謝友柏院士：認識設計科學，研究設計科學

　　2017-12-05 10:59設計

　　

　　人類一切有目的活動，都有設計和實施兩個部分。設計是為實施規劃實施結果和實施路徑。所以，設計是人類一切有目的活動的起步。設計既然涉及如此廣泛，不同人對設計的認知也就大相徑庭，甚至連「設計」究竟是什麼也各有各的說法。特別是在物質產品（本文提到的產品，都指廣義的產品，即不是為自娛自樂而是要提供給社會的事、物，下同）從手工生產轉變為大工業生產以後，大工業生產的競爭長期處於規模競爭之中，這就使得物質產品的設計，與精神產品設計和社會產品設計越來越分道揚鑣。不同領域產品的設計，逐步發展和形成了各自不同的觀念、理論、方法、技術和工具。當物質產品生產在量上還不能滿足基本需求，人們還不得不為衣、食、住、行全力以赴時，這種不同顯得並不很重要。結果，在設計科學，即設計的基本、共同規律研究上，如設計科學是否有意義、研究什麼、怎樣研究等，國際上爭論了100 多年，也沒有形成多少共識。這從國外2015 年創刊的一個刊物Design Science（《設計科學》）29位編委對於什麼是設計科學眾說紛紜的討論里就可以看到。

　　物質生產能力在競爭中極度膨脹的結果，物質產品的量已經從奮鬥目標變成了某些情況下社會的負擔。人們在轉向對「新穎」和共同美好生活追求的同時，開始感受到這種非理性規模競爭帶來的災難（例如，霧霾成為許多地方揮之不去的夢魘）。在20 世紀，美國建築學家理查德·福樂（Richard Fuller，1895—1983）就提出設計要有效地利用科學原理使得地球上的有限資源能夠滿足全人類需求而不破壞植物的生態過程，並宣告將有「世界設計科學10 年（1965—1975）」的到來。這是對浪費自然資源行為的反思、對設計要滿足社會需求的領悟。德國建築學家沃爾特·格羅佩斯（Walter Gropius，1883—1969）則力圖為設計尋求一個技術和藝術的公分母，實現技術和藝術的統一，並將這個追求表達為設計科學。他的主張可以理解為設計要追求精神需求和物質需求的共同滿足。非理性競爭的後果雖然激發了越來越多的反思，不過還並沒有引起人們對設計的基本、共同規律的充分研究，也就是對設計科學的重視。

　　到了21 世紀，問題更突出了。人們追求精神需求滿足的趨勢一發不可收拾，20 世紀三四十年代和現在文藝演員的身價相比是天壤之別，這就是文藝產品從為極少數達官顯貴服務轉變為滿足大眾精神需求的結果。而旅遊居然能夠形成這樣大的市場，更能說明精神需求已經成為普通人群追逐的目標。信息技術和物流技術高度發展和全球經濟一體化，使得社會變得越來越相互依賴，越來越複雜。人們對「新穎」的追求推動創新競爭，但是「新」不能破壞共同美好生活，這就不斷產生新的治理的社會需求，也就是需要新的政策產品。就拿共享單車為例，它出來了，城市不能不管。共同美好生活還要求新的金融產品、新的教育產品、新的醫療產品、新的服務產品等，這些都是社會需求。同時也強勢地表明，不管哪一種產品的設計，今後都不能不同時考慮物質需求、精神需求和社會需求的滿足，否則就會在競爭中被淘汰。從現在形勢和今後發展看，顯然設計科學的重要性已經遠遠超過福樂和格羅佩斯當年的想象，不過「有效地利用科學原理使得地球上的有限資源能夠滿足全人類需求而不破壞植物的生態過程」和「尋求一個技術和藝術的公分母，實現技術和藝術的統一」的願望依舊沒有在設計中受到廣泛、認真的重視，這不免令人遺憾。他們的願望還有待今天和明天的設計師們去實現。

　　形勢如此發展，使得對設計的基本、共同規律研究，也就是對設計科學的需要越來越迫切，越來越不可有可無。設計科學所研究的是統帥人類一切有目的活動——設計的基本、共同規律而不是哪一類產品的設計規律。上述這些問題，都不是哪一個領域、哪一個學科或者哪一個行業的設計理論、方法、技術、工具能夠研究和解決的。

　　那麼什麼是設計科學要研究的基本、共同規律呢？人類有目的活動涉及方方面面，而且不斷變化和發展，新的設計問題不斷湧現，不可能指望對人類有目的活動給出一個範圍。因此，也不可能給出設計科學研究內容固化的描述。不過，可以舉出若干當前明顯看到的問題。例如，什麼是創新？創新與設計、設計與知識、設計競爭與知識供給關係如何？怎樣兼顧物質需求、精神需求與社會需求等。設計科學雖然範圍廣泛，但是絕不應該是抽象的（如有些人所說是一種哲學研究）、脫離現實社會問題的研究。設計科學研究要服務於人們對於「新穎」的追求，要服務於人類共同美好生活的實現，要服務於社會進步，以及設計出解決問題的路徑。

　　一個可以預見的問題是，當人工智慧或者機器人代替人在生產中的大部分實施操作（包括一部分設計的操作）以後，原來以承擔生產操作為主的人將去做什麼？顯然將轉變為以產品設計為主。可以設想，人們將以大部分時間從事產品設計或者支持產品設計的服務以換取社會回報。屬於精英的產品設計將變成全民產品設計。於是怎樣設計有益於社會、怎樣設計會有害於社會，將會成為社會發展的突出問題。猖獗一時、花樣百出、不斷更新的網路詐騙的設計，難道不是一種社會產品的設計嗎？這就是說，設計的基本、共同規律也就是設計科學的研究和教育在社會發展中將更具有其不可替代的作用。

　　國內關於設計科學的研究還在起步階段，如何能夠組織力量在比一個產品的設計或者一個技術的開發更高層次上來研究設計，是有待解決的命題。當前，迫切需要關於設計科學的開放式討論，以利於群策群力、集思廣益來推動設計科學研究。感謝《科技導報》「設計科學專題」的組織者為設計科學這樣一個重要卻尚不為人重視的命題出版這期專題期刊，相信歷史會記住這個專刊。

　　作者簡介 ： 謝友柏，1933年生於上海，機械設計及理論、摩擦學專家，中國工程院院士，現為上海交通大學及西安交通大學教授。提出了摩擦學3個公理和設計科學4個基本定律。