淺析自然與設計的不解之緣

時間：2024-07-18 14:46:15 美術學畢業論文我要投稿

相關推薦

淺析自然與設計的不解之緣

　　論文關鍵詞：自然設計

　　論文內容摘要:人類的生存發展需要設計和造物,但設計和造物一刻也離不開大自然的恩賜。她慷慨地為我們提供物質資源;人類為適應不同的自然創造了不同功能和形式的器物;自然規律又以“巧生”啟發了人類的許多發明創造,因此, 自然與設計有著不解之緣。
　　　
　　人類是大自然的產物,并依靠自然資源而生存。自然為不同地域的人類提供相同或截然不同的資源，人類造物活動才有了可能性；人為適應自然要創造不同功能和形式的器具、用品，人類造物活動才有了多樣性，從這個角度，我們把自然稱為“設計之母”。當然，如果沒有人類的智慧，自然永遠是自然，絕無可能成為人造物。正如明代科學家宋應星（1587-1666年）反用古語所取的書名——“天工開物”。中國科技史家潘吉星對此作了這樣的分析：“‘天工開物’思想強調人與天（自然界）相協調，人工（）與天工（自然力）相配合，通過技術從自然界中開發出有用之物，這種思想還有個內涵是，自然界本來蘊藏著取之不盡，用之不竭的美好而有用之物，但
　　不會從天而降、輕易取得，而是‘巧生以待’，必借人力和人的技術通過水火這種自然力的作用，再用金屬、木石工具從自然界開發出來，為人所用�！雹湃欢�, 自然的存在先于人類,如果沒有自然的慷慨賜予, 人類的設計只能是無米之炊。
　　
　　一、自然是設計的物質之源
　　
　　自然界所生萬物皆可為人類設計的物質基礎，反過來說，沒有自然界的金、木、水、土、空氣，人類根本無法生存，又何談設計和造物。但是,不同自然環境為人類提供的物質基礎，有的相同，有的又很不相同。這對于設計的發生階段有很大的影響。
　　人類最初利用的相同物質可以列舉出石、木、動物的骨角、黏土以及水和火，所以世界上多數原始都有石器、木器、骨角器和陶器，并且先后發明了弓箭、獨木舟，在原始的最后階段又發明了銅器。它們在形制上雖有差別，但在器物的種類上卻是相同的。
　　不同的自然環境會提供不同的物質資源，形成有差異的設計。如紡織品，埃及最早的紡織原料是野生亞麻，隨著原始的發展，人們種植亞麻用于織布。從開羅博物館所藏的一件緊身衣來看，埃及古王國時期的亞麻布衣料質地光滑細膩，幅寬達60英寸，細紗有幾十米長⑵。美索不達米亞的蘇美爾人“最早的紡織品原料是羊毛”⑶。中國最早的紡織原料除野生的葛和麻纖維以外，最引人注目的是天然蠶絲。傳說黃帝妃嫘祖發明養蠶和繅絲，其后在相當長的時間里，只有中國出產絲織品。以上所說的亞麻、羊毛和絲這幾種不同的紡織原料，都是不同自然生態條件下形成的異性。
　　
　　二、自然是設計的“課題”之源

　　人類在不同地域會遭遇不同的生態環境，我們常說的海洋、大陸文化、大河文化等不同文化類型,也包含著不同的設計。這些設計所以不同，是因為當地居民要適應環境、利用環境，進而要改造環境，就會出現需要解決的問題。在不同的生態環境中，這些問題可能不同，因而解決的方式也有不同。如果我們把問題看成“課題”，那么解決問題的方案就是設計。從這個意義上，可以把自然生態看成設計課題的來源。
　　人類最初的設計往往以順應自然環境的方式來解決問題和矛盾,這與當時的技術技能、實踐經驗和對自然的認識水平相關。如人類的居所直接聯系著基本生存問題，這不僅關系著人身安全，也關系著如何便于獲取和利用生活資源的問題。最初的人類居所由樹上巢居轉移到地面的天然山洞穴居。新石器時期，永久性居所遷到河湖附近的階地，已無天然穴居的可能，于是出現豎穴或地穴式，使用木骨泥墻和木柱支撐地面以上的頂蓋。到晚期，則出現了夯土墻、石砌墻和土坯墻的地面建筑。這些建筑形式遍布于我國南北各地溫帶氣候區。而東南沿海地區的臨水干欄式建筑和北方黃土高原窯洞式建筑，則因適應自然環境形成了截然不同的形式。
　　干欄式建筑的“干欄”，是從少數民族轉譯而來的。我國新石器時期的河姆渡文化、良渚文化都發現有干欄式建筑的遺跡。⑷其中，河姆渡文化的遺存較為典型。"河姆渡文化盛行一種栽樁架板高于地面的干欄式建筑。在河姆渡遺址各文化層，都發現了與這種遺址有關的圓柱、方樁、板樁、梁、柱、木板等木構件，共達數千件。干欄式建筑是我國長江以南地區新石器時代以來重要建筑形式之一，目前以河姆渡發現為最早。"⑸
　　同類的建筑在歐洲也可以見到。如瑞士日內瓦湖邊，1854年干旱的冬季，水面降到很低的程度，暴露了新石器和早期青銅時代建于湖淀木樁上的房屋的基礎。“這種湖上居所類似今天在西里伯斯島及其他地方所見到的方式。不但古代站臺的木樁還保留著，而且在下面泥炭堆里還找到了大量的木器、骨器、石器、陶制器皿及裝飾品、剩余的食物等等。甚至還發現有網罟和衣服的殘片�！雹�
　　以上這些建筑，都需要大量木材，可以想見當時在這些遺址周圍森林茂密，有理想的取材之地。北方黃土高原的情況就很不相同，在木材漸見稀少的情況下，在新石器時期晚期出現了窯洞式住所。我們都知道，窯洞建筑在黃土高原上，至今還在廣泛使用。"迄今為止時代最早的窯洞式建筑發現于甘肅的寧縣陽遺址，屬仰韶文化晚期遺存。龍山時期窯洞式建筑則發現較多，主要見于甘肅東部、寧夏南部、內蒙古中南部、陜西和山西的黃土高原地區。這些窯洞式建筑基本分布在青藏高原以東、太行山以西、秦嶺以北的黃河中上游第二級階梯上。這里屬溫帶半干旱氣候區，海拔較高，地下水位普遍較深，黃土堆積也較豐厚（最厚可達200余米），且多梁峁、臺塬，為窯洞式建筑出現并長期流行提供了自然環境基礎。"⑺
　　根據考古學家分析，窯洞建筑在局部地區流行，與當地生態環境的變化有關。一是建筑和生活用燃料大量使用木材，使這一地區森林資源極度萎縮，又不像南方那樣容易再生；二是約公元前3000 -前2000年的龍山期氣溫呈下降趨勢，黃土高原地區氣候向干涼發展。以上兩方面因素使木材用量少而又冬暖夏涼的窯洞應運而生，在生態環境無法改善的情況下，這種建筑形式得以長期流傳，至今已達數千年之久。
　　
　　三、自然是設計的“巧思”之源
　　
　　有一位學者在談論天地造物與人類制作的關系時說："規律如河道，行船有順逆。大自然總是采取‘順流而下’的方式展示自然規律，而人類往往以‘逆流而上’的蓄勢來運用同一條規律�！c滾滾波濤順流而下的自然造物相比，人工制作不過是逆流而上的幾葉小舟。”⑻
　　人類的設計雖然在窺探大自然的奧秘，并按自然規律來進行自己的創造，但往往不是先作出科學的，再進行實踐的探索。早期的人類，只能憑經驗直覺實踐，符合自然規律的才能成功，違背自然規律的就會失敗。在第一只獨木舟下水之后幾千年，古希臘學家阿基米德才提出關于浮力的定律；在人工取火幾千年后，18世紀的俄國化學家羅蒙諾索夫才提出燃燒是物質氧化的原理�？傊�，當初的設計是經驗性的創造活動，然后再總結規律使之完善。在這樣的反復實踐之中，自然界不經意的“巧生”直接啟發了設計的“巧生”，也就是某些物質特殊的原生狀態啟發了人的智慧，從而完成了一些十分關鍵的物質創造，例如從純銅到青銅合金的發現就是如此。
　　“銅是人類最早認識和使用的金屬之一。人類開始以天然銅鍛制小件工具和飾物，繼而發明冶銅技術�！雹吞烊汇~鍛制的紅銅并不堅硬，但延展性強，用于裝飾十分理想，制作工具則很勉強。此后，先后出現了硬度較高的砷銅合金和錫銅合金（青銅），至青銅產生，銅才得到比較廣泛的應用。
　　20世紀80年代以前，考古界對砷銅還比較陌生，這一概念的引出，因于對中國四壩青銅器的檢測。砷是一種劇毒的半金屬，大多以硫化物形式夾雜在銅、鉛、鎳、鈷等金屬礦物中，其中一種灰色晶體砷可用于制作硬合金。砷銅合金的出現，一種可能是人為實驗的結果，更大的可能是因為砷銅共生，在冶煉中自然生成較硬的銅合金�？脊艑W家在討論這一問題時有一種意見是："最初，人們首先使用的是地表常與自然銅伴生的孔雀石、藍銅礦等，用這種礦石冶煉的銅是較純的自然銅。接著是開采氧化礦層中的礦石，冶煉出的銅往往含較多的砷或銻。含砷的銅經過冷鍛會很快硬化，其性能優于紅銅。可是，一旦采用了硫化礦石，由于在焙燒階段大量的砷要流失，所以煉出的銅又是較純的銅，其硬度低于砷銅。在這種情況下，人們需要尋找新的物質來提高銅的硬度，銅錫合金就成為生產“硬銅”的基本工藝，并最終導致青銅時代的到來。顯然，銅器的起源發展依紅銅、砷銅、青銅的先后序列，也是由銅礦礦床的結構和性質決定的。"⑽
　　然而，對錫銅合金的產生，也有一種認為是巧合的看法。西方學者認為，原始人“偶然把一堆銅礦石和普通石塊一起筑成他們用來烹煮的火炕時發現了煉銅的秘密”，由于銅與錫常常同在一個礦脈里，煉銅時就偶然產生了銅錫合金。英國人類學家赫·喬·威爾斯認為："在中國、康沃爾和其它地方，常在同一礦脈里，有銅礦石又有錫礦石；在匈牙利，銅和銻混在一起；因此，與其說是由于手藝，倒不如說是偶然，古代冶煉的人才找到了較硬又較好的青銅。所謂‘純銅’器具常常包含一小部分錫，這時期沒有發現過錫器，也沒有證據表明早期人類曾把錫看成另一種金屬。在印度鋅和銅的礦石出現在一起，黃銅（這是兩種金屬的合金）也是這樣偶然制成的。"⑾
　　關于銅與砷、銅與錫合金的偶然發現僅僅是最初出現銅器時的狀況，隨著實踐經驗的豐富，工匠們逐漸找到銅（古稱“金”）錫配比與合金硬度的關系，成書于春秋晚期的《考工記》就有關于“六齊”的記錄。⑿雖然實物分析表明，商周青銅器的合金配置較“六齊”更復雜，但“六齊”仍是世界上關于銅錫配比最早的文字記載。
　　除青銅合金之外，煉丹引起對汞及其化合物的認識也是一例。丹砂即朱砂，朱砂是一種緋紅色的礦物，成分為一硫化汞，是提取汞的重要原料，也是古代制作紅顏料（銀朱）的重要原料。在煉丹術出現前后，從原始到秦漢，在墓葬中用朱砂撒遍死者全身，或以朱砂鋪墊時有發現。河南偃師二里頭遺址Ⅲ區發掘的2號墓，墓底鋪墊朱砂厚達6厘米。⒀這種現象應與山頂洞人在尸體周圍撒赤鐵礦粉相似，與巫術與象征生命有關。“現在化學史專家多認為，中國的煉丹術可能是發韌于戰國和秦代齊燕方士的求‘不死之’”。⒁煉丹與青銅冶煉有一定關系。“但煉丹又不同于青銅冶煉，它是以‘抽砂煉汞’，用汞來制造金汞齊和藥金、藥銀的主要內容�！雹佑捎诠苋芙饨稹€y、鉛、錫等金屬，常用于提煉金銀。金與汞的合金，古稱“金汞齊”，是鎏金工藝的重要材料。方士從丹砂提煉水銀，制成金汞齊為器皿鍍金，是因為相信用鍍金器皿飲食可以長壽，由此產生了一種鎏金新工藝。
　　自然界萬物幾乎都以它們的特性和內質不斷地啟發著人類設計的“巧思”。竹木富有彈性的枝條啟發人發明了弓弩，木材浮在水上的性能啟發人發明了船舶，草木灰覆蓋在陶器上燒成釉，熔化的石英成了玻璃，空氣和水流動的規律產生了流體動力學，天體運行的規律產生了天，空氣急劇膨脹的原理產生了火藥，磁鐵與磁場的相應關系產生了指南針……冥冥之中，大自然造物的奧秘在一點點地啟發人類的創造，大自然才是真正的設計之母。
　　
　　注釋：
　�、呸D引自潘吉星：《〈天工開物〉譯注》，上海古籍出版社，1993，導言17頁。/⑵張竟瓊、蔡毅主編：《中外服裝史對覽》，中國紡織大學出版社，上海，2000，第27頁。/⑶（英）阿諾德·湯因比：《人類與大地母親》，徐波等譯，上海人民出版社，2001，第50頁。/⑷《中國大百科全書·考古學》，中國大百科全書出版社，北京，1986，第134頁。/⑸同⑷，第190頁。/⑹（英）赫·喬·韋爾斯：《世界史綱》（第15版），吳文藻、謝冰心、費孝通等譯，廣西師范大學出版社，桂林，2001，第86頁。/⑺錢耀鵬：“窯洞式的產生及其考古學意義”，《文物》，2004.3，第69頁。/⑻詹克明：“造物與制作（上）”，《上海文匯報》，2005。/⑼同⑷，第533頁。/⑽李水城、水濤：“四壩文化銅器研究”，《文物》，2000.3，第41頁。/⑾同⑹，第83頁。/⑿《十三經注疏·考工記》，中華書局，北京，1980，第915頁。/⒀“1980年秋河南偃師二里頭遺址發掘簡報”，《考古》，1983.3。/⒁李零：《中國方術考》（修訂本），東方出版社，北京，2000，第306頁。/⒂同⒁。

【淺析自然與設計的不解之緣】相關文章：