基于微生物的微观形态美在设计语言中的探讨

基于微生物的微观形态美在设计语言中的探讨

李恺悦孙欣

（南京师范大学美术学院,江苏南京）

2017年江苏省教育厅普通高校研究生实践创新计划课题项目编号：SJCX17_0333

摘要：随着显微镜拍照技术的成熟,将微观世界的绚丽多彩视觉图像带到了人们面前，该领域内微观图形的多样性和繁杂性一定会展现出新的视觉语言。本文通过运用微生物的微观形态图像模仿重构的设计手法对微生物的微观图像的视觉进行提取，探讨并提出由宏观视野下形态把握，探索以原貌、分解和重构的视觉化再生表达的微生物的微观形态图像资源，满足现代人对于“健康与微生态意识”的关注，深度发掘微生物的微观形态图像语言的构成法则，并能结合其视觉语言的创新方法实现对未来视觉设计的趋势把握和规律借鉴。

关键词：微生物；微观形态；微观图像；艺术；设计

自然美,无处不在。自然科学中同样存在美的元素，探究其中微生物学科也不例外。当今显微镜照像技术的发展，人们可以观察到肉眼无法观察到的微观视域，微生物在显微镜下的微观世界——微观图形美呈现出来，其图形样式是以一种超出人类想象和震撼心灵力的的形式存在。微生物科学微观形态的变化发展与当代艺术设计结合创作也逐渐引起了人们的关注。

1、微生物及其微观艺术的定义

1.1微生物定义及意义

400多年前荷兰人列文虎克发明显微镜，随后显微镜照像技术的不断提高，人们对肉眼所不能看到的”微小动物”有了更多的了解和认识。微生物它个体微小，与人类关系密切。需用显微镜放大进行观察的微小生物，在微生物世界内，按大小、结构、组成等可分为三大类，共有8大家族在自由自在地生活，并与我们人类相伴[12]。

微生物包括细菌、病毒和真菌等，与人类生活密切相关，绝大多数微生物对动、植物和人类是有益的，仅少数微生物会致动、植物和人类的病害。它广泛涉及健康、医药、工农业、环保等诸多领域[2]，现今与艺术领域也有结合，与之相关的是近5年的探索。

当下与微生物艺术作品创作有关的主要是细菌、真菌和病毒，生物艺术家主要是利用细菌代谢产物，色素，生长的菌落及其轨迹进行绘画创作的。细菌的生长被艺术家作为进行绘画创作的“颜料”。真菌属于真核细胞型微生物，它包括多细胞真菌（例如：霉菌）和单细胞真菌（例如：酵母菌）。微生物艺术家主要是利用真菌菌丝和孢子及多变色素，培育的菌落及其生长轨迹进行绘画创作的。用单细胞真菌创作的作品画有油画质感，用多细胞真菌创作的作品画有镂空雕刻感。而病毒属于非细胞型微生物，体积极其微小，只有一种核酸（DNA或RNA)和蛋白质外壳组成，必须寄生在活的易感细胞内增殖，需要借助电子显微镜才能观察到。生物艺术家目前主要是利用病毒本身微观结构来创作一些艺术作品或3D艺术图像设计。

微生物所形成的微观艺术（MicroArt）指的是微生物在平皿内或载玻片上的细菌、真菌和病毒与细胞本身形态通过放大技术观察所得到的微观形态或其所处的培养琼脂所构成的一个微观视域而得到的艺术化效果。通常微生物艺术的表现都放在宏观意义上的色彩、光泽度、表面纹理和菌落形态造型等肉眼可见的表观印象上，国内外很少有艺术家或受众对微生物的微观图形进行过艺术角度的考察，并通过科学的方法来使之艺术化。

微生物中的微观艺术就是在显微镜下所观察记录的部分，其中的微生物是在培养基中繁殖或增殖的单体形态，或细胞受病毒感染的形态的生长取向、顺序、大小等。它们都是自由的无序生长过程，因而不被人们的注意。随着观察手段的进步，微观视域下的微生物形态被更多人所发现，拓宽了人们艺术视野。如多细胞真菌主要由菌丝态和孢子组成，多细胞真菌在培养时菌落千姿百态，同一株真菌由于培养的条件不同或培养的条件相同而培养时间不同也会出现不一样的形态和颜色等，同时多细胞真菌在培养或保藏中易产生变异，这就造成了分离培养内在的均匀性和稳定性；从艺术的角度看这也是多细胞真菌平皿艺术性——产生出乎意料的艺术效果所在之处。

本文所涉及微观艺术的微生物图像是笔者对这些科学实验结果观察与记录，并从艺术角度对视觉资料整理，发现微生物的形态图像也是充满着一幅幅美轮美奂的景象的艺术世界，给生物艺术家逆常规审视自然美的思维，赋予他们以无与伦比的创作素材和灵感。下面，我们从三个不同方面来赏析微生物中的微观艺术。

2.微观艺术的类型

2.1载玻片上单菌的形态与结构的微观艺术

在微生物培养中，挑取少量微生物培养物，进行革兰氏染色或进行特殊染色，在显微镜放大400倍～1000倍下观察就可以观察到不同形态、大小的真菌的菌丝和孢子和细菌，这是观察细菌最常见的方法。如图1～8所构成的微观“自然原生态艺术”照片。

从以上图片可以看出，虽然细菌等微生物的实验图像在科研和教学中是用来体现该学科本身的情形，当我们从艺术的角度观察一个个微生物的形态结构，其形态多变，色彩多样；自然形状给人们带来了视觉的冲击。

2.2培养平皿菌落为主的微观艺术

微生物中由于不同的细菌培养的条件差异，其培养基原料和各种指示剂等组成也不同，而且细菌在培养基上生长代谢产物所含各种各样的微量元素差异，因此细菌平皿中菌落的色彩和肌理出现极大不同，这样丰富了微观艺术的艺术效果。真菌菌落与细菌菌落相比起来大得多，由菌丝组成疏松的绒毛状、絮状或点状或网状，并没有固定大小，生长过程延伸至整个培养基平皿中形成各种形状图案，并产色素致菌落呈现各种颜色有绿色黑色。如图17～21为作者创作的微生物平皿艺术图案，给受众者耳目一新的艺术灵感（添加介绍）。

2.3细胞培养瓶细胞与病毒为主的微观艺术

微生物中的细菌和真菌的菌落以及人工修饰细菌或真菌菌落的轨迹，这样平皿中就会变幻出了生活中的精灵，这也是微生物平皿艺术画的魅力。把一些可能是普通人所认为的污染的培养基平皿通过艺术家的创作形成具有视觉观赏性的平皿艺术绘画，就可转化微生物平皿艺术画面，让受众乘着幻想的翅膀，激活创新的灵魂。如图18～19青霉、如图20～21自然韵图。

病毒在自然微观世界里，病毒与细胞共融与共生的。依细胞不同的形态，主要是由不规则的圆形、多边形、和线形组成，在二维的空间中，点、线、面的设计元素也在细胞结构上体现的淋漓尽致，这些富有生机的生命本质应用到艺术之中。其外轮廓或以蝌蚪状团簇在一起的球体曲线为主，突出了生命形态的动感特征，微生物它们结构均衡而完整，在生物学中研究者靠细菌的形状来辨认种类不同的菌类；但当艺术家在看到微生物形态时发现了其丰富的形式美感，构造奇特。

3微生物的微观形态图像的视觉语言形式与审美

3.1微生物的微观形态图像的视觉特征类型分析

微生物的微观形态图像的视觉语言作为一种新媒介，相连的是人与人、人与自然的和谐规则，其最终目的是通过对其形态图像的提取、转换与重构，实现信息的合理、高效、迅捷的表达，所以在装饰设计中既要有传达的目的性，又要有高雅的艺术性，充分展现形式追随功能的设计原则，这就要求在对微生物微观形态图像进行视觉加工时，需要去粗取精、创意新颖、个性鲜明、选择易被接受的再造应用形式如图29～31，图30~31是陈桐友重构设计[4]。

如图28～30是艺术家陈桐友重构设计图

微生物的微观形态从视觉整体上看有三大类：球形、杆形、螺旋线形。杆菌细胞形态呈现出较为复杂的特征，主要有短杆、长杆如图5、棒杆或梭状如图6和分枝状如图8，它们都展现出生长的生命活力。球菌的视觉特征是以圆形为基本单位如图3现出的排列方式多样,可分为单球形、双球形如图7、链球形如图4、八叠球形等。该图形都饱满而生动，充满生灵气息。螺旋菌则分为弧菌、螺菌、螺杆菌，人们还发现呈星形和方形的独特细菌形态。病毒则是由DNA或RNA分子，外层覆盖了一层蛋白质的物质构成。病毒形态呈现出球形如图32、杆状如图33、砖形、丝状等多种形态，不同的形态特征既是对客观的自然图形轮廓的表现，又能够充分反映出病毒体生长、运动、变化的轨迹，这也是对生命细节的思考与探索。它的形态语言所体现出的是简约而不简单的视觉审美理念，也是把生命找寻与追逐的设计思想融入其中，让受众带着思考去实现与视觉信息的交互沟通，这样设计作品便会耐人寻味。

图31～32，图电镜下观察球形病毒电镜下观察杆状病毒

微生物的微观形态图像在表达“参数化设计”的设计目标和意图时，无论在何种文化时代背景下，源于自然的形态都具备生命的内涵性，它的结构，布局信息细节语言，甚至每个基本的形态图像都蕴藏着你、我与人类之间永恒的关系。

图33～34计算机合成的引起流行性感冒病原体——流感病毒照片

图33来源http://www.58pic.com/sucai/14733979.html；

图34来源http://www.quanjing.com/imgbuy/ing-02a15fd6.html

图35计算机合成的引起婴儿腹泻的病原体——轮状病毒照片图42LindaM轮状病毒电镜照片

图35图来源http://www.uux.cn/viewnews-47239.html

图36图来源http://www.uct.ac.za/depts/mmi/stannard/rota.rota.html

图37计算机合成的引起肺炎的病原体——肺炎链球菌链照片

图来源http://www.ytbbs.com/thread-3158665-1-1.html

图38计算机合成的长有鞭毛的大肠杆菌照片

图38来源http://www.ytbbs.com/thread-3158665-1-1.html

3.2微生物的微观形态的内涵分析

微生物的微观形态图像的视觉语言具有深刻的内涵，形态意味丰富而特别，作为设计师的我们，需要更加关注其形态与生长之间的自然关系，它们的形态构成大都是抽象的以偏几何形态组织而成，由于其形式的不同给人带来的视觉注意与感受也会有所差异，对图形的提取与应用，可以是视觉的再现，分析并总结提炼出它们独有的运动和发展的特性要素，也可以是艺术化再加工，探讨其性质加以综合、抽象，以一种具有适合性的形态美来表达设计目标与诉求，那么微生物的微观形态图像的美即是形式服从于功能的完美表现。来自自然的形状符合现代视觉审美的趋势与要求，充分利用微观自然中所蕴藏的具有生命活力的形态，有意识的创造有意义的秩序，使之为视觉语言加工与应用增添独特的表现性。

从微生物学来看，微生物学研究者经常在他们的研究中提到“形式”的重要性[5]。其生命主要是核酸和或蛋白质的存在形式，不断通过新陈代谢与周围和外部进行能量与物质交换，生命从产生、繁殖或增殖直至凋亡的整个过程都与周围环境形成对立与运动的关系。微生物的微观图形各种各样的形式，也正是艺术家所关注的。如英国视觉艺术评论家克莱夫•贝尔[3、6]所说“艺术是有意味的形式”。微生物从艺术观察的角度来看，真菌细菌放大后所观察到他们的外观形式（形态、色彩、材质）被人所感知，并且带来一种审美性，引发人的联想触及感情活动这种形式美就成为人的审美对象[3、6]。微生物的微观形态图像的视觉语言尤其是细菌细胞、核酸结构、组织细胞等都是强烈的生命性符号的缩影，在视觉传达设计中被广泛应用，由此可知微生物的微观形态图像的视觉语言是生命设计的重要入口，它应该是精神的容器，更是建筑信息情感的重要语素，我们也不断在发现与探索视觉与生命的自然关系，让视觉受众能够感受到在自然与有意之间的平衡。

在微生物的微观图像的视觉语言提取与设计过程中，需要融入对生命文化的设计解读与思考，针对设计主题选择合适的媒介载体，构想表现形式，使抽象的无序生命概念能够从简单的印象变得丰满而形象。

3.3微生物的微观形态图像视觉语言的创新设计

微生物的微观形态图像的视觉设计推演的是人类思维的跨界性研究，体现为各学科之间相互渗透、影响，实现视觉体验创新的延伸与再造。科技时代的创新性革命，正如来自巴西的跨领域艺术家维克•穆尼斯(VikMuniz)说道：“我永远喜爱与科学家们合作，因为他们给了我们可以在中间或许在时间的某个节点偶遇精彩的点子，最终实现物质和意义之间的组合。科学家和艺术家之间的合作，努力使获取的视觉图像超越其本身，他们并不能否认，它们越微小，越是拥有鲜活的生命力”刚性的科学实验视野辅以流动性的艺术加工，实现跨越学科项目之间的界限[7]。

图34计算机合成的引起流行性感冒病原体图39美国艺术家帕梅拉•桑迪（pamelaSunday）的微观形态作品欣赏图片来源：http://www.pamzylove.com/

图40人大肠埃希菌1000×形态图图41模拟细菌微观形态图案

图41片来源：https://designschool.canva.com/blog/design¬trends¬2016/

图42~43健康大鼠肝细胞图、48健康大鼠肝细胞构成的“肝细胞装饰性图案”

http://www.360doc.com/content/16/0524/18/31490331_561955068.shtml

图44模拟细菌微观形态卡通图案

图44来源http://www.nipic.com/show/18123836.html

图45模拟细菌微观形态卡通图案

图45来源http://www.158pic.com/Web/Vector/katong/84526.html

无论是艺术家，还是微生物学家都承认，现代的视觉受众都必须接受来自微生物的微观形态图像的物质介质的挑战与冲击。癌症细胞是相当漂亮的，但它是令人心生畏惧的，不过它也可以激发美，让我们理解自然如何创造生命，生命的消亡，生命的重构，这是人类生活不可避免的一部分；微生物的微观形态图像的被人广为了解及应用，这项前瞻性结合一定能够给人们带来惊喜，无论这样的惊喜是好是坏。

艺术和科学之间的对话构成了当代艺术的新趋势,艺术家使用新开发的科学技术有助于创造新形式的艺术表达方式和传播新技术的概念。从上世纪80年代开始，西方艺术家就开始在生物、物理、数字领域寻找艺术表达的可能性，并提出了我们当下最感兴趣的问题：生命怎样认识自然物，从而更好的活着。科学家也不断地为艺术家提供科技信息，艺术家为科学家提供更大的想象空间和素材及个性思维[9]。

4结论

目前，微观图像虽然还没有公认的定义，这里笔者对微观图像的艺术探索只能被认为是微步，只是略举几例。其实，微生物的菌落外观形态、色彩和肌理是集大自然之天成，对这方面的欣赏和研究刚刚起步。以本文唤起艺术家和受众对微生物的微观图形更加深入地研究和欣赏。在新媒体艺术中，微观图像可成为艺术家表达其创作理念和创造性设计活动取之不竭的源泉之一，并且它以其本身具有的真实的奇观性吸引着受众的眼球，各种新奇的艺术作品逐渐走入大众。

参考文献

[1]黄敏主编微生物学与免疫学北京人民卫生出版社2007年第一版，第1页、第128页.

[2]刘晶星主编医学微生物学北京人民卫生出版社2016年第八版，第1页.

[3]俞爱芳微观自然形态的研究与设计应用美术大观，2007；（7）163.

[4]陈友桐“从陈友桐与微生物之间的平等关系说起”，雅昌艺术网，

2010年8月,http://exhibit.artron.net/zl.php?=10538

[5]StephenWilsonInformationArts,IntersectionsofArt,Science,andTechnology(TheMITPress,Cambridge,MA,2002p88~89).

[6]任鸣论克莱夫•贝尔的艺术本质青年文学家，2009；（24）167～168.

[7]维克•穆尼斯（VikMuniz）菌落影像：一次医学与艺术的疯狂合作

http://www.360doc.com/content/16/0524/18/31490331_561955068.shtml

[8]PatríciaNoronhaYeastBiopaintings:BiofilmsasanArtisticInstrument

Leonardo,Volume44,Number1,February2011,pp.38～42(Article)

[9]张海涛著,未来艺术档案,金城出版社,2012.03,第64页

注：上述文章中没有标注图来源的均有作者本人提供。

作者简介：李恺悦（1993.11—），女，汉族，安徽合肥人，南京师范大学美术学院，16级在读研究生专业：艺术设计，研究方向：装饰艺术设计；

通讯作者：孙欣，博士，南京师范大学美术学院，副教授。