到自己的设计思维,科拉尼追溯到他的学习经历,从雕塑到空气动力学再到第三个专业分析哲学,如果把前两个看成做设计的基础,那么哲学学习就彻底影响到他的思维方式,那就是无论看到任何事件,总要跟上再提问为什么会是这样,养成了从根本上来看待和解决问题的习惯。[5] 在《我的世界是圆的》一书中,科拉尼这样总结他的设计思路:“当我们谈到仿生设计时,我们需要接受一个简单的事实,蜘蛛网的结构比人类制造的大量结构有多么令人难以置信的优势。我们理应从自然界的优势中找到解决之道。”[6] 科拉尼的可贵之处不仅在于他源于自然的虔诚学习之心,更在于他通过设计要实现的改善人居环境的愿望。
科拉尼较早预见到了石油危机的到来,他设计的汽车总是在追求高速度和功效的同时,致力于最大限度地降低油耗。1954 年他设计的菲亚特1100TV 型轿车获得日内瓦轿车博览会金玫瑰奖,开创了欧洲经济型轿车的设计道路。60 年代设计的实用型大众CT 车型和马自达轿车成为时代精神的象征。70 年代起他开始研究通过改变汽车外形,实现节省能源的目的。1990 年设计的汽车创造了每百公里油耗1.9 升的世界纪录。他设计的流线型大卡车,可以减少40% 的耗油量。在建筑设计方面,他设计的6×6 平方米的Rotor House 旋转空间拓展方案,非常适合解决小家庭和城市游民的居住问题。他构想的6 层楼高的翼展飞机基于满足搭乘更多旅客的要求,能容纳2000 名乘客。为防止油轮泄漏对环境造成的污染,他设计出可以在水上游动的加入橡胶球和螺旋桨的组合油轮罐。通过设计应对能源危机和社会问题,是科拉尼的出发点。如果说科拉尼的产品设计是仿自然之“形”,那么他的环境设计则更多地在仿自然之“神”。40 多年前他就开始考虑生态城市的设计方向。2003 年,他为上海崇明岛设计的生态科技城,正是建设生态城市目标的体现。在谈到选择女性人体作为生态城规划蓝本的构思时,科拉尼说:“中国的哲学讲究和谐,生态平衡正是和谐的重要表现,也是这一城区建设和发展的指导方针。未来的这座生态科技城,将以满足人类自下而上的健康要求为前提,提供绿色食品,去除环境污染。在此借用健康运行的人体器官,来表现一座充满活力的现代化城区,是别有寓意的。”
前瞻性是科拉尼最突出的特质,他的设计是创造未来的。从单个产品的仿生,到居住环境的仿生,科拉尼的设计充满了未来意识。早在20 世纪下半叶,德国设计还沉浸在包豪斯和功能主义的影响下,追求极致的功能之美的时候,科拉尼就预见了大众娱乐类型和个性化设计产品的需要。他的设计突破了以方盒子和玻璃幕墙为标志的现代设计的冰冷坚硬,造型奇幻且不失亲切温情。他的很多设计经过了30 年甚至更长时间的检验,才付诸生产。科拉尼70 年代设计的赛车空气动力结构、1983 年通过草图预言的未来数码相机,如今都被广为使用。他设计的纯机翼形飞机在美国得到了实现。30 年前他设计的取意母亲怀抱孩子造型的沙发至今仍被欧洲很多国家的机场休息室采用。除了自然主义,概念性和未来感使科拉尼的设计震慑人心,也使他的作品产生了划时代的意义,很多令人叹为观止的设计即使在半个世纪后的今天看来,仍然不失前卫和时尚。
实验性和探索性是科拉尼的标志,标新立异的设计使得他的设计总是走在时代的前面,并且产生世界性的影响力。2007 年他获得巴黎国际汽车协会颁发的世界最佳设计师奖和美国设计界最高学府Art Center College of Design Pasadena 授予的最佳设计师奖。
与设计师相比,科拉尼更愿意认为自己是三维形象的哲学家。20 世纪80 年代以后,科拉尼更多地把目光投向了东方,因为他的设计理念与东方的哲学精神不谋而合。1979 年他应日本工业界邀请首次前往亚洲。1985 年在Sukuba-Expo 博览会上获得第一名大奖,90 年代,以佳能T90 照相机的成功设计在世界范围产生影响,加上上百种产品的成功设计,使科拉尼成为日本头号设计大师,他与索尼、雅马哈、精工、日立、尼桑等知名企业成功合作,在日本掀起了“科拉尼热”。中国传统哲学的天人合一的境界,是科拉尼非常推崇的,因为这与他自然主义的设计理念非常契合。我们从1971 年他为世界陶瓷生产巨头罗森塔尔公司设计的泪滴型茶具中不难发现东方的禅意。在《飞机与仿生设计》一文中,科拉尼写道:
“谁能静心思索,真正理解中国先哲老子之于人类发展所倡导的‘天人合一’的哲学精髓,谁就能走出设计领域早期走出的误区,步入设计的百花园。”[7] 20 世纪90 年代以后,他与中国企业和设计界频繁接触,为中国设计了包括上海牌轿车、海鸥相机DF-5000、飞亚达手表、中国第一台2.5 兆千瓦风力发电机的机舱外型在内的很多创新性设计,希望在中国的土地上创造出设计的春天。其中,为上海照相机厂设计的海鸥相机投入量产后,产销量较同期增长200%,且于2001 年打入照相机大国——德国市场。科拉尼一直有一个梦想,就是跟中国的相机生产厂商联手,设计一款单反相机,打破日本在国际相机市场上长期的领先地位。他积极支持中国的航空事业,提出了中国优先发展小型机的建议,愿意无偿提供技术和设计,为中国培养更多的设计人才。针对汽车工业的发展状况,提出中国优先发展电动汽车设计和电池更换方案的策略。2006 年他谋划在成都建立“科拉尼中国工业设计基地”,其中包括以科拉尼命名的博物馆、设计中心、研发中心、设计学院、设计师公寓、设计论坛6 个子项目。深谙中国传统文化的科拉尼,甚至写得一手漂亮的书法,他受聘担任清华大学、上海同济大学、南京艺术学院和青岛科技大学四所中国大学的客座教授。科拉尼认为亚洲尤其是中国比世界上任何一个地方都更加与大自然贴近,因此首选中国作为晚年的归宿。在很多次采访中,他都表达了对中国传统文化的仰慕和崇拜。与中国工业设计界合作,他看中的是这个古老的东方国度孕育的无限潜力和希望,这也是他的远见所在。
科拉尼的激情来源于让世界变得更美好的使命感,他对工业设计事业的热爱发自肺腑。他满怀深情地说:“工业设计无处不在,设计文化源远流长。设计文化中最重要的灵感往往来自于设计者发自心底的一种热爱,这种热爱是火,它点燃了设计者穿越时空的智慧之眸;这种热爱是光,它照亮了设计者憧憬未来的斑斓之情。”自然智慧是科拉尼设计的源头,更是方向。他说,“我所做的无非模仿自然界向我们揭示的种种真实”。他特别强调,当代设计教育应把仿生作为教学的方向。讲座中在每一张草图上都认真签下名字的科拉尼对知识产权的重视给我们留下了深刻印象。我们眼前的科拉尼虽在耄耋之年却全无龙钟之态,他对自然生命的虔诚热爱,对设计信念的矢志不渝,对社会发展和人类前途命运的关注,对设计师责任和使命的担当等,无不体现出一代大师的风范。
正如有机设计的代表人物卡里姆·拉什德总结的那样:“设计是激发未来思考,传播理想生活方式,参与和改进这个世界的一个重要途径。卢吉·科拉尼已经成功地做到了这一点。”[8]通过设计参与和改进我们生活的世界,使人工造物与自然环境和谐共生是科拉尼仿生设计的最终指向,也是他毕生怀抱的梦想。
心有多大,世界就有多大,卢吉·科拉尼这样告诉我们。

14-15. 2004 年为汉斯· 豪斯公司生产的6×6 平方米旋转屋,带有浴室、厨房和卧室


16. 科拉尼为自己设计的生平作品展馆,面积1500 平方米,形似枕头的屋顶可以自由充放气


17. 仿生城市模型

Luigi Colani 答《装饰》记者问
《装饰》:仿生是您的设计的突出特色,请具体谈谈如何在设计中借鉴自然生物的特征?在这方面有哪些方法和经验?
Colani :在我的作品中很多能体现出仿生学,如飞机、汽车。我观察了大自然中的鱼和鸟,他们把空气动力学经过千万年的改变,完成得非常完美。我就把他们的外形用到我的作品中。
《装饰》:您认为实现设计创新,最重要的因素是什么?
Colani:大自然是我的创作来源。我的座右铭是 Go back to go forward. 千万年来大自然已经把所有的问题都解决了。
《装饰》:您曾经与众多世界著名企业合作,作为一位个性鲜明的设计师,您在与不同企业的合作方面有哪些经验?
Colani :非常不容易。很多公司的高层只关心销售数字,不太关心设计投资。有很多矛盾,需要斗争。
《装饰》:上世纪60 年代您曾把自己基于空气动力学原理的设计风格定义为C-Form,您的设计思想经历了哪些变化?如何评价自己的设计理念和风格?
Colani :没有改变。我一直坚持我的设计风格。C-Form 就是Bio- 设计。
《装饰》:您如何评价中国设计的现状和发展? 作为享誉世界的成功设计师,您对中国设计师有哪些建议?
Colani:中国设计还在发展当中,很大部分还在复制,还没有形成中国自己的风格。我很愿意帮助中国年轻的设计师们,如果我有这样的机会的话。

注释:
[1] 霍郁华、戴军杰、董朝晖主编:《我的世界是圆的——科拉尼和他的工业设计》,航空工业出版社,北京,2005,第99 页。
[2] Colani 公司:“ 卢吉· 科拉尼:仿生设计传奇”,姚平译,《艺术与设计·产品设计》,2004.5。
[3] 同[1],第13 页。
[4] 卡里姆·拉什德:“太空时代的独行僧”,戴杰编译,《我的世界是圆的——科拉尼和他的工业设计》,航空工业出版社,北京,2005,第6 页。
[5] 李魏:“卢吉·科拉尼:中国让我感觉到温暖”,《青岛日报》,2009 年4月16 日。
[6] 同[1],第53 页。
[7] 卢吉·科拉尼:“飞机与仿生设计”,同[1],第110 页。
[8] 同[4],第6 页。

 

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