仿生建筑起源于原始人类模仿自然的心灵冲动，在世界各地传统建筑上处处可见模仿自然的痕 迹。现代非线性科学的发展使得人们开始认识到各种复杂自然现象背后的规律性，信息技术和计算 机技术的应用可以帮助设计师轻松地获得各种不规则和富有诗意的有机形态和空间，并使建筑获得 类似生命的特性，能够对周围环境的各种变化发生应激性反应，与自然环境形成高度和谐的共生关 系。在这种情境下，建筑仿生学已从早期简单的对生物形态的模仿发展成一种全面系统的科学，仿 生设计也作为一种设计潮流在世界范围内渐渐兴起。 本论文根据建筑仿生学的研究内容和应用范围，将课题的主要研究内容归纳为自然外部形态模 拟、生物内在功能模拟和生物生活模式模拟三个层次，分别研究归纳种种自然形态的几何特征、生 物内在功能的构造原理以及生物生活模式的应激机制，在此基础上结合当代建筑技术的发展以及当 代仿生建筑实践的种种趋向，提出了一个以建筑仿生学的概念内涵、技术策略、设计方法和发展趋 向为框架的整体研究体系。生物形态是自然作用的图解，本文将自然形态总结为对称与均衡、曲线 与有机形、螺旋与双螺旋、分节与折叠、分形与重叠几个基本的规律，对它们的基本概念与生成机 制做一个简单阐述，并对它们在建筑设计中的仿生应用做一个较系统的探索，以期建筑形式和内涵 都能够与自然环境相融合，与人类的精神情感达到回归自然的共鸣。生物功能是自然选择的杰作， 本文将生物各层次构造对功能的适应体系分为力学与结构模拟、材料与构造模拟、色彩与肌理模拟 三个方面展开，着重探讨它们的适应方式与原理，然后将这些原理应用到建筑设计中，促进建筑技 术的进一步优化并显示出自然的生命力。生物行为是对环境适应的反应，本文将生物与环境相适应 的生活模式分为生物环境适应方式、生物相互作用关系和生命内部调节模式三个方面展开，模拟生 物环境适应的反应模式和调节机制，可以使建筑获得某种类似生命的特征，能够自主地根据环境变 化调节自身存在方式和运行模式，有利于充分地利用环境资源并形成与自然相协调的适应关系。 建筑仿生学作为一门新兴的边缘科学，不仅在表层形态上借鉴自然界事物的形象，更在深层结 构中思考人与自然、建筑与自然的关系。仿生作为一种设计趋势经历了由自然形式模拟、生物技术 模拟到生命原理模拟的发展历程，在建筑设计中模拟自然不仅仅追求形式的愉悦、技术的高效，更 寻求一种和谐的建筑存在方式，以实现建筑的多种目的和多种用途。对自然的模拟也经历了由外在 形式到内在规律，再到生命本质的发展历程，仿生建筑不再执着与自然原型的形似或神似，而是强 调运用生命原理和规律解决设计的具体问题，并将为建筑设计和城市规划带来深刻的变革。 关键词：仿生学 模拟 自然形态 生物功能 生活模式