在综合分析了计算机辅助概念设计研究的历史和现状后，针对当前计算机辅助概念设计研究存在的一些主要问题，借助仿生学，为建立基于遗传和重组的技术产品计算机辅助概念设计的新理论和方法，做了具有探索性的基础工作，主要进展体现在下列四个方面： 一、基于产品基因的物料转换产品的原理方案设计。基于产品和生物之间的相似性，从生物遗传学得到启发，提出了物料转换产品原理方案设计中的产品基因概念。探讨了物料转换产品原理方案设计的中心法则，包括复制、转录、翻译和逆转录。在对基因工程和概念设计进行系统对比的基础上提出了基于基因工程的计算机辅助原理方案设计的方法。一种硬币分离装置的原理方案设计实例表明：基于产品基因的原理方案设计方法能帮助设计师在更广阔的解域内找到更多可行的原理解，从而提高了计算机辅助概念设计系统的求解能力。 二、基于产品基因的能量转换产品的原理方案设计。从物料转换产品原理方案设计中的产品基因模型得到启发，提出了能量转换产品基因模型，借助基因中的求解特征和以函数形式表示的作用特征使CAD系统能在有限的原理解空间中实现高效的搜索求解。进而提出了基于产品基因的启发式搜索求解模型、基于最短路径知识的启发式搜索求解模型和基于产品基因的盲目搜索求解模型，以适用于多种类能量转换产品原理求解的需要和对求解质量与求解效率的不同需求。海浪发电及照明装置的创新概念设计的实例证明了这些方法的可行性。 三、基于共生进化的辅助功能结构设计。从生物进化原理得到启发，探讨了基于共生进化原理的共生功能之间的关系，包括“提供作用条件”、“消除不利手段行为”、“消除有害副作用”和“消除环境有害影响”四类关系，为系统地解决创新设计中基于可行原理解的功能结构设计问题奠定了基础。提出了集成原理方案设计和功能结构设计的计算机辅助概念设计的进程模型。该进程模型能根据实际创新设计环境以及候选原理解的作用条件、手段行为、副作用和环境影响，在求解过程中动态地生成待求产品的可行功能结构，符合人类设计思维习惯，有助浙江大学博士学位论文摘要于提高设计成功率。一种木棒上料装置的概念设计表明了这一模型的可行性。 四、基于仿生学的计算机辅助概念设计原型系统的研制。以上述思想为基础，首次研制了一个基于产品基因遗传和重组的计算机辅助概念设计的原型系统，它包含了三个子系统:基于产品基因的物料转换产品的原理方案设计子系统，基于产品基因的能量转换产品的原理方案设计子系统和基于共生进化的辅助功能结构设计子系统。该系统首次将辅助功能结构设计和原理方案设计集成在一起，提供了支持产品概念设计的平台。关键词:概念设计原理方案设计识基因工程共生进化功能设计功能结构设计智能CAD产品基因最短路径知进化设计