中国设计艺术原理：科学技术与设计艺术的发展

科学技术是设计艺术发展的基础条件之一，人类对物质世界的科学探求及技术技能的运用是设计艺术实施的保证。设计艺术不同于其他艺术活动的最显著特征就是它是满足人们生产生活需求的各种物质载体，即各种各样的人造物。这些人造物的生产与制作自古至今都基于对材料的认识及对工艺技术的掌握，材料和工艺成为设计艺术发展的两个重要条件，历史上新技术、新材料的出现都会促进设计艺术的大发展。从手工艺设计到工业设计，材料和技术的更新和发展都是设计艺术变革和发展的巨大动力及有力保障。科学技术的进步丰富了设计艺术的表现力，推动了新的设计形式的产生，为大量设计作品的问世提供了多种可能。如商周青铜器的形制、纹样及制作规模都达到了较高程度，这种繁荣局面的产生开始于人们对青铜合金材料的认识，同时得益于人们对浇铸法、失蜡法等工艺技术的掌握。细数中国设计艺术史的发展，髹饰技术与漆器、焙烧技术与陶瓷器、造纸技术与装潢等，几乎每个时期出现的新技术、新材料、新工艺，都会给设计艺术带来新的形态、样式、品类、造型和装饰，并成为该时期设计艺术发展的重要特征。工业革命之后，设计艺术与材料的更新、技术的改进关系更为密切。不断出现的以塑料为代表的各种合成材料，以及各种电子化的加工技术使设计艺术不断呈现出各种新面貌，简约主义、波普设计、高技风格此起彼伏，民众消费设计物的可选择性更加多样化。

图1-1　旧石器时代的砍砸器

图1-2　新石器时代骨制鱼镖

图1-3　河姆渡文化骨耜

（一）设计艺术与材料

纵观设计艺术发展的历史，材料的开发、使用和完善贯穿始终。人类的设计文化从石器时代、陶器时代、铜器时代、铁器时代步入当今的人工合成材料时代，材料的特性促进了相应加工技术的发展，标志着人类文明的发展和时代的进步。

图1-4　古代埃及鱼形玻璃容器

图1-5　唐代刻花赤金碗

图1-6　宋代白釉瓷器孩儿枕

随着设计材料的演变与发展经历了原始社会、手工业社会、工业化社会等不同的历史时期，设计艺术发展也经历了几个不同的阶段，并成为设计艺术阶段性特征的明显标志。原始社会早期是设计艺术发展的起源和形成期，造物活动以天然材料的直接获取为主，如木材、竹、毛、皮革、石材等，不改变材料在自然界的性质，仅施以低度加工。漫长的历史进程中，从三四百万年前的古猿至新石器晚期，人类在通过劳动与自然斗争的过程中完成了从猿到人的转变，生产工具的加工与制作是此阶段设计艺术发展的重要内容，石器、骨角器、木器等主要生产工具无一例外都是从自然界获取的天然材料。从原始社会后期开始，伴随着陶器、金属等工艺文明的发展，生产技术的进步，人类进入了手工业社会时期，人造物开始使用不同程度的加工材料，这些材料均已改变了自然界中原始材料的性质和状态，如金属、陶瓷器等。在一定程度上，由于材料加工水平的不同，手工业社会成熟时期的设计艺术发展出现了明确的阶层特征。如精致华丽的宫廷造物、清雅脱俗的文人造物与质朴实用的民间造物等。18世纪末19世纪初，机器大工业生产逐渐渗透到设计艺术的各个领域，新能源、新动力带来了新材料的广泛运用。从此之后，传统的木、金属、陶等天然材料不断被优质钢材、轻金属及塑料、橡胶、纤维等合成材料代替。材料的不同，必然带来设计的不同，新材料催生了新设计、新造型，给人们带来了新的感受。20世纪90年代以后，信息技术的运用，使材料的变化更深刻地影响了设计艺术的发展。“20世纪末期的材料科学进步对人类文化变异产生至少三方面的影响：第一，人类文化由‘重文化’向‘轻文化’转变，社会基本结构的厚重感和体量感正在消失，取而代之的是轻薄感和轻量化；第二，天然材料与非天然材料的外观差别正在模糊；第三，可重复使用的材料。这三个方面将会极大地影响设计，设计将有可能从一种以传统形式，即‘包装’式外观设计转向建立人与高技术之间的协调关系。”^[6]

图1-7　彩色塑料贴面的书架［意］索特萨斯

图1-8　巴塞罗那椅［德］米斯·凡·德罗(www.xing528.com)

图1-9　罗魏森霍夫椅［德］米斯·凡·德

图1-10　弯曲木扶手椅［芬兰］阿尔瓦·阿尔托

可见，设计艺术发展的历史也是设计材料的发展史。不同的材料有不同的质感、性能、肌理，也会产生不同的艺术特征。以椅子的设计为例，其设计造型的变化与材料的应用与发展是密不可分的。传统木质家具强调材料的美感，重视工艺的巧妙，椅子的结构及材料的质朴非常明显。自18世纪以来，随着科学技术的发展，各类新材料、新工艺的出现，给椅子的设计与制作带来了新的契机。如由于合成树脂的迅速发展和高频胶合技术的应用，产生了一种新的椅子形态——胶合板椅。胶合板材料改变了原有木材的特性，椅子的结构、强度等均发生了变化，赋予了椅子新的造型风格。芬兰建筑设计师阿尔瓦·阿尔托在20世纪30年代将富有韧性和弹性的多层桦木单板胶合起来模压成胶合板，制作了这一时代最具影响力的椅子。他通过改变胶合板几层单板之间的相对位置使椅子背部弯曲成卷轴的形状，造型简洁大方，充满雕塑感。又如，新的合金技术和合成化学技术为椅子的制作提供了各类高性能的轻质合金材料及高分子聚合材料，这一系列材料的问世，为椅子的造型设计开辟了更广阔的领域。设计师加提和保利尼用乙烯基布看似随意地缝制了一个锥状袋子，内装颗粒状聚苯乙烯泡沫球，做成了布袋椅，该款椅子完全抛弃了传统椅子设计的结构感和造型规律，使用者可以随意而坐，在椅子的设计语言上是一次极大突破，这种突破在一定程度上得益于新材料的创造性使用。

（二）设计艺术与技术

图1-11　布袋椅　形式的突破得益于新材料的使用

设计艺术是强调审美的实用艺术，是技术与艺术结合的产物。其实用功能的实现以技术为基础，其优美的艺术形式由特定的技术手段赋予，因此可以说在一定程度上设计艺术是技术的产物。正如苏珊·朗格所说的艺术与技术的关系：“所有表现形式的创造都是一种技术，所以艺术发展的一般进程与实际技艺——建筑、制陶、纺织、雕刻以及通常文明难以理解其重要性的巫术活动——紧密相关。技术是创造表现形式的手段，创造感觉符号的手段……”^[7]设计艺术作为实用艺术，它的发展与技术的联系十分密切。

技术是人类造物的能力和知识。西方的“技术”一词最早源于古希腊techne（工艺、技巧）和logos（言词、演说）的组合，指完美的手工技艺与实用的演讲技艺。至20世纪，技术一词的含义趋于广泛，既包括工具、机器，又包括工艺程序、工艺技巧、工艺思想等。目前我们所说的设计艺术的技术包括生产技术、产品技术和操作技术等几个方面。生产技术是指生产者在造物过程中运用的知识、工具和物质手段。生产技术通常作用于设计师的工作过程，设计者必须依靠一定的设计技术、工艺技术和管理技术，才能物化、加工、传递自己的设计构思，有效地将各种客观材料、能源等内容按照设计意图组合成具有一定结构、形式和功能的人造物。产品技术是指设计物本身的技术技能，是由物的结构、材料组合而成的技术品质，是消费者在用物过程中所要达到的功能目的和手段。操作技术指消费者控制、使用产品时的知识、经验和能力。一般来讲，产品技术越复杂对消费者操作技术的要求越高。这就要求设计者从消费者的角度考虑，进行安全、方便、舒适的操作技术设计，从而真正实现人造物的功能。

古今中外，设计艺术的发展与技术的发展密不可分，人类每一次技术的重大变革都会给设计艺术带来重大发展。技术的大变革给设计提供了新的设计手段、新的设计材料、新的设计能源乃至新的设计课题。人类社会从手工艺设计、工业化设计到信息化设计的阶段性发展在很大程度上是由技术的变革促成的。

图1-12　母女相传的传统织布工艺

在原始社会至手工业社会阶段，技术主要表现为手工劳动的技艺，是劳动者在长期的造物实践中积累起来的经验和技能，包括工艺制作方法、手段和技巧等。这一阶段，主要依赖人力或畜力提供的简单动力，技术变革相对缓慢。受技术发展缓慢的制约，设计艺术受自然界提供的物质材料的限制，产品品类相对单一。技术手段的单一，使原始社会至手工业时代较少有社会分工，人造物的生产制作基本由一人完成，“设计—生产—消费”通常是一体的。工匠多是身兼设计家、艺术家与技术家于一身，凭借工艺经验的积累进行创造。受自然潜能的局限，工匠不可能超越自己的心智、双手和感官达到的范围进行创造。在技术传承上，往往是以父传子、母传女、师徒相传等方式进行，技术更新较慢，所以在绵延几千年的时间里，虽然工匠创造了精美多样的艺术样式，但造物的功能和形态结构本身没有太大的起伏变化。

在工业化社会阶段，技术以机器生产为主要特征，设计者个人对手工技能、经验的依赖程度降低，人的技艺特征被融入机器的技术装置中，技术更新较快，设计艺术与技术的结合比手工业时代更加密切。随着技术的进步，出现了职业化设计师，形成了以机械生产为主导，标准化、批量化设计为主流的设计生产新模式，随之“设计—生产—消费”等环节出现分离，并受到市场供求关系的明显影响。伴随技术的进步，现代设计的面貌也发生了巨大变化，从工艺美术运动对机械生产技术的某种批判到新艺术运动对机械生产技术的适应，新建筑形式、新产品形态层出不穷。至崇尚技术文明的现代主义设计发展时期，不仅产品的功能甚至产品的外在形式也具有了强烈的技术色彩。如在建筑领域出现了大量美观实用且轻巧坚固的钢筋混凝土、玻璃等建筑，由贝聿铭设计的罗浮宫新入口以钢架与平板玻璃构成现代金字塔，凭借轻灵的现代技术感与罗浮宫老建筑群的传统魅力交相辉映。

图1-13　法国巴黎罗浮宫新入口　贝聿铭

20世纪40年代开始兴起的信息技术以电子技术为基础，引发了设计艺术的设计及生产模式的新变革，使设计从有形设计扩展到虚拟的无形设计。高科技成为现代设计的明显特征，“设计—生产—消费”之间通过信息传递和市场双重纽带连接起来，且信息传递的连接作用越来越明显。在信息技术极大发展的今天，高科技为设计师的创作提供了新的平台，使设计师们拥有了更大的创作和表现空间。计算机辅助设计软件的运用，极大地提高了产品设计的质量和速度，产品设计越来越智能化。微电子技术的发展，新材料、新能源的开发与应用，使完成单个产品功能所需要的时间和成本都在下降，设计师们可以不必花费很多时间制作成品，而把大部分精力花在设计的构思和创意上。可以说，信息技术的发展从根本上改变了人们的生产、生活方式，数字化生产方式给人们创造了空前的人造物质的繁荣景象，使人们开始有精力思考设计艺术在资源消费与社会可持续发展中应该承担的作用，设计艺术也正在利用各种多媒体信息技术进行着新的尝试，可持续设计已成为设计发展的主流。

考察设计艺术的发展历程，每一种新技术的出现都为设计艺术的发展输入了新的动力，促进了新的工艺品类的产生。技术与设计艺术是共同促进发展的。技术为设计艺术的发展提供了物质和技术条件，设计艺术则将技术成果以物态化的形式表现出来，使技术更方便地应用于人类的生产和生活。