第二章 文獻與學理探討
第一節 仿生概念
本研究的核心議題即為仿生概念，因此在本節中，首先將先探討仿生學的 定義；其次是仿生概念的設計發展，了解仿生概念在近代設計中的發展過程；
而後探討仿生概念的應用方法，最後根據文獻整理內容，規劃出適合本研究的 應用方法原則並概述之。
一、仿生學的定義
仿生學在牛津大辭典中解釋是將生物學原理應用在工程學的設計與研究。
「仿生」一詞，從字面上做拆解，「仿」為仿效（Imitate）、擬態（Mimic）的 意義，並不是仿冒（Counterfeit）或複製（Copy）（張晉財，2000）
正式提出Bionics（仿生學）這個名詞，是由美國空軍少校斯蒂爾（Jack E.
Steele）於 1960 年召開的仿生學研討會中提出，描述仿生學是結合生物科學、
技術科學而成立的學科。而美國科學作家珍妮．班亞斯（Janine M. Benyus）於 1997 年出版的著作
Biomimicry : Innovation Inspired by Nature（《人類的出路：
探尋生物模擬的奧妙》，張曌菲譯，1998）中提出 Biomimicry（生物模擬）一 詞，這新名詞是由Bio 與 Mimicry 所組合而成，與 Bionics 差異在 Biomimicry 較著重於生物體和環境間的互動所引發的動物行為，自然界許多看似偉大的運 作模式，其實只生物為了適應環境而發展出不經意的行為。在此之前，Bioniecs 並無環保上的意涵，而她在書中指出永續環保的概念應該要成為任何仿生的基 本先決條件，故Biomimicry 一詞即有著綠色科技的涵義，人類不管在生活或科 技上，若要追求永續的精神，都需要與大自然學習。
義大利設計大師路易吉．科拉尼（Luigi Colani）曾說，設計的基礎應從大 自然呈現的真理之中誕生。並認為仿生設計是選擇應用大自然生物的功能、型 態、結構、色彩等特徵，用這些優異的統原理創造嶄新的設計（湯重熹、曹瑞忻，
1999）。
綜合各個學者所提出的定義，詳見表2-1，本研究所探究的仿生概念與珍 妮．班亞斯提出的Biomimicry 較為接近。藉由模仿大自然生物系統的結構、型 態、功能等特徵，並追求永續環保的理念，來解決人類的需求。
表2-1 仿生學的定義
年代 學者/ 出處 定義 1960 斯 蒂 爾（Jack
E.Steele） 研究以模仿生物系統的方式、或是以具有生物系統特徵的方 式、或是以類似生物系統方式工作的系統科學。
1969 Otto H. Schmitt 仿生學（Biomimetics），Bios 指的是生命、生活，Mimesis 指 的是模仿、仿效、擬態。
（一）仿生學的起源與發展
仿生學的起源，最早可追朔到義大利文藝復興時期的偉大博學者，李奧納 多．達文西 （Leonardo da Vinci），達文西的成就非凡，甚至被譽為「現代仿 生學家之父」。他在西元1500 年設計出一系列的飛行設備草圖，如圖 2-1，
在當時皆是無法實現的想法。而後約400 年之後，德國工程師奧托．李林塔爾
（Otto Lilienthal），根據鸛的翅膀，製造出一架外型像伸展雙翼的大鳥的滑翔 機，成功的滑翔飛行250 米。
圖2-1 達文西設計的飛行設備草圖手稿
（林懇藝術坊 Alin Art Studio，搜尋日期：2016/7/15）
在現今，仿生學已經是先進國家大學的專業學門，如美國阿克朗大學（The University of Akron）已專設仿生學博士班（Biomimicry Fellowships）。在臺灣 首屈一指的大學也都有開設仿生學的相關課程，如臺灣大學開設仿生工程概論；
清華大學開設仿生學與近代科技通識課程、仿生材料導論、仿生系統設計；交 通大學開設仿生科技；成功大學開設仿生與智慧系統整合… 等學校。仿生學是 一門跨領域的科學，從生物、材料、工程、醫學、機械、農業等等，皆屬仿生 學的應用範疇。清華大學教授陳楚驤（2002）表示，仿生就是向生物學習、模 仿以取得啟示的一門科學，而且在奈米科技、AI 人工智慧、生物醫學等等的技 術發展上，都可以從仿生科技來引導出未來的研究方向。仿生學在全球快速的 發展，對於人類在未來的發展可以說是有無限的延展性與可能性1。
1 臺灣仿生科技與五生產業發展協會，搜尋日期2016 年 3 月 20 日。
（二）近代設計之仿生概念發展
因為戰爭的發生、科技與工業的進步，20 世紀可以說是充滿變動的一個時 代。以下將整理20 世紀中不同藝術風格發展的時期，探討當代的藝術風格，並 了解仿生概念在藝術發展中的脈絡。
1、新藝術運動 Art Nouveau（1890-1905）
新藝術運動是20 世紀初文化運動的先行者，新藝術運動的名字，起源於在 法國巴黎由薩穆爾．賓（Samuel Bing）所開設名為「新藝術之家」（La Maison Art Nouveau）的一間商店。新藝術運動崇尚自然主義，充滿了活力、波浪及流 動的線條的特性，運用花卉、植物作為裝飾，也會結合女性形象的應用，故新 藝術運動也被稱為柔性藝術（Feminine Art）。
在此時著名的建築師維克多．奧塔（Victor Horta），在當時以全新的風格，
應用自由流暢的曲線，有機型態的裝飾表現，強調在自然中不存在直線與平面，
為塔塞爾教授（Emile Tassel）興建了一棟於比利時布魯塞爾（Brussels）的宅邸，
名為塔塞爾公館（Hotel Tassel），如圖 2-2 所示，樹立了新藝術在建築上的表 現典範，徹底打破了材料和裝潢的使用方式，至今塔塞爾公館已成為世界遺產 之一。
另一位代表人物艾克特．吉瑪（Hector Guimard），在 1900 年為巴黎地鐵 Abbesses 站及 Dauphine 站所設計的入口，如圖 2-3。在地鐵站的欄杆、燈柱、
號誌，以金屬結構模仿自由流暢的植物捲曲線條，頂棚的玻璃結構是仿效海貝 的造型。
圖2-2 塔塞爾公館樓梯間
（Home Plus Art，搜尋日期：2016/7/29）
圖2-3 巴黎地鐵站入口
（維基百科，搜尋日期：2016/7/29）
受達爾文在1858 年發表進化論的影響，當代的人們對於研究大自然形成一 股潮流。而後生物科學的發展與顯微鏡漢照相技術的發明，使植物學家可以觀 察、紀錄植物生長的紋理、組織及構造。加上工業革命的成熟發展至此，機械 與技術日新月異的進步，逐漸的推進了仿生技術的研究，形成了結合工業技術，
模仿自然生命體的新藝術運動。新藝術運動所呈現的仿生精神，除了表現動植 物的外型，將生物的具有活力型態展現出來，以韻律的線條應用於建築、工業、
產品等設計上，並強調工藝技術。2
2、裝飾藝術運動 Art Deco（1925-1939）
裝飾藝術在設計史上是一個轉折點，在第一次世界大戰與第二次世界大戰 間的「戰間期」所產生的藝術風格。裝飾藝術意旨為將功能性的產品，設計裝 飾的工業藝術，期名稱起源於1925 年巴黎舉辦的「現代工業和裝飾藝術博覽會
（The Exposition Internationale des Arts Decoratifs et Industriels Modernes）」。與 新藝術風格不同的是，裝飾藝術反對古典主義、單純手工藝，主張機械大量生 產，在造型上，大量運用鯊魚紋、斑馬紋、曲折鋸齒圖形、階梯圖形、粗體和 彎曲曲線放射狀圖。3
雷內．拉利克（René Lalique）是裝飾藝術運動時期最著名的首飾、玻璃設 計師。在他的設計中，經常大量運用來自大自然的圖案及女性形象的裝飾，如 圖2-4，利用不同顏色的琺瑯、仿寶石、彩金、搪瓷、不規則珍珠和半透明的動 物角，模仿各種形狀和顏色的植物、花卉或是動物形態。他的設計甚至被稱為 沒有時間限制的風格。
2 謝泯翰（2007）。仿生思維運用於視覺形象設計－以福山馬岸大地教室為例，P.20-21。國立臺灣師範大學。
3 Annalin。搜尋日期：2016 年 7 月 29 日，取自 http://www.annalin.asia/2014/01/02/%E9%9B%B7%E5%85%A7%
E2%80%A7%E6%8B%89%E5%88%A9%E5%85%8B%EF%BC%88rene-lalique-1860%EF%BD%9E1945%EF%BC%89/
圖2-4 COQUILLES Nº 4
（Hickmet，搜尋日期：2016/7/29）
金屬工藝家艾德加．布蘭特（Edgar Brand）他設計的漆器在裝飾上採用埃 及、日本的古典裝飾主題，以抽象的幾何形態作為裝飾，並使用對比鮮明的色 彩；在漆器上用珍珠母、碎蛋殼鑲嵌裝飾，如圖2-5 所示。
裝飾藝術是對矯飾的新藝術運動的一種反動，主張機械化的美。受到埃及 與原始藝術裝飾風格的影響，使用簡單的幾何外型裝飾工業設計產品。
3、流線型時代 Streamlining（1935-1955）
流線型風格的起源可追溯至19 世紀對魚、鳥等自然界生物，能有效減少運 動時的阻力的研究，而後應用至潛艇、飛機等減少阻力、空氣摩擦的設計上。
其名稱源自於空氣動力學的名詞，表示物體的表面圓滑、外型線條流暢，能夠 減少物體在高速運動時的風阻。而在工業設計中，流線型成為一種象徵速度與 時代精神的語彙。最初發展於汽車美學設計，而後逐漸蔓延至其他設計領域，
在30~40 年代最廣為運用於產品、家具的設計風格上，尤其是許多小型家用產 品，如電熨斗、烤麵包機、電冰箱等。
有許多流線型設計的產品，並沒有功能上的涵義，而完全是由於流線型所 象徵的意義。如奧羅．赫勒爾（Orlo Heller）在 1936 年所設計的訂書機，在當 時被譽為「最美的訂書機」，如圖2-6。蚌殼般的圓華外型罩住整個機械部分，
並沒有特殊的功能性，流線型以現代化的符號呈現，使產品因流線型而變得時 髦。
美國建築師和設計師，巴克敏斯特．富勒（Richard B.Fuller）於 1934 年設 計的戴馬克松汽車（Dymaxion car），如圖 2-7，嘗試證明流線型能減少風阻，
並在高速行駛時降低油耗。戴馬克松汽車是一輛大型的三輪汽車，以「淚滴
圖2-5 Five Panel Screen
（1stdib，搜尋日期：2016/7/29）
圖2-6 流線型訂書機
（Guokr，搜尋日期：2016/7/30）
（tear-drop）」狀的外型呈現，對於後來德國的大眾車外形產生了很大影響。
在流線型時代所呈現的是將生物的外型以抽象化的方式表現，和先前直接 仿效生物外型的藝術風格大相逕庭，流線型風格將有機形態讓人更易於理解和 接受。流線型所不僅是一種未來性的標誌，也幫助了當時商業成功，促使設計 與商業的聯姻。
4、後現代主義 Post Modernism（1960~1990）
後現代主義並非是現代主義的衍伸，而是在二次世界大戰之後，工業技術 的突飛猛進，創新的材料產生與生產製作技術的發展，人們開始反對現代主義 的風潮，將藝術風格從現代主義的理性、反裝飾，轉向趣味、多樣化、復古裝 飾，也意味著設計束縛的解脫與釋放，進而產生了後現代主義設計藝術的創作，
後現代主義並非是現代主義的衍伸，而是在二次世界大戰之後，工業技術 的突飛猛進，創新的材料產生與生產製作技術的發展，人們開始反對現代主義 的風潮，將藝術風格從現代主義的理性、反裝飾，轉向趣味、多樣化、復古裝 飾，也意味著設計束縛的解脫與釋放，進而產生了後現代主義設計藝術的創作，