原創、采訪: 李杰 設計雜志
采訪：李杰 李葉
受訪：趙超
“趙超博士，清華大學美術學院副院長，教授，博士生導師，清華大學藝術與科學研究院副院長，清華大學健康醫療產業創新設計研究所所長，教育部設計學教學指導委員會秘書長，國際設計聯合會ICO-D 副主席。專注于跨學科和跨文化的設計研究與創新實踐，主張通過設計創新整合文化、技術、美學、商業等要素，實現設計的社會屬性、人性化體驗，以及可持續發展。趙超博士近年來主要從事用戶體驗研究、人本設計創新方法研究、健康醫療產品與服務設計創新、老齡化設計研究、社會創新理論研究等領域的設計研究與實踐。他獲中國政府國家優秀海外留學生獎；教育部新世紀優秀人才；澳大利亞政府“澳中校友杰出成就獎”；中國設計業十大杰出青年；北京市優秀教師獎等獎項的表彰。主持諸多國家部委和國內外大型企業的產品和服務創新設計項目。
在人工智能技術的推動下，藝術與科學的學科界限將進一步被打破并不斷交叉融合，越來越多的藝術設計語言通過科學的形式得到升華，科學的探索也更加依賴于藝術的表達與創新。科技與藝術的結合激蕩出更加多元化的藝術表現形式與互動跨界的特質。趙超教授提出，“新技術的光芒下，藝術與設計是面臨消亡的挑戰還是轉變的機遇，是當下學術界和產業界思考的關鍵問題。”
《設計》：您認為藝術設計與現代科技之間存在著何種關聯？技術與文化的整合共生對現代設計的可持續發展至關重要，其重要性如何體現？
趙超：設計創新和技術創新是當下社會文明不斷發展的兩個重要驅動力。在現代設計發展演進的歷史軌跡中，消費文化、技術進步和社會需求共同促進了藝術設計的不斷發展。設計應該成為人類文化構建過程中的一個重要部分，而不僅僅是作為文化的表象反應。如果說消費文化使設計成為必然，技術的演進使設計成為可能，社會包容和持續發展的需求則使設計明確了價值體系。英國設計史學家彭妮.斯帕克（Penny Sparke）曾經提到設計的兩個方向：一方面，設計作為生產活動的隱形特質，在人類社會生活中起到不被認可卻至關重要的作用；另一方面，設計作為大眾媒介與消費文化的一個特有概念，受到明顯關注和普遍承認。1945年之后，技術與設計之間呈現出多重關系，一方面，技術創新推動商業化的批量生產，并隨著市場的開放，促進了不同地域、不同文化、不同市場間的商品流通和全球消費文化的形成。另一方面，新材料的出現帶來新的設計挑戰，設計師不斷利用新材料和新工藝創造嶄新的產品和功能，例如20世紀中葉，設計師們使用塑料設計了一系列色彩鮮明的椅子，成為當時物質文明的重要符號，構建了日常消費文化的現代主義烏托邦語境。進入21世紀，伴隨著信息技術帶來的產業變革，形式追隨功能的現代主義信條隨之崩塌，設計師可以借助于設計，在特定文化語境中為消費者提供象征新身份和具有新意義的產品、服務和系統。從上述歷史發展軌跡可以看出，設計從消費主義的附庸轉向構建新生活方式的手段，進而發展到通過管理技術的復雜系統，實現可持續包容發展的社會創新，設計、技術、文化諸要素之間始終相互作用，相互影響，協同發展。當我們從研究目標、方法論、價值體系等維度對三者進行比較時，可以認識到，科學技術相關學科研究自然世界規律，借助于實驗和分析等方法，探尋“真理”的客觀性和“世界”的邏輯性；社會文化相關領域關注于對人類認知經驗和社會行為的研究，借助于類比和隱喻等方法，致力于構建主觀性和想象性的現象公平；設計學則重在研究如何創造人為世界，借助于形態和原型等手段，探索基于移情和原創價值體系的適度的生活方式。由此可見，技術與文化重在通過分析、歸納、演繹等方式解決問題，而設計學則是通過整合與構建的方法，將技術創新與文化語境有機結合，為社會需求提供產品-服務-系統。這一點從索尼公司的隨身聽、蘋果公司的iPhone、戴森公司的吹風機、到特斯拉的電動汽車等產品的成功可見一斑。從這個意義上說，設計是將硬核技術與文化內涵最終物化為用戶體驗和社會生活與生產方式的重要橋梁和手段。
設計作品：《生化檢測設備的設計研發》
《設計》：請與我們分享一些設計整合多學科多領域的知識與資源，在醫療、社會保障、文化傳承等方面所發揮出的創新驅動作用的案例？
趙超：設計是構建社會包容性發展和文化傳承創新的重要手段之一。設計學科要發揮其整合作用，前提是能夠借助于系統思維對創新過程中被整合的不同學科有認識和了解，并能促成不同資源的協調合作。設計必須在產業實踐中，在與多學科團隊的協同創新過程中，凸顯其特有的價值，才能獲得社會和產業的認同。這里我想結合自己在設計研究與產業實踐中的體會，談談設計在健康醫療、社會保障、文化傳承等領域發揮的多學科整合作用。
健康醫療行業是一個硬核醫技驅動的社會復雜系統，涉及診療技術、醫保體系、醫患關系、藥物研發、醫療器械、社區構架、醫院服務等一系列紛雜的要素關系。設計學科要想介入這樣一個行業，面臨著巨大的認知和技術壁壘和挑戰。早在2000年，我開始借助于清華綜合學科優勢，展開設計學與生物工程、醫學、材料學等相關學科的協同創新研究和產業轉化實踐，探索設計學科與健康產業的深度跨學科融合。可以說在起初階段，經歷了艱難的過程。最初介入該領域時，我的合作方對設計缺乏認識，每次設計方案評審時，我都要面對技術、醫學、市場等諸多專業人員的質詢。作為設計師，必須做到有能力從企業自主創新的切實需求出發，系統考慮人機工程學、成本控制、材料工藝、美學、操作易用性、品牌形象、服務模式等諸多設計創新要素，提出既有產業轉化可能，又有設計創新品質的落地解決方案。經過多年的磨合、學習、鍛煉，隨著我的大量設計成果被產業轉化，幫助企業獲得可觀的社會與市場效益，設計學已經被他們所認同并重視。
設計作品：《生命科學檢測設備研發》
得益于醫療領域多年的項目研究實踐，我結識了眾多國內醫學領域的頂尖專家學者，通過與這些業內專家進行跨學科合作，使我有機會向他們學習醫療體系內的技術、工程、診療等的專業知識和研究方法，這些設計學之外的知識經驗積淀，使我作為一名設計師，能夠在深層次與團隊中的醫學和工程領域的專家對話，探討跨學科解決方案；并通過設計成果的有效轉化，幫助技術團隊進一步了解設計對于健康產業創新的重要作用。我想，這是設計學與一些技術主導的學科展開協同創新，發揮設計學整合職能的重要基礎和工作技巧，也是設計學具有的跨學科整合特點的天然屬性。經過多年在健康醫療產業的設計研究與實踐，結合國際設計學科前沿發展趨勢，我創建了清華“健康醫療產業創新設計研究所”，在設計學科中率先探索將設計與健康產業深度融合，實現跨學科協同創新發展。研究所力邀國內醫學領域的一批頂尖專家加盟：中國科學院院士、國家最高科學技術獎獲得者吳孟超教授受邀擔當榮譽所長，中國工程院院士程京教授任學術委員會主席，中國細胞治療領域的領軍人物錢其軍教授任技術總監。作為研究所所長，我希望通過這樣一個高水平的跨學科團隊的引領，整合工業設計、生命科學、材料科學、環境設計、工程設計、信息科學等多學科資源，面向未來，進行基于人工智能和大數據技術的醫療產品、服務、系統的創新設計研究與實踐，改善人們的就醫體驗，構建大眾的健康生活質量。通過產學研結合的設計研究與實踐，為健康產業創新應用和前沿設計學科專業建設構建新的知識體系，指導設計成果的產業轉化，面向健康中國戰略，打造“健康設計”新的專業方向和人才培養體系。
在構建文化自信上，設計同樣發揮著重要的作用。國家正在大力推進非物質文化遺產的保護和傳承，設計學科能夠發揮特有的學科優勢對文化遺產進行產業活化與創新。近年來，國家大力推進文化科技深度融合，進一步助推了設計學科的發展和對文化傳承創新起到的作用。例如，由清華大學魯曉波教授牽頭，聯合10家產業和大學進行協同攻關，我們首次成功申報立項科技部“現代服務業重點研發計劃：中國風格文化創意及智能產品設計技術集成與應用示范的課題”，這是科技部首次將設計學科作為促進文化與科技融合發展的重要支撐，進行重點研發攻關。本項目旨在構建中國文化與美學的知識圖譜、基于中國人因工程學的設計標準、中國設計風格要素數據庫等理論方法工具，進而指導中國高鐵、服裝、手機、家具、陶瓷等眾多產業的自主創新與文化振興，因此該項目被譽為中國設計學科的“登月工程”。我有幸在這個重大科技攻關項目中主持“基于中國美學特征與人因工程學的設計標準與準則研究”的課題。研究團隊希望通過幾年的努力，在理論與實踐層面，構建全球化語境中的中國風格設計范式，引領中國產業的自主創新，打造設計學科推動科技文化深度融合的驅動力。
設計作品：《老年智能助力健康椅設計》
《設計》：您認為我們應該如何看待當下人工智能的迅速發展？這種發展對于設計學科的建設有哪些影響？
趙超：近年來，隨著互聯網、大數據、云計算和物聯網等技術不斷發展，人工智能正引發鏈式反應般的科學突破，引領新一輪科技革命和產業變革，也將加速培育經濟發展新動能并塑造新型產業體系和文化形態，對人類生活方式甚至社會結構產生深遠影響，進而引發藝術形態范式和設計創新方法隨之變化。
如果說，工業革命發源于歐洲，信息革命由美國牽頭，那么本次人工智能帶來的變革則是一場全球范圍內的協同探索。中國恰恰可以借助于此次機會在世界范圍內引領新的產業革命和文化復興。因此，清華大學于去年在國家博物館舉辦了“第五屆藝術與科學國際作品展”，主題就是關注“人工智能時代的藝術與科學融合”。作為執行策展人，我有幸全方位近距離地對本次國際性的學術活動進行了觀察、學習和反思。本次活動遴選出來自全球20多個國家地區的200余位藝術家、設計師、科學家、哲學家、工程師所創作的人工智能領域的作品130余件。展覽通過“拓展人類認知的邊界；探索技術創新的藝術范式；構建技術與藝術的協同創新”三大主題，探討了人工智能技術背景下的藝術與科學融合所呈現出的新特點和新趨勢。
當下，越來越多的學者從新的技術維度來解讀人類社會的發展軌跡。他們指出，人類過去從碳基文明走向硅基文明，而今天正在邁向人工智能文明。在人工智能技術的推動下，藝術與科學的學科界限將進一步被打破并不斷交叉融合，越來越多的藝術設計語言通過科學的形式得到升華，科學的探索也更加依賴于藝術的表達與創新。科技與藝術的結合激蕩出更加多元化的藝術表現形式與互動跨界的特質。現如今，神經網絡、深度學習、3D打印等新的技術革命帶來人類社會全新的生產關系變革，并不斷定義未來的社會文明和藝術設計方法、手段和形態。新技術的光芒下，藝術與設計是面臨消亡的挑戰還是轉變的機遇，是當下學術界和產業界思考的關鍵問題。通過本屆展覽多元化的作品可以看到，藝術家、科學家、設計師們更多的是以積極樂觀的態度，通過擁抱和利用人工智能技術，在諸多領域進行著設計創新探索和藝術生產實踐。英國學者Nigel Cross將設計認知分為自然智能和人工智能兩種類型，自然智能是指觀察自然界中的各種形態，對物體進行辨識和分類，洞察自然和人造系統的能力；人工智能則是指由人工制造的系統所表現的智能，是對人類思維信息過程和認知行為的模擬。設計造物過程中人工智能應用的目的不是要替代人類設計行為中的自然智能，而是幫助我們更好地了解自然智能和認知能力，從而創造更富想象力的人造世界。我想，這種影響將輻射到包括新媒體藝術、工業設計、建筑與環境設計、視覺傳達設計、紡織與時尚設計、陶瓷設計、生命科學、材料科學等諸多學科與領域，將貫穿從設計教育到產業實踐的各個環節。
設計作品：《生物芯片檢測系統一體化設計與企業產品形象定義》
《設計》：您認為設計師應當掌握什么樣的知識和能力來應對時代的發展？與此同時我們的設計教育應當如何適應時代？
趙超：回答這兩個問題的前提，需要先明確兩個前提，即當下社會，“設計”是一個怎樣的學科？設計學院的課程是否能夠滿足培養新型設計創新人才的需要？
從設計認知角度來看，設計應該是連接各個分支學科，推動達成共識，創造新的知識并重新理解設計本身的創造性行為。設計認識論尋求研究設計師式的認知；設計行為學尋求研究設計實踐和設計過程；設計現象學尋求研究人造物的形式和結構。因此，設計能力是針對使用情境、關鍵因素、引導質量、形態特征進行定位、強調、重溫的行為；是針對不確定問題和挑戰進行定位和重構的行為；是通過嘗試新方案和不同可能性而進行問題解決的持續性行為；更重要的是，設計能夠成為與時俱進的知識建構的手段，并不斷為設計師提供創新的工具方法；它是一種根據設計情境而表現出的反映性實踐行為過程。設計學院必須重新審視課程所基于的實踐認識論和教育學假設，致力于把反應性實踐課程作為專業教育的關鍵要素。如果當前我們設計學院的教育危機根植于基于技術理性的實踐認識論，那么設計學院現行的理念能產生適合復雜性、不穩定性、不確定性、矛盾性特征的實踐世界的課程嗎？
針對上述關鍵問題，我覺得設計教育應該從知識傳授、能力培養、價值塑造三個方面構建三位一體的知識體系：在知識層面培養學生掌握設計的方法、原則和工具，能夠從跨學科的角度整合設計、工程、技術、文化、環境、商業等要素，提出創新性的產品和服務解決方案；在能力層面，培養學生基于自身專業特長，構建設計創新思維、產品設計能力、造型藝術素養和設計管理意識。培養學生能夠運用藝術設計技能輸出創新概念和界定創新機會，為特定項目提出創造性的規劃方案，并能對產品、服務和用戶體驗進行功能原型研究、生產工藝制作、產品原理測試等工作，以最終實現設計的預想。在價值層面，使學生能夠制定和實施應對全球化挑戰的高級別戰略，從事復雜的設計創新項目管理工作。為學生在特定設計專業領域的發展提供更廣闊的人文視野、綜合性的創意能力、設計管理的領導力，借助設計手段構建人類命運共同體。
設計作品：《系列醫學設備設計轉化》
為此，我們在清華，面向教育部“六卓越一拔尖”計劃，采取了一系列教學改革措施，探索創建了一批新型設計創新人才培養項目，推動面向未來社會需求的跨學科與跨文化的設計領軍人才培養。一方面，我們創建了面向清華工程、人文等多學科的“工業設計本科二學位復合型人才培養項目”；構建了設計學與材料學合作的“材料與設計創新”本科輔修專業課程；這兩項教學改革注重培養能夠適應不同行業需求，從事產品設計的卓越設計師。另一方面，我們與醫學院合作，整合藝術設計與生物工程，建設首批清華榮譽通識課，培養通曉工程、醫學、人文、藝術的轉化醫學領軍人才；我還主持創建了面向不同學科專業研究生的“設計思維證書項目”；這兩項教學改革注重培養具有創意設計思維的跨學科卓越工程師。與此同時，我們與設計學世界排名第一的英國皇家藝術學院和帝國理工學院合作創建“全球創新設計研究生聯合培養項目”，引領應對全球化挑戰的跨學科和跨文化的高端設計人才培養。該項目借助三所合作學校的優勢學科和東西方文化差異，培養應對全球化挑戰的設計領導者，三年間已有20個國家的120名學生從該項目畢業。
設計作品：《新冠病毒核酸快速檢測產品設計》
我想，設計教育應該通過社會性學習將學生們在認知性學習中的知識片段進行有機整合，培養學生的批判性思維、反應性實踐、關聯性構建，以及對于語境認知的敏感性和團隊合作精神。通過“做中學”的項目制教學，我們幫助學生在不同文化中構建文化傳承與創新的設計能力、解決社會可持續發展的創新能力、面向智能制造的和產業升級的設計能力，為構建人性化的產品-環境-系統培養領軍人才。
第五屆藝術與科學國際作品展暨學術研討會-SOPHIA機器人
《設計》：請您分享一次您記憶深刻的設計實踐。
趙超：在設計教學、研究、實踐中探索設計學科的內涵與外延，是設計學科建設的重要方法。我認為，作為學院背景的設計實踐者，與企業里的設計師之間存在著諸多不同。我們每一次設計實踐過程都會經歷從研究到創意、再到工程轉化，進而反思實踐、構建知識、反哺教學的閉環過程。因此，對于設計學院的教授來說，設計實踐不僅是一個解決特定問題的過程，更是構建新知識新方法，探索設計學科未來發展方向，不斷完善課程體系，培養新型設計創新人才的必要手段。我想，設計學院的教師必須有能力平衡設計實踐、設計研究、設計教學三者之間的關系。當下國內外設計學院的師資面臨很多挑戰，有些青年教師博士畢業，只知做研究寫論文，不懂如何實踐，也有的只關注項目實踐，無法將實踐提升成理論方法，這些都可能會使未來設計學科建設和設計人才培養面臨困境與挑戰。我想，設計學作為一門應用性學科，需要學院的從業者有能力將論文寫在祖國大地上，通過實踐研究構建設計學科的知識體系。
作為設計實踐者和研究者，面對這次突發性的全球公共衛生危機，我們自然責無旁貸，全力參與到疫情防控重要產品的技術轉化攻關項目中。由我主持工業設計，生物芯片國家工程研究中心研制的“恒溫擴增生物芯片檢測系統：六項呼吸道病毒核酸檢測芯片產品”，在此次新冠疫情阻擊戰役中發揮了重要作用，成為“健康醫療重器”。在疫情最為危急的階段，該成果連續四次被新聞聯播報道，習近平總書記和李克強總理專程視察和批示了該成果，鼓勵產品創新服務國家需求，立足健康事業。該系統設計經國家衛健委高級別專家組組長鐘南山院士、國家衛健委高級別專家李蘭娟院士、清華大學醫學院講席教授程京院士指導，采用多指標聯檢的方式，一次性高效鑒別感染源，實現快速確診感染病例，準確排除疑似病例的目標。作為工業設計研發的負責人，我與技術團隊進行協同創新，為該系統構建了大批量、模塊化、高通量的快速組裝和檢測模式，以及安全性、智能化、易用性的使用體驗，為快速高效地應對此次疫情中的各種突發大規模診斷救治需求，提供了人性化的設計解決方案。該系統是全球首個能在1.5小時內檢測包括新型冠狀病毒在內的六項呼吸道病毒的診斷系統。在疫情防控的緊要關頭，清華大學第一時間向武漢捐贈1.2萬人份該產品檢測芯片試劑盒，為快速高效檢測篩查新冠肺炎患者提供了有效醫療檢測保障。
第五屆藝術與科學國際作品展
暨學術研討會現場
目前，為了響應習近平總書記在考察該成果時強調要加強戰略謀劃和前瞻布局，完善疫情防控預警預測機制，及時有效捕獲信息，以及采取應對措施的指示，我們正在加緊工作，借助于工業設計，優化完善系列化健康醫療檢測設備，包括“恒溫擴增生物芯片檢測系統”、“全自動便攜式微流控生化分析系統”、“個性化用藥所需的全自動DNA分析儀”、“中醫眼相診斷儀”等醫療檢測設備，通過有效應用產品設計、交互設計、服務設計等相關學科專業知識，支撐了生物芯片國家工程研究中心“COVID-19新型冠狀病毒感染病患信息采集系統”的構建，這些人性化設計的產品，通過整合人工智能和中西醫診療技術，致力于推進預防為主，中西醫并重的國家重大疫情指揮監控網絡的建設，構建基于5G網絡傳輸的、從城市到基層全覆蓋的疫情自動監控報告體系，通過大數據和新型傳染源檢測技術相結合，實現網絡化、實時化、自動化、人性化的疫情監控預警救治和院后報告的創新產品服務系統。
全球創新設計聯合培養項目教學成果展
目前，我正在參與攻關設計的一項面向家庭快速核酸檢測的便攜產品，將會對疫情常態化防控做出貢獻。該產品通過便攜、小巧、易用、高效的設計特點，讓家家戶戶都能夠進行自我快速核算檢測。通過手掌大小的一次性便攜產品，用戶在家中自我采集咽試紙檢測，在20分鐘內就能獲得個體用戶的核酸檢測結果。如同家用驗孕棒的使用，該產品使用快速便捷，能夠實現對疫情早發現，早治療，早防控，有可能改變目前全球核酸檢測面臨的困局。
全球創新設計的跨學科與跨文化課程教學
通過這些設計工作，我對設計學科在當下技術時代發展進程中所負有的社會責任和使命，以及在應對社會危機中所特有的技術整合優勢和創新方法，有了更為深刻的反思，希望這些認知能夠對今后自己的教學和科研工作帶來新的提升。應該說，在每一次國家和社會重大需求面前，設計作為整合技術，服務民生的重要學科和解決問題的有效手段，必須擔當起應有的使命。
產品設計本科二學位課程結課合影
（圖、文來源：設計雜志）
