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2023 , Vol. 13 >Issue 3: 453 - 465

DOI: https://doi.org/10.12342/zgstly.20230022

National Cultural Park and Heritage Tourism

Research on the adaptation of vernacular crafts and their design inheritance mechanism based on morphological theory:A case of upper Yellow River waterwheel

  • Zhao Decheng ,
  • Wei Wenjin ,
  • Liu Jiale
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  • School of Art Design, North Minzu University， Yinchuan, 750021， China
* Liu Jiale. E-mail:

Received date: 2023-03-08

  Revised date: 2023-06-15

  Online published: 2023-08-04

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Abstract

Vernacular crafts contain the adaptation characteristics of harmonious coexistence between humans and nature, which have multiple values for the present and future social development. This study is based on the environmental adaptation theory of bio-morphology, analyzing the morphological evolution of typical traditional farming implements in the upper Yellow River reaches in an ephemeral and co-evolutionary fashion. From the concept of anthropology and bio-morphological adaptation to the environment, the evolutionary process of the Yellow River waterwheel has been sorted out chronologically, the regional causes have been analyzed co-temporally, and discuss the characteristics of vernacular crafts, as well as their design inheritance, evolution, and development. This study indicated that: (1) Morphology is the result of regional adaptation. The form of the waterwheel in the upper reaches of the Yellow River has passed through the southwest traditional Chinese noria, the Lanzhou Water Wheel, upper reaches of the Yellow River waterwheel, and the spokes of the waterwheel, production materials, shape structure, and other morphological characteristics have undergone significant changes; (2) The natural environment, including Loess Plateau topography and geomorphology, arid and semi-arid climate, and the cultural environment, including Loess culture and arid and semi-arid farming culture in the upper reaches of the Yellow River, Gansu, Qinghai, and Ningxia, are the main motive factors for the evolution of the adaptation of the Yellow River waterwheel morphology; the natural environment is a direct factor and the cultural environment is an indirect factor. (3) The regional adaptation system of vernacular craft consists of both human and natural factors, and its "unity of man and nature" contains both ecological theoretical and tourism implementation values. (4) By retaining their symbolic traits, transforming their functional roles, and modernizing their materials and techniques, vernacular crafts can be passed down in a variety of ways.

Key words： morphological theory; vernacular craft; regional adaptation; design heritage; heritage tourism; intangible cultural heritage

Cite this article

Zhao Decheng , Wei Wenjin , Liu Jiale . Research on the adaptation of vernacular crafts and their design inheritance mechanism based on morphological theory:A case of upper Yellow River waterwheel[J]. ECOTOURISM, 2023 , 13(3) : 453 -465 . DOI: 10.12342/zgstly.20230022

1 引言

形态学理论源于生物学，被广泛应用在哲学、数学、艺术学、设计学等诸多领域[1]。形态学理论在研究事物的发生发展规律、结构与功能的关系及其如何适应外部环境等方面具有通用价值。据统计，约60%的学科研究与“形态”有关[2]。一般来讲，越是低技术的、传统的、地域性的或乡土性的人工造物，越集中地表现出生物形态的演变特性。考古学将受生物形态启发而发展起来的类型学作为考古学发展的里程碑式方法，这也是其与人类学开展交叉研究的革命性方法。这种方法依据事物的时空位育特性及其演化规律，不仅能界定人类早期器物的分类、分型、分式和分期，还能有效地分析人类社会及文化的发展规律[3]，进而逐步形成了生物形态学理论，这对设计形态学乃至人造形态创造也有重要基础理论价值。
生物形态学理论是设计学的基础理论，并衍生出设计形态学。设计形态学是围绕“第一自然①(①第一自然和第二自然的概念最早是由美国当代著名哲学家约翰·麦克道尔（John McDowell）提出的，主要是基于人和动物的生存逻辑空间的自然区分学说，现在被广泛应用在设计形态学领域。)”中原形态（自然形态）的“现象-规律-原理”展开探索和求证，发现其形态内在规律，并以此为启发，设计新形态的理论[2]。所谓第一自然是指未被人类改造的天然形态系统，反之，自然中被人类干预形成的形态系统即为第二自然[2]。近年来，设计形态学研究中采用的自然原形主要是生物形态，此类设计也称形态仿生设计。而第二自然中的“人工形态”研究对象主要有传统造物、当前人工造物和未来技术的人工造物，其中，传统造物记录了人类造物智慧的累积过程，对研究设计学的造物演化规律具有较高价值。
学界已形成了两个关于传统造物的研究方向。一是从工程技术角度对传统技艺中的技术资料进行系统整理或抢救性挖掘。“九五”“十五”期间，国家学术出版规划项目中就有传统工艺方面的图书，如原中国科学院院长路甬祥主持出版的《中国传统工艺全集》（2006年），路甬祥主编的《中国古代工程技术史大系》丛书中由何堂坤著的《中国古代手工业工程技术史》（2012年）。诸多学者针对某个或某类乡土工艺，开展了专门性技术研究。如方立松[4]对传统水车的结构设计、工作原理、材料工艺、视觉设计等进行了剖析和定量分析；陈学献[5]从器具设计的结构、功能、材料与视觉等方面，对中国传统乡土器具中的磨、碾、碓进行了研究；罗佳[6]对中国传统农具竹编的造型、材料工艺、形态设计3个方面进行了研究。二是从传统民间工艺的文化谱系、造物观念、审美意识、文化创意等角度，开展非遗文化传承与设计创新研究[7]，国内代表性学者有潘鲁生、王德刚等。虽然已有研究从工程技术、文化创意视角，较深入的分析了传统造物的材料、技艺、功用等方面的文化和科技价值，但大都忽视了其生物形态学环境位育特性及其生态价值，从“环境-形态”位育系统角度对造物方法论进行探究的并不多见。
传统农耕器具是传统造物的典型代表。黄河上游水车经历了特定自然环境的长期适应过程，丰富了黄河上游农耕文化。在文化强国建设和文旅融合发展背景下，开展黄河水车的形态位育性分析，揭示其演化规律，对乡土工艺的保护传承、革新转型和文旅融合发展均有重要参考价值。

2 乡土工艺的形态学存在机制

2.1 自然生物形态的环境属性

自然生物形态的环境属性是指特定自然环境必然有塑造与之对应的自然形态的性质。在第一自然中，生物对环境的适应是普遍的，什么样的生存环境必然产生什么样的物种形态，生物对环境的适应主要通过其形态结构及其对应生理机能来实现[8]。生理和习性是生物形态所具有的功能，而物种的行为方式又反映了其形态的机能。形态是环境和机能关系的整体反映，自然物种形态与其对环境的适应情形存在拟合机理（图1）。在某生物所在的生态系统中，环境、生物机能、生物形态之间存在映射关系。其中，环境是第一位的，机能是次生的，是环境的产物。
图1 自然物种形态的环境适应拟合机理图

Fig. 1 Environmental adaptation fitting diagram of natural species morphology

生物形态的环境对应关系，即位育关系，反映了其对所处环境（位置）的适应（发育）。环境形态学研究旨在揭示事物形态的结构机能如何反映其环境位育关系，实现其生存功能。从广义看，形态学研究是为了认识事物存在和发展的规律，进而根据现有形态的特征功能，探求新形态创建的途径和方法[1]。

2.2 传统工艺形态的地域属性

在第二自然中，传统工艺呈现出与其生发地相适应的材料、造型等形态位育特征。中国古人很早就意识到这种现象，如《考工记》中有“天有时，地有气，工有巧，材有美，合此四者，然后可以为良”的表述。工巧是工匠在特定地域条件下练就的工艺技能和审美素养，四者完美结合才能形成优良的工艺制品。传统工艺的优良制品表征了当地人们的生活方式和审美标准，有鲜明地域特征和审美功能。《天工开物》所载“天覆地载，物数号万，而事亦因之，曲成而不遗，岂人力也哉”，深刻阐释了“人力要与自然力相配合，方能曲成万物”的传统工艺之道。
传统工艺形态的地域属性主要反映其随时间和地域环境的变化而产生的历时演变和共时性变迁。从相近文化年代看，人类早期的许多生产和生活物具演变是由文化演进产生的，但从大跨度时间看，自然环境的流变才是其演变的根本原因。传统工艺的共时性变迁是每一代人都能感受到的。《考工记》说“郑之刀，宋之斤，鲁之削，吴粤之剑，迁乎其地而弗能为良也”，器物“去此地而作之，则不能使良也”，主要是由异地的气候、水土、传承技能等差异造成的工艺和性能差异。
传统工艺的地域属性反映了人类内在生存需求跟外在自然存在结构形成的匹配关系。许多人类学家认为，文化起源于人们为了适应环境所做出的选择，即文化是一种适应方式[9-10]。近年来，以考察不同文化与各自环境因素之间的相互适应关系为主要内容的生态人类学研究越来越受到重视。学者们普遍认为环境、人、文化之间并非是对立关系，因此，对传统工艺的地域特性研究，应注重环境资源、利用环境资源的工具与技术、资源与技术结合的互动关系等方面的解释性研究[11]。在研究方法上，应以历史动态视角，从社会观念的诸因素与生态因素的相互作用中，探寻综合考察的方法[12]。

2.3 乡土工艺的地域形态特征

器具和技术是人类适应自然的主要手段。特定地域中人们的造物实践体现了地域审美特质和精神风貌，并在传承和进化中，形成了传统工艺的地域文化基因。所以，某一特定地域中的乡土工艺是天（自然）人（文化）一体化的产物，具有整体的本地适应性和异地识别性，这使乡土工艺形态属性与生物形态具有共通性。乡土工艺既受自然环境条件制约，又有鲜明的乡土文化特征。因此，需要从形态学、文化场域理论和民俗学等角度解释乡土工艺的地域形态特征。
从形态内涵看，形态不仅指事物所能看见的轮廓和形状，形态更是特定环境制约下的类型反映。黑格尔认为“物质的个体性在其直接的定在内，是内在性的形式，这种形式给那种物体的物质以一种固有的、特定的区别，这就是形态”[13]。在哲学上“定在”的基本含义就是人类能感知到的一切存在或实有，实有是有规定性的。黑格尔在《逻辑学》中还指出“事物定在的内在属性是其转变和运动的结果，是一种活动的时间和空间形态，这个形态是可变和有限的，事物通过定在的规定性才会以一种特殊的方式保持自身与其他事物的关系”[14]。海德格尔在其《存在与时间》中将“定在”称作“此在”，意思基本相同。可见，定在、存在、此在、形态都是在特定时空中存在的，是有限的，在限定时空中具有固有性和差异性。乡土工艺形态的内涵正是特定时空中的“乡土性”，因此乡土工艺所对应的地域性乡土材料及其特殊的材料结构、成型工艺与地域气候关系、地域乡土生活功能用途、乡村生活方式等均属于乡土工艺形态的范畴。乡土工艺反映的是人与自然和谐相处的底层逻辑，是人类生存行为本身，这是文化的本源和根脉[15]。乡土工艺大都是本地取材、本地制作、当地使用，不但制作原料来自本地或现场，甚至还可能必须利用本地特有的水土气热光风等自然生化、物化条件才能达到优质工艺水准。乡土工艺的这一特征使得其研究具有生态价值和现代设计方法论意义。
从文化场域理论看，乡土工艺不但受一定自然地域环境的影响，还受文化场域影响。布迪厄文化场域理论认为，习性是场域特质。乡土工艺的习性应为一定地域中的乡土工艺所承载的乡土工艺主体的社会性情、信仰和文化审美特质等[16]。西方的现代理论和东方的传统观念均认为，文化场域与地域环境场域是统一的。乡土文化与其自然环境共同构成了地域空间场，各场域开放互通（图2）。图2中开放式虚线曲线类比A、B两地的乡土文化特征，开放式实线折线类比两地的地域自然特征，两种线型的形状趋势相似，表示乡土文化与其自然环境的适应性；代表A、B两地乡土工艺的灰色封闭图形的轮廓线与其上方虚线和其下方折线形状相似，有拟合意象，表示本地乡土工艺形态与其所处的环境特征相适应。也就是说，自然环境和文化背景综合形成了地域场，乡土工艺形态的材料、结构、工艺过程、功能用途、审美形式和标准均与地域场相适应。
图2 乡土工艺形态的环境适应拟合图

Fig. 2 Environmental adaptation fitting diagram of vernacular craft forms

从民俗学看，乡土工艺是人类在认识和改造自然与社会的过程中形成的心理经验和世代传承沿袭的集体习惯，具有扩散性和变异性[17]，扩散和变异也是生物形态的基本属性。

3 黄河水车的位育特征

3.1 位育与工艺形态

位育是一定场域中各事物互为环境、共存适应的发展关系，特定地域的生物形态是自然环境位育的结果。位育本是儒家中心思想之一，《礼记·中庸》有：“致中和，天地位焉，万物育焉”。自近现代以来，随着传统文化振兴，位育思想被广泛延伸到教育学、社会学等研究领域。潘光旦先生认为，位育是物体与环境间的协调，个人、群体、社会通过处理好群己、我他的关系，改造内外环境，找到适合自身的合理位置，求得发展[18]。费孝通先生在其乡土中国理论中着重提到这一思想，他认为一个团体，尤其是乡村生活方式其实是这个团体对他们处境的位育[19]，即“各美其美，美人之美；美美与共，天下大同”。
乡土工艺是特定地域环境孕育的产物。传统工艺产生和发展大多是在吸取其他工艺或是移植其他工艺的基础上，通过本地的适应性改造发展起来的，这如同生物物种的异地移植和再培育。如玉米和马铃薯原产于美洲，后经欧洲传入中国，逐步进化成为本地作物类型。乡土工艺的形态特征反映了一定地域环境中的人适应自然的位育特征，主要体现在当地村民如何合理、巧妙利用本地自然资源、地域条件，实现人地共生、和谐相处的生活方式及地域审美习惯。

3.2 黄河水车的形态与位育特征

黄河上游地区多属于干旱、半干旱地区，水土流失严重，形成黄土、黄沙地貌，长期的农耕生活形成了适应干旱气候和干旱地貌的农耕文化。这里造就了中国早期的旱地农耕文明，形成了独具特色的农耕乡土工艺的形态特征，创造了独特的黄河上游人地位育关系。
黄河上游地势落差大，河水流速快、泥沙比例大，形成许多黄土型河滩。河滩土壤肥沃适宜耕种，但“岸高水低”，很难满足灌溉。明朝嘉靖年间，兰州官员段续游历西南诸地时看到当地的筒车而心生启发，回兰州后发明了大轮辐的水车。西南地区植被覆盖好，水土流失相对小，气候湿润，浇灌量小，而且竹材较普遍，所以筒车主要以竹材制作，筒车轮辐较小，适合当地气候特征和农耕情况。而黄河上游气候干旱，蒸发量大，提灌量大，兰州周边地区也不产竹。因此，黄河水车利用本地所产的榆、槐、柳木制作，轮辐直径一般在10米左右，最大的有30多米。同时，水车的木质套卯部分工艺的应用受兰州握桥工艺影响，而兰州握桥又是仿造唐朝时吐谷浑的桥型，在中国木桥结构中独具特色[20]。
所以，黄河水车是“外来物种”在本地重生发育而成的“本地物种”。环境的变迁迫使原有的人工“物种”形态必须进化革新，在新的环境“处位”中“培育”出与之相适应的“品种”形态。这个现象和生物物种的异地生态适应和形态进化原理相一致。黄河水车的地域功能和工艺特征印证了乡土工艺的生物学形态属性（表1），符合生物物种移植、适应、进化的位育演变规律，也符合文化扩散和民俗扩布、变异的特征。
表1 黄河水车地域生态学位育系统

Tab. 1 Regional ecological adaptation system of the Yellow River waterwheel

形态所处的位育环境及因素 位育环境影响下的黄河水车形态特征要素 形态特征要素的可遗传性及当下价值
自然位育环境及其影响下的工艺因素
（外在）		 材料： 采用本地榆、槐、柳木 将现代材料工艺和本地材料相结合
结构工艺： 不用铁钉，全部契卯套合 继承基本结构并与现代加工技术相结合，创新转化
功用： 利用河水推动力将河水提到河岸之上 生态基因，传承和创新发展，与现代相关产业融合
文化位育环境及其影响下的文化因素
（内在）		 生活、生产方式： 利用本地资源，人地共生、和谐位育的生活方式 精神继承，生活方式适应时代要求，变革，文化基因与当代文化相适应
审美与文化符号： 秩序和节奏感，形成地方文化符号元素 新的审美需求，赋予古老水车以新的时代内涵和现代表达形式
地域精神： 天人合一，异地移植，适应本地革新发展 继承和发扬工匠精神，革新精神、不复古、不泥古

3.3 黄河水车位育特性中的文化内涵

在第二自然中，不同地域的乡土工艺形成不同的人工“物种”形态，表现出多层面的地域文化审美，也折射出本地人们的精神内涵。
从外观形态看，黄河水车圆轮辐较大，设置于河道岸边，与河水和山峰互为映衬，悠悠转动的水车和田园上空纵横交错的木质水槽，形成黄河上游独特的风景线。黄河水车之美在于其独特的契卯结构形成圆周阵列、放射排列的秩序和节奏感：圆周阵列的水斗，自动装水，自动升起，列队排序，依次将水倒入水槽中，置身河边是一种愉悦的视觉享受和听觉享受，具有秩序、节奏和周而复始的美感，从而形成独特的地域符号和艺术景观，使天、地、人、物和谐相处，融为一体。乡土工艺的位育之美是一种地域之美。
从人地关系看，文化表现为特定地域的人与自然和社会环境的一种适应机制。既然人类学家们认为文化是一种适应方式，那么黄河水车的位育特征就表达了一种天人合一的共生形态。所以，乡土工艺的位育之美又是一种共生之美。
从造物精神和智慧层面看，黄河水车中蕴含着黄河人如何巧妙利用一定场域中各元素的关系，从而巧妙地解决人地问题的造物智慧：其吸纳他地、因地制宜的发展意识中包含着黄河人趋时适变的求存精神，其高难度的斜孔契卯套合技术折射出精益求精的工匠精神。革新的本质是适变，也只有不断交流学习、与时俱进，才能使造物审美永不疲劳。

4 黄河水车位育性的设计传承

乡土工艺的传承与发展需要立足其位育特性，转变传统功能角色，使之与旅游业等相关产业融合，在新的利用方式和过程中，实现其艺术与文化价值的传承与发展。作为灌溉器具的传统工艺品和作为旅游景观的工艺品在性质上存在根本区别：作为灌溉工具的水车，要具有农业浇灌功能，在材料及工艺选择中要匹配提水浇灌要求；而作为旅游景观的水车显然不是以灌溉为目的，而是要彰显其地域文化符号的功能，进而阐发其人地共生的生态观念，传承其优秀的生态造物智慧。在继承传统水车基本形态特征基础上，在满足水车作为视觉符号的前提下，可选用现代材料和工艺，趋时适变，进行转化创新，使“新式水车”兼具生态科教功能和有文化体验价值的旅游设施功能。
基于此，从乡土形态学视角审视黄河水车的传承与转型发展问题，大体可从3个层面来思考。首先，从形态表层看，必须要留住水车形态的基本视觉符号，这是传承对象的形态语言，也是文化传承的基本表达方式。其次，从形态内层看，重点要传承水车的生态位育特质和人文精神。传统文化传承的实质是转化和创新，为传承黄河水车文化，必须深入探讨传统乡土工艺的革新变迁和演变规律层面的问题，进而赋予水车以新的形式和内涵，而形态学适应和进化理论则为“新式水车”的创新设计提供了方法论启迪，这是第三层。以下结合具体设计案例从3个层面进行分析说明。

4.1 留住黄河农耕文化符号

现今的黄河水车不只是视觉性的景观符号，还包括其他情感元素、物质元素和智性特质，并由此承载着黄河上游文化信息的表达功能。卡西尔[21]认为，“过去”显现在我们脑海中的并不都是无意义片段，而是包含着一种运用观念将片状记忆、单个点经由符号串联起来的过程。我们不能把记忆说成是一个事件的简单再现，它是一个包含创造性和构造性的过程。为了留住地域符号、留住文化记忆，水车的传承和创新设计必须展现传统水车的基本造型和结构，这是传统文化符号的形式特征，如此它才能成为文化载体，才能具有媒介作用和解释功能。
图3和图4是以传统黄河水车为原型的水车游乐轮创新设计方案。两个方案较完整地保留了传统黄河水车视觉符号特征，但作为传统工艺的转型设计，必须赋予其新的功能。在对传统水车进行结构革新或附件增加时，应尽量采用较为典型而可靠的传统工艺。例如，可采用传统榫卯结构、传统机械模式等，并用新材料实现传统结构和模式。本案例中的水车整体形态与附加的局部结构相统一，凸显多个传统技术有机组合的文化韵味。这也是位育概念的重要内涵所在，位育表达的不仅是物体与环境之间的协调关系，同时还要处理好系统内部各个体之间、群体之间的他我关系、己群关系，从而找到各自位置，求得共存。
图3 单轴式水车游乐轮设计提案

注：笔者设计。

Fig. 3 Design proposals for uniaxial-wheel combined water Ferris wheel (Author-designed)

图4 多转轮组合的水车摩天轮创新设计提案

注：笔者设计。

Fig. 4 The innovative design proposals for multi-wheel combined Ferris wheels (Author-designed)

水车的功能革新和角色转换，要突出文化符号特征，新附加的结构要和水车整体造型和谐统一，提升文旅设施的传统文化韵味，留住原符号特征就是留住水车故事和文化记忆。另外，从传播学视角看，文化和旅游融合为传统工艺的传播提供了新方式，作为附着于非原载体的文化符号，其传播和交流机制和皮尔斯的符号传播与交流解释机制是相一致的[22]。
总之，传统工艺的社会角色和功用再不可能回到以前，但在旅游消费中，人们有追忆思古、体验地域文化符号的消费需求。以此改变其文化符号的传播模式，这为传统工艺传承发展提供了新思路。

4.2 传承顺应自然、交流革新、趋时适变的精神

乡土工艺遵循形态学位育原理，随文化扩散和地域变迁而产生形态革新，这一现象和考古学中的器型演变原理相似，两者可以互鉴。考古类型学受生物形态分类学的启发，依据史前遗存外观形态的演变过程探求古物的年代和族属关系，再划分古物的区域类型和期别，最后上升到依据遗存形态的演变过程探索人类社会关系的高度[21]。考古类型学本来是为了探寻考古遗存形态变化过程而提出的理论，该理论认为，同一地区，同一器物类型内，存在形态演化的序列特征。但考古类型学偏向的是并列类型说，也就是说在某一区域内，不同文化遗存类型之间主要是并列的关系。比如苏秉琦[3]认为在关中地区，半坡类型的小口尖底瓶，不可能演变成庙底沟类型的双唇尖底瓶。并列类型说显然弱化了文化扩散与交流的一面，但并列类型说对史前文化有其合理性，因为原始先民受当时条件制约，异地交流效率很低。但随着人类文明的发展，文化的扩散越来越快。在第二自然中，人工物的形态扩散与革新特点是其不同于第一自然生物形态的最大特点。传统工艺和原始器物在形态的演化规律方面最为接近，同时也展现出人类文化天人合一的本质属性。但两者在历时和共时性形态演变中的研究内容不同，人工物包括了环境变迁和文化扩散的双重位育性。
从远古的马家窑文化时期起，黄河上游的先民们就发明了汲水用的双耳小口尖底瓶，到商周时期出现了旱地农耕的桔槔、辘轳，再到明代发明了黄河水车，这是一个连续的历时革新过程。水车工艺每一次进化总在保持原水车基本特征的基础上，增加了新的附加功能。世代黄河人都在适应自然、改造自然中生存，不但创造本源文化，也在吸收他地文化，进行因地制宜地改造和培育，形成一种适应自然、顺应时代的创造精神。所以，因地制宜、趋时适变的革新精神是黄河水车所附载的两条重要黄河文化基因。
首先，“新式黄河水车”要传承“老式黄河水车”适应地域的自然特征，随环境变迁而改变自身形态和结构的位育特性，利用水流驱动，传承其适应特定自然要求的生态造物理念。
其次，处在文化旅游融合、生态发展的新时期，黄河水车文化必须和相关产业、业态融合，引领新时代旅游生活方式的升级。现有水车只有视觉景观效果，没有乘坐体验效应，而游客们却有观光体验立体化河流景区的需求。“新式水车”——水车游乐轮是满足游客新旅游体验需求的创新设计，这既是转型革新的动力所在，也是传统工艺位育性传承的需要，展现了古老水车趋时适变的造物精神。
总之，水车是农耕文明的产物，它退出人类发展历史舞台的命运不可避免，但其作为民族文化的时变基因和创新精神应长盛不衰。

4.3 黄河水车形态传承与创新的方法

形态研究的目的是按照形态的形成和进化原理、功能与结构运行机制进行新的形态创造[23]。设计形态学作为一种创新设计方法，主要是借用生物学特征，研究现实形态的“现象-规律-原理”，揭示其形态的“本源”特性和“进化”规律，最终创作新的形态[24]。
形态是环境的产物，形态的不断进化是由于事物要不断适应新环境。据水车档案记载，历史上黄河水车在暴雨季节，经常被大水冲毁，因此黄河水车形态需不断进化以适应环境变化。虽然黄河水车已退出历史舞台，但水车和环境之间仍然存在不完美的形态元素，这正是当前生态设计的启发点。水车摩天轮创新必须适应河水涨落变化，图5方案提出了一种漂浮式水车游乐轮。该方案是在河道河床上固定两组导向柱，将载有水车游乐轮的大型浮体与导向柱进行可以上下滑动漂浮式连接。浮体技术在黄河上游的传统渡河技术——羊皮筏子工艺中就早已出现，黄河上游的羊皮筏子主要由木架筏和羊皮囊组成，其视觉主体主要集中在大体积的羊皮囊浮体上。皮囊浮于河面，载人载物，形成黄河上游古河道风情线。图5中提出的漂浮式水车游乐轮，酷似一个大型羊皮筏子上承载的一轮巨大水车，将黄河上游河道中最重要的两个传统乡土工艺的外观形态进行有机组合，使之和谐相生，古风味浓郁，这也是位育概念所强调的互为依存、同生共处、各美其美、美美与共的要义所在。本方案采用桨板自动打开和自动关闭技术，这样可以缩减水车游乐轮的轮廓尺寸和整体重量，以减小转动惯量，从而增加游乐轮的动态乘坐体验感和动态艺术观赏效果，提升水车游乐轮的整体游乐价值[25]。
图5 漂浮式水车游乐轮设计提案

注：笔者设计。

Fig. 5 The design proposal for a floating water Ferris wheel

5 形态学视角下乡土工艺的传承机制

由以上案例可知，传统水车革新转型设计方法的关键在于厘清老水车形态的地域适应性形态学机制，以此推演新形态创新的各种可能性。事物形态的转型进化和革新要遵循事物发生和发展的连续性原则（遗传）和位育适应机制（变异）。古罗马哲人奥古斯丁曾说“过去事物的现在便是记忆，现在事物的现在是直觉的感觉，将来事物的现在便是期望”[26]。在很多情况下，人类对未来情景的预想、期望和思考所依据的却是过去的情景。在设计学中有一个重要设计思想就是“过去通过未来影响着现在”[26]。由此，乡土工艺形态的一般演变规律在设计方法学上的价值可表述为：通过事物形态的现在和过去的状态分析，推知其未来形态的情形，从形态学视角对传统乡土工艺传承创新3个层面阐释是符合这个规律的。形态学视角下乡土工艺的3个层面的传承机制如图6所示，乡土工艺发生和进化过程中与工艺形态革新设计有关的因素可分为1个核心和3个层面。1个核心指的是形态的功能革新，这是人造物的根本目的，其在生存环境的历时性和共时性变迁中不断变革以适应环境变化。在形态的功能变革中，必然外在地表现出形态外层形式，这是乡土工艺形态的表层形式（层面①），它主导文化符号的传承，是乡土工艺审美情感的主要媒介。在形态功能进化及与其外在形式相符的过程中，还形成了一种不变的形态内层（层面②）——适应环境生态特性的形态层，这就是因地制宜、就地取材、因材制形的位育观念和趋时变通的人文精神基因。可以说，乡土工艺在历时性和共时性变迁中的演化规律正是当下乡土工艺现代转型设计的方法学依据，也是形态传承机制的方法层面（层面③）。
图6 形态学视角下乡土工艺的三层面传承机制示意图

Fig. 6 A schematic map illustrating the three aspects of vernacular crafts inheritance mechanism from a morphological perspective

总之，黄河水车是黄河上游地区典型乡土工艺，进入现代社会以来，高效提灌技术使传统水车成为历史遗物，但作为人类文明进程中的重要技术典范，传统水车在水利科学、流体力学、机械运动、生态设计等方面都有非常重要的文化和科技价值，对现代生态设计有启迪作用。民间工艺学家潘鲁生[27]说：传统工艺振兴应遵循“保护、传承、创新、衍生”四项原则，衍生是设计趋势，要以当代设计思想和方法将传统工艺转化为当代设计语言，促进传统工艺与相关产业跨界融合，探索多元发展路径。传统工艺振兴唯有走转化创新之路。

6 结论

苏联美学家莫·卡冈[28] 认为“形态学是一门关于结构的科学”，各种事物的形态学研究都是在揭示事物的门类、式样及其系统内部的组织和发展规律。对传统文化传承和发展问题可以有多种思考角度，处在黄河及长江流域生态建设和传统文化振兴并举的时代，基于生态观念的形态学理论无疑是一种重要的研究视角。与现代人工造物相比，传统乡土工艺中天人合一的地域位育特性和形态演化规律更具现代生态设计意义和乡村旅游价值。乡土工艺的设计传承研究要系统揭示其演化过程、地域成因、位育系统构成和设计应用等内容，通过对黄河水车的系统研究可得出如下结论。
从演变过程看，西南筒车是黄河水车的原型，移植至兰州后发展为早期黄河水车、再发展到黄河上游各河段水车，逐步采用当地材料和工艺，在适应当地地形地貌的基础上得以定型的，是文化交流扩散和本地适应双重作用的结果。
从地域成因看，黄河上游的自然环境和当地人的生存需求对水车定型起到决定作用，但根本成因在于自然环境的移动变迁和历时性进化适应。
环境变迁迫使原水车“物种”进化革新，形成一种天人合一的位育系统。该系统包括两大类因素：一是与“天”相关的因素，对应时空系统中的“空”系统，由特定地域中各相关自然因素构成，是相对稳定的。二是与“人”相关的因素，主要对应时空系统中的“时”系统，由与人类社会发展相适应的各类文化因素构成，是历时可变的，两者共同作用形成黄河水车的双重位育系统。
对乡土工艺形态演变规律研究要落实到乡土工艺的传承和创新设计中，黄河水车的革新设计，既要满足游客对传统文化符号层面的体验，又能使游客从中认知水车的生态造物智慧。因此，传统工艺的革新设计，也给当前文化创意设计研究带来新的思考，甚至成为乡土工艺转型设计的重要方法论参考。要留住水车的黄河农耕文化符号价值和生态价值，必须创新利用其形态学位育特性，传承其顺应自然、趋时适变的革新方法。
农耕文明发展到今天，传统水车已失去昔日的功能价值。文明进程不可逆，乡土工艺传承创新必须与创意农业、文化旅游、生态旅游及其他新兴业态相结合，探索新技术、新经济、新业态的多元发展途径，方能使传统乡土工艺得到活化与传承。

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