课程成果丨2020级工业设计：技术驱动，健康未来

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课题发动

医疗健康是直接影响人的生命安全与生活质量的领域，而技术的发展与其关系密切。由于医疗健康产品设计的特殊要求和专业性，其专门化知识、行业规范、产品发展到使用逻辑等都对设计师在医疗领域中的技术应用及技术创新工作提出了严峻挑战。在医疗健康的相关设计工作中，设计师需要敏锐感知未来技术的发展前景，并综合考虑技术在产品功能、用户、使用环境、安全、体验等多维度的结合，经多方平衡推动医疗健康产品的设计创新。

课程围绕“技术驱动健康未来”这一主题展开，我们重点研究了医疗健康相关领域的技术发展趋势，关注日趋复杂、多元、包容的社会生活环境中人们对医疗健康的理念和需求变化，通过综合考虑技术应用的价值、社会及生活方式的变迁、医疗健康的特殊要求、用户体验与关怀等要素，发现可能的设计机会，在不断深入的探索与研究中形成明确的设计概念，结合真实的应用发展需求，为未来更高效、更可持续、同时拥有更好用户体验的医疗健康，提供创新解决方案。

在课题研究中，我们也邀请到联影医疗、巍德设计及未来学家俱乐部的导师参与全程指导，在校企共创中圆满完成了本次“技术驱动，健康未来”课题。

#课题关键词

技术驱动的创新

健康的未来场景

产品概念的构建与传达

专门领域的设计理解

#指导老师

刘胧、樊中、单荃、姚春江、郑科骥、陈佶璐

#课程助教

陈静、顾丽雯、王小姗、涂小涵

成果展示

当今生物科技、材料技术、智能技术等与医疗健康密切相关的领域快速发展，人们生活方式、健康理念的改变，全球社会技术经济的不确定性变化等，都对未来的可持续医疗健康模式和产品提出了新的要求。从制造业到服务业，从医疗健康产品到配套服务系统，在技术革新、创新发展的推动下，未来将会是什么样子？我们，又将以怎样的方式去应对？

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让不孕不育家庭和性少数家庭也拥有生育权，让具有生育能力的女性有不用生育的选择，创造更加多元和平等的未来， 体外孕育是我们共同的愿景。为保证体外孕育的正常进行，体外孕育的服务体系也将由医院、社区、家庭三方组成。在生育功能之外，体外孕育还需加强父母与胎儿的情感连接，补充体外孕育较母体孕育所缺失的情感部分，让父母和胎儿在孕育阶段建立起爱的连接。

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我们的产品定位为“满足生育功能和情感连接的体外孕育产品”，包括置于家中的孕育仓和贴身佩戴的情感连接腰带。现有的太空舱的净化技术和子宫壁物质交换的原理作为孕育仓的主要技术支撑，主要用于孕育胎儿和视觉交互，父母和医院可以时刻关注胎儿的发育情况。情感连接腰带通过触感模拟技术，实时传递胎儿的胎动，同时也将父母抚摸腰带时的触感通过孕育仓传递给胎儿，并通过共同关注胎儿加强父母间、家庭间的联系。

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未来人类既要承受生活上的精神压力，同时也被光污染环绕，未来各个领域产业的飞速发展：比如全息投影的大量使用、新的娱乐方式以及更多的卫星，会让光污染的来源超出我们的个人设备，渗透到各种环境中。光污染中人体首先受害的是直接接触光源的眼睛，我们希望通过未来技术的介入，可以通过主动的个性化、日常化医疗手段，来保护眼睛免受光污染的危害。

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因为光污染的即时性与不可预测性，我们最终选定了健康促进与预防和个性化健康支持两个方向进行深入，希望能够通过主动选择给予用户即时的健康维护，最终我们产品将包含三个环节来维护眼部健康：监测、削弱和保养。同时产品设置为可以挂在脖子上需要使用时再带上的形态，在轻量化的同时也可以作为饰品，方便用户携带。

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“我们处于一种不断加速的自循环中。”技术演化、社会变迁，将导向一个信息密度更高、生活条件更好的环境。未来公民有条件在原子化的环境下工作、生活，不需要去公司，在家就能完成工作。但同时，他们也面临着无比庞杂的信息和毫无限制的生活节奏，植物神经系统难堪重负。如何在居家、贴身的条件下帮助人们调控植物神经系统，是一个十分有价值的议题。

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该产品上主要有三个板块：神经膜，体温接触供电区和交互识别区。其中核心技术是神经膜。利用可拉伸柔性电子材料和光遗传学原理，神经膜能够生长出类神经结构，进入脊椎中重要神经周围，对其直接进行调控。借此技术，我们“黑”进植物神经系统，植物神经紊乱带来的并发症也能够根治。借助未来场景下发达的IOT，用户可以在每一个角落直接收到植物神经状态的评估与反馈。植物神经系统不再是神秘不可控的，一切尽在掌握。

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未来的医疗逐步日常化，形成对高质量生活的全方位保障，避免因疾病导致生活质量的降低的同时，避免因治疗疾病导致生活质量的降低。随着技术进步，一些专业医疗设备的可控性进一步提高，令普通人也能在学习过后使用它们来守护健康。然而治疗无法完美，罹患疾病与破坏性治疗的双重后遗症困扰着病患。存在疼痛隐患的群体，在需要时或许可以从他们随身的物件中获得帮助。

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减少痛苦的大趋势使得体外治疗的体系愈发成熟，包括透波技术以及对人体组织结构的理论研究。我们的产品概念为颈部镇痛仪，根据患者疼痛的部分，利用超声波定位相应的神经并通过低周波在延髓部位对丘脑束的干涉，减少患者对那些无益处疼痛的感知。不管是康复中还是根本不打算治疗的用户，都可以通过佩戴此设备维持自己的正常生活。

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在不久的未来，城市化进程到达新的高峰，城市病将成为困扰人类的新问题。其中，以过敏性哮喘为代表的呼吸道疾病成为一大难题，它作为一种先天的免疫系统疾病，多发作于婴幼儿时期，在早期如果得不到及时有效的治疗便会频繁发作，影响发育并伴随终身。由此，设计一款针对婴幼儿过敏性哮喘，帮助他们无接触式在一呼一吸间达成用药治疗效果的家用式诊疗设备成为了我们组设计的概念主题。

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婴幼儿乱动、哭闹不仅是父母喂药时的一大阻碍，也在极大程度上影响了最终疗效。我们的AUCAVE产品借鉴了“超声波隔空移物”的技术模式，在未来可以利用成熟的超声波技术打造外层的特殊分子屏障，帮助婴幼儿在一呼一吸间吸入药物分子，达到理想化的治疗成效。简洁的外形、流畅的曲线，给予父母使用安全感；红外传感器与激光雷达，实现孩子头部的精准定位与后期跟踪；底部高分子防滑脚垫，防止意外打翻设备。

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在我们的未来世界中，信号预示着城市污染加重、生活节奏加快以及未来各种病原体大量增加。在导致亚健康状态的大环境催化下，各种致病菌直接或间接在人体各个部位引发多种疾病的态势加剧，未来的健康视野由此从宏观扩散至微观，由人本身扩散至菌群。与此同时，去中心化、数字孪生技术以及万物共生等生活、技术和价值观上的大趋势涌现，为保持体内微生态的稳态提供了新的机遇，针对于人体内菌群的健康管理得以成为未来医疗和健康领域的重要组成部分。

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依托宏基因组学和生物传感器技术，非侵入性和高通量的菌群检测方式得以实现；数字孪生技术则可以创造多个人体和体内菌群模型的拷贝，以模拟潜在的健康风险以及产出适宜的微生物干预方式。将以上技术产品化并融入家庭，可以让未来精细化的菌群相关的健康管理，即相关健康问题的诊断和干预决策走入千家万户。同时随着公共服务去中心化的趋势以及管道物流的兴起，我们以社区为最小单位构建多级的菌群共同体以实现菌群资料库的构建、配型以及分享。

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随着社会老龄化程度加剧，越来越多的老年疾病慢慢显露。阿尔兹海默症是老年疾病中患病率最高的疾病之一。预计到2050年，阿尔兹海默症患者将超过2000万人。阿尔兹海默症患者常表现出时空紊乱、记忆力衰退、行动力下降和情绪不稳定等特征，这些给他们自身的身体健康状况和家庭都带来了巨大的负担。阿尔兹海默症作为一种“不治之症”，一直是笼罩在医生，患者和研究者头上的一朵乌云。

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未来，全息投影等虚拟现实技术将进一步融入人们的生活，人们可在此过程中体验到日常中难以获得的经历。而配合上分子细胞技术和植物编程，人们有望真正达到控制植物生长的目的。我们根据阿尔兹海默症患者需要情感寄托和记忆辅助的痛点，结合虚拟现实的录影回放和智能AI交互，期望能设计一款未来辅助阿尔兹海默症的治疗设备。

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2050年，世界全面元宇宙化，人们的学习工作娱乐都以意识驱使在元宇宙中完成。人均居住面积小也使得人们久坐不动，加剧了肥胖问题，易于诱发三高等可能会危害生命的疾病。人们藏匿于元宇宙中风度翩翩的虚拟外壳之下，却忽视了大腹便便、三高缠身的现实。效率至上的时代，需要有一款产品，可以让人躺着不动自动变瘦、实时反映体内脂肪变化、随时随地想减就减，让减肥变成一件容易的小事，让福寿来到身边。

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辐瘦系统分为大辐、小辐和媒介充线宝。充线宝接收宇宙射线，作用于大小辐并进行转化与加强，之后射线作用于白色脂肪细胞诱导线粒体裂变，使得白色脂肪转化为棕色脂肪，棕色脂肪再进一步帮助燃烧白色脂肪，从而从根本上实现减脂。产品系统名为辐瘦，一方面是利用宇宙射线来使人变瘦，另一方面谐音福寿传递美好寓意。希望使用了我们产品的人们都可以愉悦舒心，健康长寿。

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未来虚拟世界的发展模糊了童年的界限，新一代暴露在信息洪流中、放养式教育下的儿童采取自我诊断的形式来解决情绪问题。在未来互联网+AI的技术背景下，数字医疗的运用得以让心理健康医疗领域从矫正治疗转为干预预防医疗。青少年健康干预将进化成节省公共资源的自下而上的模式，更多是由他们自助完成心理训练。人工智能和大数据分析能够在轻症治疗和日常行为分析中起到咨询师的作用，弥补传统疗法灵活性、普及性、自主性上的缺陷。

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未来的AI在NLP自然语言处理技术领域能达到与人类共情沟通的水平，同时AI结合通过解读人面部肌肉神经运动来 “读心”的静默交互技术能实现在公共场合随时随地与耳畔的“心理医生”进行无人知晓的交流沟通；灵敏度极高的EDA生物皮肤电技术与愈加轻量化的生物反馈技术将赋能未来心理产品即时检测即时安抚的需求。Wisper正是基于以上技术信号，针对未来去中心化的自主心理理疗趋势，以CBT行为认知疗法、MBCT正念冥想疗法为内核，提出及时干预阻断焦虑情绪扩散、秘密倾听用户烦恼根治焦虑情绪的解决方案。

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长时间面对手机，不要休息，一小时，两小时。现在的你是否感到眼睛酸胀，是否视线逐渐模糊？在100年后的未来，伴随着无处不在的屏幕，各种虚拟现实技术的发展，以及随时发生的基因突变，我们后代的眼睛真的还能撑得住吗？答案也许是否定的。未来的人们或许在我们这个年龄就想再借到三天光明，又或许更早。但技术的发展在黑暗中成了那盏明灯，你的视觉将重新被定义。

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本产品是一款针对严重视力障碍以及失明患者，围绕信息输入的脑机接口进行设计，帮助其重获光明的可穿戴设备。在100年后的未来，脑机接口等增强人体的技术将完全融入人们的生活。通过脑机接口将视觉信号转化为电信号传入脑部的芯片，本产品能够帮助视障人群从另一种途径看清世界，解决未来电子设备导致的视觉退化问题。

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在动物界，候鸟会因为季节的变化进行周期性的远途迁徙。而在2050年的人类社会中，也将出现这样一群类似于候鸟的人，出于家庭、工作、学业等原因，在地球上进行着高频次、长距离的往返。高速飞船将缩短他们在路途中的时间，同时他们也将追求更加优质高效的穿梭经历。然而，当他们走出飞船，到达位于目的地的交通枢纽——“飞梭驿站”时，新地点的昼夜节律却成为了他们需要面临的第一个挑战，这样一群人类候鸟，该如何避免时差问题带来的不适以及后续并发症呢？

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O’clock，意为为“人类候鸟”提供一处可以休息调节生物钟的蛋形休眠仓。技术上使用光遗传学控制神经元的手段，在休眠中调节生物钟。产品向头部发射激光，作用于人体生物钟调节中枢——下丘脑视交叉上核VIP神经元。通过改变光照强度和时长，可以精确调节下丘脑VIP神经元的兴奋和沉默程度，从而间接地对应了目的地时区的正常生物钟。使用者苏醒后就切换到目的地时区的生物钟，有效地解决和预防了时差综合症的健康问题。

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如若生态不断恶化，如若二氧化碳浓度不断升高，如若空气质量不断下降，人类又该如何在这样的世界生存？历史不断地证明工业文明对环境的破坏会使人类自食恶果，而现如今生态文明的觉醒又是否能抵住绿色的凋零？在生态崩溃的极限真正来临时，人类如何踏上生态重建之路，觅得与自然共生之道？我们不由思考，应对世界性的环境变化问题，又会产生怎样的产品，帮助人类适应未来的环境。

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我们希望以一款日用化的入鼻产品作为呼吸道健康终端，它通过编程材料让你舒适佩戴。入鼻后营造气道，以可控生物材料产氧，混合氧气、净化空气。我们将其定义为未来场景下的入鼻呼吸辅助器。或许，未来它会像耳机一样普及于我们的生活。对于时常产生的鼻腔分泌物，将会直接流入产品环状结构，作为你监测呼吸道健康的生活样本，智能化的检测系统会提供即时的医疗反馈和辅助治疗手段。未来的医疗还会是医院的专属吗？

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未来疫情中，个人都扮演着哪些角色？是抗击病毒的先锋者？还是先锋身后的守护者？在此思考下，我们设计了以AURORA产品为核心的病毒消杀与健康监测系统。该系统致力于在疫情期间杀灭空气中的病毒，阻断病毒的飞沫传播，并对用户的健康状况以及疫情形势进行实时监测。无论你是一线的医务工作者，还是后方的普通民众，都能够消杀病毒，收集疫情的信息。未来，每个人都能够参与到对抗病毒的浪潮中去，疫情中个人的身份与价值将会被重新塑造。

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未来，电场吸附消毒与光谱分析识别病毒技术的发展让每个人参与杀灭病毒、收集疫情信息成为了可能。AURORA利用电场产生的离子风对空气飞沫中的病毒进行吸附，再利用电场产生的臭氧对进行灭活，同时光谱分析技术能够帮助识别病毒，监测佩戴者的健康状况，并将信息上传至医疗机构。我们期望AURORA在为用户提供病毒防护及健康监测服务的同时，也能提升个人抗击疫情的参与感。

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在2050年，我们构建了这样一个未来：信息技术已经极度发达，人与人间真实的社会联系也逐渐淡薄。独居，远程办公或学习，自由的作息节奏取代了朝九晚五。即使长期居家、不见天日也不会有任何不便。高速发展的科技与经济改变了城市的面貌，自然从城市中彻底消失了，各种人工建造物填满了我们周围的环境。我们还生存在一个精神边界消亡的时代，虚拟与现实，幻想与生活，活人与机器的边界，都在不断减弱。进食、休眠、出行都是零散而碎片化的。这种生活带来了精神压力的上升和感知的钝化，是自我调节能力的下降，是昼夜节律的紊乱，在白天昏昏沉沉，却在夜晚降临时无法入眠。

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生物钟基因导向了有差异化的原生理想昼夜节律。其中枢决定了生理细胞的日常变化。受到干扰的昼夜节律会诱发全身健康问题。现有研究表明光信号可以直接作用于生物钟中枢，影响昼夜节律的运转。人们需要与原生昼夜节律相符的、稳定的环境明暗变化周期。针对长时间处于居家人造光线环境的目标用户，我们设计了一款藻类光合能源的居家光疗仪BioSolar。通过多段全光谱模拟有机变化的自然光。为长期处于居家人造光线环境，生活碎片化，昼夜节律紊乱的用户提供适量的光补充，帮助他们恢复、调整到自己最舒适的原生生物钟，从而收获更加健康的身体和生活状态。配合红外感应和电磁静音推进飞行动力系统，智能跟随用户活动，实时调整人造光源悬停位置。

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教师结语

刘胧老师：

首先需要表达对各位老师的感谢。老师们给了同学们很多支持，我代表同学们感谢所有参与课程的老师。然后也希望同学们可以感谢一下自己。这学期遇到了很多不可抗力因素的影响，今天结题能够达成这样一个成果很不容易，结果很圆满。在二年级这个阶段尽管产出还有一些不足，但我们确实看到了每一位同学的进步，这次的课题也让大家对未来设计有了更多的认识，也希望大家继续保持对设计的热爱，继续努力！

樊中老师：

即使在疫情这个特殊时期，各位老师、助教和同学们都有效配合很好完成了这个课题。如果这种线上教学是未来的一种常态，那我觉得整个课程的管理模式也是保证我们课程质量很重要的一部分。看到大家的成果很惊喜，各组的内容和汇报基本都超出了我的预期，特别是最后方案呈现的完整性。大家花了很多心思去把汇报变得很有意思，我觉得非常好。

姚春江老师：

非常感谢能够跟同济师生有这样一次共同学习的机会，我们自己也受益匪浅。同学在过程中遇到的各种困惑、困难，在二年级这个阶段都很正常。预测未来的方法论的价值非常大，我们在不同的时期也会有不同的认知，可能从中感受到的价值也会不同。我们也在对未来设计方法论继续推进完善，期待在我们这个方法论更完善的时候，再跟同学们一起分享和讨论！

单荃老师：

过程越艰苦，克服困难的成就感也会越高。在这个项目中，同学们从设计师角度看待科技，看待未来，看待很多很难直接去解决的问题，这也促使你们去思考，究竟以后怎样去创造性地扮演自己作为设计师的角色。课题只是大家发出的一些声音，它只是开始，还会继续下去，后续对大家也是很有帮助的。希望你们以后能更多地从克服困难的过程中找到成就感。

郑科骥老师：

很遗憾没法参加大家的最终成果展示，但后来跟代课的同事交流，我们都很认可同学们这段时间的努力和成果，大家的产出是有质量的！在这个课题中，同学们让听众能够去接受说你们所设想的未来，它是合理的，然后你们的设计才是合理的。未来情景需要我们把自己带入去思考，相信大家在这个过程中也会有很大的收获。

陈佶璐老师：

恭喜大家完成了这么难的一个课题。我感受到大家迎难而上的努力，很给力。在整个课程中，我们老师也给了大家很多的反馈，那我也想鼓励大家在班级内进行更多的交流，相互复盘，这也能够帮助我们在之后的项目中做得更好，找准自己的方向。克服困难的过程不容易，给大家的优秀产出点个赞！

助教小队：

这是一次特殊的课程，宿舍、隔离地、方舱都变成了学习之所。对于你们来说，这此课程不仅是一次有价值的设计实践，更是一次宝贵的心智历练。设计之于医疗，可能是锦上添花的美好，也可以是在更高层面的一览众山，借助技术的翅膀，用设计的想象扩展出更大的空间。我们能看到同学们在捕捉未来不确定信号时的努力，以及为创造更好人类福祉时的协作。最终的成果反映了大家思考的火花以及对设计的热情。非常期待大家在新学期柳暗花明，有更多收获！

供稿丨20级工设

海报丨陈罗千绘

视频丨陈夏露

图文编辑丨王丹

审核丨刘胧 顾丽雯

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