《創(chuàng)造原理》PPT課件.ppt

1、1,第一部分：發(fā)明創(chuàng)造的十個(gè)原理 第二部分：發(fā)明創(chuàng)造的原則,第六章 創(chuàng)造原理,2,創(chuàng)造原理，就是人們根據(jù)創(chuàng)造性思維的發(fā)展規(guī)律和創(chuàng)造性行為的實(shí)施特點(diǎn)，總結(jié)出來(lái)并用以指導(dǎo)發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)的帶有普遍意義的道理。它是創(chuàng)造技法得以產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。,3,創(chuàng)造技法，就是人們根據(jù)創(chuàng)造原理解決發(fā)明創(chuàng)造問(wèn)題的創(chuàng)意，是促使發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)完成的具體方法和實(shí)施技巧。它是創(chuàng)造原理融會(huì)貫通以及具體運(yùn)用的結(jié)果。 創(chuàng)造技法則是從創(chuàng)造原理中最終派生出來(lái)并與實(shí)踐密切結(jié)合的可操作的具體程序或步驟。 創(chuàng)造原理是創(chuàng)造技法之母。目前創(chuàng)造技法雖然多達(dá)數(shù)百種，但創(chuàng)造的原理并不很多。,創(chuàng)造原則，就是人們開(kāi)展發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)所依據(jù)的法則和評(píng)判發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思

2、所憑借的標(biāo)準(zhǔn)。 它對(duì)創(chuàng)造技法的實(shí)施具有方向性和指導(dǎo)性的意義。,4,第一部分 發(fā)明創(chuàng)造的十個(gè)原理,5,6,一、綜合原理,所謂綜合原理，是指在思維過(guò)程中，人們應(yīng)將研究對(duì)象的各個(gè)部分、各個(gè)方面結(jié)合和統(tǒng)一起來(lái)加以研究，從而在整體上把握研究對(duì)象的本質(zhì)屬性和內(nèi)在規(guī)律。 綜合原理并不是將事物的各要素、各部分、各方面進(jìn)行簡(jiǎn)單的加和，其基本特點(diǎn)和最高宗旨是根據(jù)事物各部分的本質(zhì)特征和發(fā)展規(guī)律，全面地加以概括和總結(jié)、精練和提升，進(jìn)而在思維中真實(shí)地再現(xiàn)出事物的整體。 中西醫(yī)的結(jié)合就是一種綜合。中西醫(yī)結(jié)合并不是把中醫(yī)和西醫(yī)簡(jiǎn)單地疊加在一起，而是經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析后取中、西醫(yī)中的合理和適用部分加以組合的。 可見(jiàn)，綜合是在科學(xué)分

3、析基礎(chǔ)上擇優(yōu)而進(jìn)行的組合。據(jù)報(bào)道，俄羅斯生物學(xué)家從母鴨體內(nèi)取出生長(zhǎng)激素基因，與母雞的基因相結(jié)合，培育出一種既有鴨子特征又保持母雞原有習(xí)性的轉(zhuǎn)基因母雞。,7,事物各部分的內(nèi)部屬性和相互關(guān)系進(jìn)行機(jī)械式的結(jié)合、加和性、簡(jiǎn)單,全面性 非加和性 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律：一種體現(xiàn)為學(xué)科內(nèi)的知識(shí)綜合； 綜合性的學(xué)科：不同學(xué)科之間對(duì)不同理論和知識(shí)的綜合。,科學(xué)發(fā)現(xiàn)：揭示某自然物質(zhì)整體的結(jié)構(gòu)與功能； 技術(shù)發(fā)明：人工合成的自然物質(zhì)或全新的物體。,8,根據(jù)在思維過(guò)程中綜合方式和綜合對(duì)象的不同，綜合原理可分為形式綜合和辯證綜合、實(shí)體綜合和理論綜合。 形式綜合是將事物各部分的內(nèi)部屬性和相互關(guān)系進(jìn)行機(jī)械式的結(jié)合。這種綜合

4、所產(chǎn)生的整體具有明顯的加和性特征，其所借助的思維方式屬于形式邏輯，因而只適合于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且有機(jī)性差的研究對(duì)象。 辯證綜合是將事物各部分的內(nèi)部屬性和相互關(guān)系進(jìn)行全面性的有機(jī)結(jié)合。這種綜合所產(chǎn)生的整體具有非加和性特征，其所借助的思維方式屬于辯證思維，因而適合于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且有機(jī)性強(qiáng)的研究。,9,實(shí)體綜合是以物質(zhì)實(shí)體作為研究對(duì)象的綜合。它有兩種表現(xiàn)形式，一種體現(xiàn)為揭示某自然物質(zhì)整體的結(jié)構(gòu)與功能，另一種體現(xiàn)為人工合成的自然物質(zhì)或全新的物體。前者導(dǎo)致科學(xué)發(fā)現(xiàn)。后者導(dǎo)致技術(shù)發(fā)明。 理論綜合是對(duì)已有的科學(xué)知識(shí)所進(jìn)行的綜合，它也有兩種表現(xiàn)形式，一種體現(xiàn)為學(xué)科內(nèi)的知識(shí)綜合，另一種體現(xiàn)為在不同學(xué)科之間對(duì)不同理論和知識(shí)的

5、綜合。前者導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律，建立理論體系，后者導(dǎo)致產(chǎn)生新的橫向性或綜合性的學(xué)科。,10,宏偉的“阿波羅”登月計(jì)劃眾所周知的美國(guó)“阿波羅”登月計(jì)劃可算是當(dāng)代最大型的各種行業(yè)、各種學(xué)科、各種技術(shù)、各種方法、各種思想的辯證綜合物。,“阿波羅”載人登月計(jì)劃歷時(shí)10年，耗資250億美元。 參加該計(jì)劃研究的有120多所大學(xué)，20，000多家大、中、小型公司和科研機(jī)構(gòu)，總共投人了450，000名科技人員。 “阿波羅”飛船有7，000，000個(gè)零件，僅科研課題就有50，000多項(xiàng)。 它確實(shí)是人類歷史上規(guī)模最為宏大的計(jì)劃之一。它是復(fù)雜系統(tǒng)工程的光輝典范、也是人類綜合能力的最好體現(xiàn)。 “阿波羅”宇宙飛船的技術(shù)沒(méi)有

6、一項(xiàng)是新的突破，都是現(xiàn)有的技術(shù)。,11,綜合已有的科學(xué)原理，可以創(chuàng)立新的科學(xué)原理。如愛(ài)因斯坦綜合萬(wàn)有引力理論與狹義相對(duì)論，創(chuàng)立了廣義相對(duì)論; 綜合已有的事實(shí)規(guī)律，可以發(fā)現(xiàn)新的事實(shí)規(guī)律。如門(mén)捷列夫綜合化學(xué)元素分類法和化學(xué)元素原子量遞增順序，發(fā)現(xiàn)了化學(xué)元素周期律; 綜合已有的科學(xué)方法，可以創(chuàng)建新的科學(xué)方法。如笛卡爾將幾何學(xué)與代數(shù)方法綜合，產(chǎn)生了新的解析幾何方法; 綜合已有的產(chǎn)品實(shí)物，可以建造新的先進(jìn)產(chǎn)品。如日本松下電器公司綜合了世界各先進(jìn)國(guó)家不同機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)特長(zhǎng)，創(chuàng)造出譽(yù)滿全球的松下電器。 本世紀(jì)世界上的重大發(fā)明創(chuàng)造中，日本連一項(xiàng)也沒(méi)有，但它善于在別國(guó)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上搞綜合，因而創(chuàng)造出許多世界一

7、流的新技術(shù)和新產(chǎn)品。,12,二戰(zhàn)后重大發(fā)明創(chuàng)造及新技術(shù)、新產(chǎn)品誕生國(guó)所占比例統(tǒng)計(jì)表,13,各國(guó)獲諾貝爾物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)獎(jiǎng)人數(shù)和比例統(tǒng)計(jì)表,14,近幾十年來(lái)，“綜合就是創(chuàng)造”在實(shí)踐中已產(chǎn)生巨大的效應(yīng)。以國(guó)度而言，得益最大者就是提出這一口號(hào)，普及這一觀念的日本。 第二次世界大戰(zhàn)后對(duì)世界有重大意義的500項(xiàng)新技術(shù)和397項(xiàng)新產(chǎn)品所得統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，日本在重大發(fā)明創(chuàng)造方面、在重大理論突破方面、在獲取諾貝爾獎(jiǎng)方面都遠(yuǎn)落后于其他西方強(qiáng)國(guó)，但日本善于在別國(guó)先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上搞綜合，形成了一種 7分美國(guó)技術(shù)+3分歐洲技術(shù)=日本技術(shù) 的科技體系，創(chuàng)造出很多令歐美強(qiáng)國(guó)羨慕不已的第一流新產(chǎn)品。 80年代以來(lái)，盡管美

8、、歐各國(guó)加強(qiáng)了知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)和對(duì)日本的防范，使得日本依靠別國(guó)先進(jìn)技術(shù)起“搭橋鋪路”作用的時(shí)代一去不返，但“綜合就是創(chuàng)造”的思想仍是日本在世界高新科技領(lǐng)域稱雄爭(zhēng)霸的基本武器。,15,二、 組合原理,所謂組合原理，是指將兩種或兩種以上的學(xué)說(shuō)、技術(shù)、產(chǎn)品的一部分或全部進(jìn)行適當(dāng)疊加和組合，用以形成新學(xué)說(shuō)、新技術(shù)、新產(chǎn)品的發(fā)明創(chuàng)造原理。 從思維特征和操作形式來(lái)看，組合不同于綜合。組合既可以是自然組合，也可以是人工組合;既可以是技術(shù)組合，也可以是方法組合。 同是碳原子，以不同方式、不同晶格組合，便可得到堅(jiān)硬而昂貴的金剛石或脆弱而平常的石墨。組合原理有著廣闊的用武之地。 組合就是創(chuàng)造。我們常用的多用柜、兩用

9、筆、組合文具盒等，都是利用組合原理創(chuàng)造的體現(xiàn)。,C,組合,組合,16,前IBM工程師、發(fā)明者大衛(wèi)布拉德里 Ctrl-Alt-Delete（計(jì)算機(jī)熱鍵） DavidBradley在IBMPC上寫(xiě)出Ctrl-Alt-Delete的相關(guān)代碼，他的一句玩笑也被業(yè)界奉為經(jīng)典之語(yǔ)：“我創(chuàng)造了它，比爾蓋茨則讓它聲名遠(yuǎn)揚(yáng),17,組合法是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)明的一條重要途徑。我們周圍的事物，就有許多是由兩個(gè)或兩個(gè)以上的技術(shù)因素組合在一起的。 例如大家都很熟悉的彩色電視機(jī)的發(fā)明，所采用的400多項(xiàng)技術(shù)，在當(dāng)時(shí)都是已經(jīng)非常成熟的，但是經(jīng)過(guò)科學(xué)的組合，使得電視機(jī)從黑白到彩色，產(chǎn)生了一個(gè)質(zhì)的飛躍。 在上世紀(jì)70年代初期，X射線照

10、像技術(shù)和電子計(jì)算機(jī)技術(shù)都已經(jīng)是非常成熟的了，諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者豪斯菲爾德就把這兩項(xiàng)技術(shù)結(jié)合在一起，發(fā)明了CT掃描儀。 其實(shí)這里面并沒(méi)有什么原理上的突破，只是原有的技術(shù)經(jīng)過(guò)組合，產(chǎn)生了全新的效果，因而誕生了一項(xiàng)重大的發(fā)明。,18,根據(jù)參與組合的組合因子的性質(zhì)和主次關(guān)系以及組合的方式不同，組合的類型大體可分：,19,1.組合原理的分類,（1）同類組合 同類組合，又叫同類自組，是指由兩個(gè)或兩個(gè)以上相同或近于相同的事物簡(jiǎn)單疊合。 同類組合是在保持事物原有功能或原有意義的前提下，通過(guò)數(shù)量的增加以彌補(bǔ)功能上的不足或求取新的功能。 比如，一般的直升機(jī)只有一個(gè)旋翼，有人把8個(gè)旋翼組合在一起，發(fā)明了載重量達(dá)

11、160噸的八旋翼直升機(jī)。,20,此外，還有人把20把同樣的廢鋸條組合在一起做成挫刀，用300個(gè)易拉罐筒組成求生筏等等，發(fā)射人造衛(wèi)星的多級(jí)火箭，其原理亦可被視為幾枚火箭的同類組合。 子母燈、雙向拉鎖等。這些都是同類組合成功發(fā)明的范例。 松下公司的起家產(chǎn)品: 單聯(lián)插座改進(jìn)為 雙聯(lián)和三聯(lián)插座 。,21,（2）異類組合,異類組合，是指來(lái)自不同領(lǐng)域的兩種或兩種以上不同類型的事物所進(jìn)行的疊合，如日歷筆架、日歷圓珠筆等就是異類組合的創(chuàng)造產(chǎn)物。 在異類組合中，被組合的因子來(lái)自不同的方面，各因子彼此間一般沒(méi)有明顯的主次之分，參與組合的因子可以從意義、原則、構(gòu)造、成分、功能等任何一方面或多方面互相滲透，從而使組合

12、后的整體發(fā)生變化。 比如，汽車就是發(fā)動(dòng)機(jī)、離合器和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等因子組合創(chuàng)造而成的一種交通工具。,離合器,傳動(dòng)軸,發(fā)動(dòng)機(jī),22,異類組合是最廣泛的發(fā)明創(chuàng)造。針線、日歷和圓珠筆雖不屬于同一行業(yè)的產(chǎn)品，但是其組合的結(jié)果產(chǎn)生了帶針線包的圓珠筆和內(nèi)藏日歷的圓珠筆； 異類組合絕不是簡(jiǎn)單的湊合，例如收音機(jī)和照相機(jī)放在一起就沒(méi)有什么意義，因而并不能構(gòu)成發(fā)明創(chuàng)造。,23,（3）主體附加,主體附加，是指在原有的事物中補(bǔ)充新的內(nèi)容，在原有的物質(zhì)產(chǎn)品上增添新的功能附件。如早期的自行車沒(méi)有車鈴，后來(lái)加上了車鈴。 在主體附加創(chuàng)造中，主體事物的性能基本上保持不變，附加物只是對(duì)主體起補(bǔ)充、完善或充分利用主體功能的作用。 印有導(dǎo)

13、游圖的紙折扇很暢銷，折扇上的導(dǎo)游圖就是一種附加物。汽車作為主體，加上附加物之后，才變得越來(lái)越完善、越來(lái)越現(xiàn)代化了。,24,利用主體附加創(chuàng)造原理進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造是豐富多彩的，這是因?yàn)橐粋€(gè)主體不但可以附加多種事物，而且一個(gè)附加物還可附加在多種主體上。例如響鈴，不但可以附加在鐘表、車輛和大門(mén)上，而且還可以附加在兒童服裝、警戒網(wǎng)、動(dòng)物、舞蹈服等許多不同的主體上。 為一種事物尋找更多的主體，同樣也是發(fā)明創(chuàng)造的一條道路。（轉(zhuǎn)化）,25,案例：帶橡皮擦的鉛筆 有一天，窮困的畫(huà)家律蒲曼正專心致志地繪畫(huà)，要修改時(shí)卻找不到橡皮擦。好不容易找到一塊擦去了需要修改的畫(huà)面后，卻又不知道把鉛筆放到何處了。他從中吸取教訓(xùn)，把橡

14、皮擦與鉛筆用絲線縛在一起，這樣可以避免兩者分離難找。但這種方法不牢固，使用一會(huì)兒橡皮擦就掉下來(lái)，很不方便。他不甘心，于是剪下一塊薄鐵片，把橡皮擦和鉛筆末端繞包起來(lái)，再壓兩道淺渠，使用時(shí)再也不會(huì)掉下。他想：如果鉛筆都能帶著橡皮擦，定會(huì)受畫(huà)家、廣大學(xué)生的歡迎。 于是，律蒲曼向親戚借來(lái)幾十美元到專利局辦理申請(qǐng)手續(xù)，很快得到確認(rèn)，不久又被雷巴鉛筆公司買(mǎi)了這項(xiàng)專利。原本生活潦倒的律蒲曼,一下就獲得55萬(wàn)美元的專利費(fèi)。,26,（4）重組組合,重組組合，是指在同一個(gè)事物的不同層次上分解原來(lái)的事物或組合，然后再以新的方式重新組合起來(lái)。 戰(zhàn)國(guó)時(shí)代田忌賽馬的故事亦可生動(dòng)地說(shuō)明重組組合的創(chuàng)造思想。現(xiàn)在，人們把這一原

15、理應(yīng)用到了有些體育比賽之中，如乒乓球團(tuán)體賽等等，取得了較好的成果。 目前在企業(yè)中大力開(kāi)展的資產(chǎn)重組，實(shí)際上也是一種組合創(chuàng)造與創(chuàng)新。在這一原理的引發(fā)下，可產(chǎn)生許許多多重組的方法。 漢字構(gòu)成,27,愛(ài)因斯坦曾說(shuō)：“組合作用似乎是創(chuàng)造性思維的本質(zhì)特征。” 組合創(chuàng)造在創(chuàng)造發(fā)明中的作用和地位日趨顯著。 有人在統(tǒng)計(jì)了1900年以來(lái)的480項(xiàng)重大創(chuàng)新成果后發(fā)現(xiàn)： 三四十年代的創(chuàng)新成果是以突破型為主而組合型為次的； 五六十年代，兩者大體相當(dāng)； 到80年代，突破型成果漸趨于次要而主要以組合型成果為主。這一情況說(shuō)明組合創(chuàng)造已經(jīng)成為當(dāng)前發(fā)明創(chuàng)造的主要方式。 晶體管發(fā)明者之一的美國(guó)發(fā)明家肖克萊曾說(shuō)：“所謂創(chuàng)造，就是把

16、以前獨(dú)立的發(fā)明組合起來(lái)?！?磁半導(dǎo)體發(fā)明者、日本科學(xué)家菊池誠(chéng)也講：“我認(rèn)為發(fā)明有兩條路：第一條是全新的發(fā)明，第二條是把已知其原理的事實(shí)進(jìn)行組合。”,28,“抗體多樣性生成的遺傳規(guī)律” 利根川進(jìn)應(yīng)用新的分子生物學(xué)的技術(shù)和方法論，在研究中發(fā)現(xiàn)，抗體基因不是作為完整的基因，而是作為片段散布在染色體上遺傳給下一代的。利用順序組合的原理，這些有限的抗體基因片段通過(guò)種種組合，形成數(shù)量巨大的新的抗體基因。這就是他發(fā)現(xiàn)的“抗體多樣性生成的遺傳規(guī)律”理論的核心內(nèi)容。他因此而在年榮獲諾貝爾醫(yī)學(xué)生理學(xué)獎(jiǎng)。,29,三、移植原理,創(chuàng)造學(xué)中的移植，就是把一個(gè)已知對(duì)象中的概念、原理、方法、內(nèi)容或部件等運(yùn)用或遷移到另一個(gè)待研

17、究的對(duì)象之中，從而使得研究對(duì)象產(chǎn)生新的突破而導(dǎo)致創(chuàng)造。他山之石，可以攻玉 19 世紀(jì)末，人們對(duì)于電影機(jī)的研究雖已取得很大進(jìn)展，但仍有一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題未能解決，即如何使影片以每秒24幅的速度做動(dòng)、停、動(dòng)的間歇運(yùn)動(dòng)，使影片在每秒鐘時(shí)間經(jīng)過(guò)片面時(shí)會(huì)動(dòng)24次、停24次。許多研究者對(duì)于這個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題均束手無(wú)策。 法國(guó)科學(xué)家盧學(xué)埃爾兄弟在看到縫紉機(jī)的機(jī)針插入布里時(shí)布料不動(dòng)，當(dāng)針向上提起時(shí)布料向前挪動(dòng)一下，然后又是停、動(dòng)、停他們把這種原理移植到電影機(jī)中，很快便解決了上述的難題。通過(guò)普通的縫紉機(jī)動(dòng)作的啟示而解決了電影機(jī)放映中的大難題，充分體現(xiàn)了創(chuàng)造移植原理的運(yùn)用和成果。,30,移植又可以分為原理移植、結(jié)構(gòu)移植、

18、方法移植和材料移植四種。 原理移植是指在同一研究領(lǐng)域的不同載體或在不同研究領(lǐng)域之間的原理移植，從而產(chǎn)生新的成果。 如解析幾何學(xué)和物理化學(xué)的誕生就是原理移植的結(jié)果。 結(jié)構(gòu)移植是將彼事物的結(jié)構(gòu)形式或特征移植到此事物中，以產(chǎn)生新事物的方法。結(jié)構(gòu)移植大有用武之地。 例如，人們移植積木結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)出模板機(jī)床、拼裝式家具；移植出土文物金縷玉衣，發(fā)明出空心保健涼席等。 方法移植是指將某種新方法移植到各種科研和技術(shù)創(chuàng)新之中，以使其能啟迪和促使新成果的產(chǎn)生。 材料移植是指新產(chǎn)品研制過(guò)程中，用某種材料更換原來(lái)慣用的材料，使新移植的材料發(fā)揮更好的創(chuàng)造作用。 許多產(chǎn)品是通過(guò)材料的更換實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的。,31,四、還原原理,創(chuàng)

19、造方法學(xué)中的還原原理旨在鼓勵(lì)人們要善于回歸、還原到研究對(duì)象的本質(zhì)上。 還原原理強(qiáng)調(diào)在發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中，回到研究對(duì)象的起點(diǎn)，將最主要、最基本和最關(guān)鍵的因素抽取出來(lái)并集中精力研究其解決的方法和手段，以取得發(fā)明創(chuàng)造的最佳成果。 洗衣的本質(zhì)是“洗”，即還原衣物的“本來(lái)面貌”;而衣物變臟的原因是灰塵、油污、汗?jié)n等對(duì)衣物的吸附與滲透，所以洗凈衣物的關(guān)鍵是使污物與衣物分離開(kāi)來(lái)。 只要能做到這一點(diǎn)，制其具體的分離形式。這樣我們就可以突破傳統(tǒng)的洗衣方式，廣泛考慮各種各樣的分離方法，如機(jī)械分離法、物理分離法、化學(xué)分離法等等，于是就可發(fā)明創(chuàng)造出不同工作原理的各型洗衣機(jī)。,32,超聲波洗衣機(jī) 通過(guò)超聲波在衣物之間，不斷

20、產(chǎn)生微小的真空泡。真空泡在破裂時(shí)，會(huì)產(chǎn)生沖擊波。它將衣物上的污垢從衣物上分離下來(lái)，起到去污作用。 電磁去污洗衣機(jī) 洗滌頭上裝有電磁圈。通電后，發(fā)出微振、分離。 活性氧去污洗衣機(jī) 利用電解水產(chǎn)生的活性氧來(lái)分解衣物上的污垢。,臭氧洗衣機(jī) 將臭氧泵放在洗衣機(jī)中，分解，溶于水中。 離子洗衣機(jī) 在洗衣機(jī)內(nèi)安裝離子水發(fā)生器，把普通自來(lái)水分解為離子水，滲透分解。,33,案例打火機(jī) 各種類型的打火機(jī)研制成功即是還原原理具體應(yīng)用的突出事例。取火采用鉆木、火鐮、火柴火柴盒有大有小，也可有各種不同的形狀，火柴棒可長(zhǎng)可短，但無(wú)論火柴棒和火柴盒如何變化，追溯到原點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其主要功能都是發(fā)火（產(chǎn)生火源）。 于是把“發(fā)火”抽

21、象出來(lái)，經(jīng)發(fā)散思維，便可構(gòu)思出各種可燃性氣體發(fā)火，電火花打火以及不同的液體燃燒起火等。 顯然，這樣做易于突破原有火柴知識(shí)的桎梏，拓展創(chuàng)新者的思維視角，以至發(fā)明出各種類型的打火機(jī)。,34,美國(guó)外科醫(yī)生史棟對(duì)此以創(chuàng)新的方式作了漂亮的回答。在史棟治療的病人中，要數(shù)胰臟病患者的術(shù)后治療最為棘手。因?yàn)橐扰K病患者在手術(shù)后，必須經(jīng)常對(duì)腹腔進(jìn)行醫(yī)療處理。這就意味著要經(jīng)常將縫合的傷口重新切開(kāi)，換藥后，再行縫合，每次時(shí)間長(zhǎng)達(dá)的分鐘，手術(shù)成功率10%。 他將一根7英寸長(zhǎng)的普通拉鏈，經(jīng)嚴(yán)格消毒后，直接縫在患者的肚皮上。這樣醫(yī)生可以隨時(shí)打開(kāi)拉鏈檢查病人腹腔內(nèi)的病癥或進(jìn)行其他常規(guī)治療，使患者避免了多次手術(shù)造成的傷害，從而

22、使胰臟病患者的康復(fù)率一舉達(dá)到90%。史棟也由此開(kāi)創(chuàng)了“皮膚拉鏈縫合術(shù)”。,35,五.逆反原理,所謂逆反原理，是指在發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中，人們沿著與常規(guī)思路相反的方向?qū)で髥?wèn)題解法的一種思維原理。 比如，在20世紀(jì)70年代初，世界很多科學(xué)家都在忙于提煉純鍺，而日本的江崎于奈和宮原百合子卻在鍺中摻加雜質(zhì)，從而得到性能優(yōu)異的電晶體。他們倆也因此分別榮獲“諾貝爾”獎(jiǎng)。,36,搬運(yùn)圖書(shū)的妙法 蘇格蘭有一家圖書(shū)館要遷往新址，其圖書(shū)搬運(yùn)工作量十分巨大。按照以前的做法雇請(qǐng)搬運(yùn)工來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)，支付的酬金相當(dāng)可觀，給經(jīng)濟(jì)本來(lái)就不寬裕的圖書(shū)館造成一定壓力。 圖書(shū)館負(fù)責(zé)人開(kāi)動(dòng)腦筋，采用了違反慣例的做法，發(fā)出了取消借書(shū)數(shù)量限

23、制。 結(jié)果在短期內(nèi)大量圖書(shū)外借，而還書(shū)時(shí)則還到新址，由讀者完成了大部分圖書(shū)的搬運(yùn)工作，既節(jié)省了經(jīng)費(fèi)、又滿足了讀者的求知欲望，皆大歡喜。,37,38,1、 原理逆反,將事物的基本原理，如機(jī)械的工作原理、自然現(xiàn)象規(guī)律、事物發(fā)展變化的順序等有意識(shí)地顛倒過(guò)來(lái)，往往會(huì)產(chǎn)生新的原理、新的方法、新的認(rèn)識(shí)和新的成果，從而導(dǎo)致創(chuàng)造。 德國(guó)青年攝影師莫澤爾梅蒂烏斯研究了電影的原理，并將用逆反的方式在地鐵中實(shí)行，在與車窗等高處的地鐵墻壁上掛出一幅幅連續(xù)變化的圖畫(huà)，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)，圖畫(huà)正好以每秒24幅的速度映入乘客眼簾，于是乘客就會(huì)看見(jiàn)墻壁上的“活電影”了。自動(dòng)扶梯、傳送帶。 當(dāng)然，原理逆反之后也不一定都能成功。比如，

24、若將水泵的葉輪固定而使殼體旋轉(zhuǎn)，就抽水這一功能來(lái)說(shuō)，至少目前看來(lái)是難以實(shí)現(xiàn)的。 真理都是有一定的適用范圍的，原理逆反也必然有其一定的適用場(chǎng)合。,39,2、屬性逆反,一個(gè)事物的屬性是豐富多彩的，有許多屬性是彼此對(duì)立的，或者是成對(duì)的，比如，軟與硬、干與濕、直與曲、柔與剛、空心與實(shí)心等等。 屬性逆反原理，就是有意地以與某一屬性相反的屬性去嘗試取代已有的屬性，即逆化已有的屬性，從而進(jìn)行創(chuàng)造活動(dòng)。 1924 年，德國(guó)青年馬謝布魯爾產(chǎn)生了用空心材料替代實(shí)心材料做家具的思想，并率先用空心鋼管制成了名曰“瓦西里”的椅子，在社會(huì)上產(chǎn)生轟動(dòng)并一直風(fēng)靡至今。從那以后，馬謝布魯爾又用這一空心取代實(shí)心的屬性逆反原理完成

25、了包括日內(nèi)瓦聯(lián)合國(guó)教科文組織大廈在內(nèi)的許多著名設(shè)計(jì)，終于成為新型建筑師和產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的最杰出代表。,40,3、方向逆反,完全顛倒已有事物的構(gòu)成順序、排列位置、安裝方向、操縱方向、旋轉(zhuǎn)方向以及完全顛倒處理問(wèn)題的方法等，都屬于創(chuàng)造的方向逆反原理范圍。 二次大戰(zhàn)期間，H凱澤曾根據(jù)上下方向顛倒的原理改革了原來(lái)從下向上建造船舶的工藝，使用了自上而下建造船只的相反操作程序，這樣，電焊工在建筑各層甲板時(shí)就不必再仰頭工作了，大大提高了工效。 方向逆反一般可從事物的外部表現(xiàn)出來(lái)，其直觀性強(qiáng)，因而它是發(fā)明和革新的一條重要原理。例如，逆反電風(fēng)扇的安裝方向可使電風(fēng)扇變成為換氣扇。,41,4、大小逆反,事實(shí)表明，對(duì)現(xiàn)有的

26、事物或產(chǎn)品，即使是單純地進(jìn)行大小尺寸上的擴(kuò)大或縮??；其結(jié)果常常也能導(dǎo)致其性能、用途等發(fā)生變化或轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)某種程度上的創(chuàng)造。 比如，四川有名的樂(lè)山大佛，其名氣就出在其尺寸的擴(kuò)大上。近年來(lái)出現(xiàn)的像乒乓球大的葡萄，其創(chuàng)造性也就在其“大”上。如在一粒米上刻上一首唐詩(shī)，雖然僅僅是縮小而已，卻也是一種創(chuàng)新。 1988年，美國(guó)一家制筆公司為了開(kāi)拓市場(chǎng)，決定從“大”的方向著手，該公司計(jì)劃由1萬(wàn)人“集體執(zhí)筆”創(chuàng)作美國(guó)最長(zhǎng)的小說(shuō)。,42,六、換元原理,所謂換元原理，是指人們?cè)诎l(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中采用替換或代換的思想或方法，使研究對(duì)象的表象不斷剝離、本質(zhì)不斷暴露、內(nèi)容不斷展開(kāi)、研究不斷深人、思路不斷更新的發(fā)明創(chuàng)造原理

27、。 換元原理和移植原理在思路和方法上有所不同： 換元原理強(qiáng)調(diào)在解決創(chuàng)造問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采用替代或更換的做法，使問(wèn)題具有新的特點(diǎn)和新的意義，便于人們尋求新的創(chuàng)造成果; 移植原理強(qiáng)調(diào)在解決創(chuàng)造問(wèn)題時(shí)，應(yīng)采用移植或引進(jìn)的做法，使對(duì)象具有新的起點(diǎn)和新的優(yōu)勢(shì)，便于人們實(shí)現(xiàn)新的創(chuàng)造目標(biāo)。,43,換元原理通常包含有兩重含義: 第一個(gè)含義是指在發(fā)明創(chuàng)造過(guò)程中，人們可以有目的、有意識(shí)地去尋找替代物。如果能找到性能更好、價(jià)格更低的替代品，這本身就是一種創(chuàng)造。 比如，在制造火柴時(shí)以紙代木，可以節(jié)省大量寶貴的木材資源;在制造游艇時(shí)以玻璃鋼代金屬，可以減輕重量、改善性能、提高航速。 第二個(gè)含義是指人們?cè)诎l(fā)明創(chuàng)造和科學(xué)探索的過(guò)

28、程中，往往要用一事物代替另一事物。通過(guò)對(duì)替代物的研究來(lái)解決被替代物的問(wèn)題，從而使要解決的矛盾集中化和明朗化，以利于人們創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。,44,七、完滿原理,完滿原理是“完滿充分利用原理”的簡(jiǎn)稱。在我國(guó)企業(yè)界廣泛開(kāi)展的“合理化建議”活動(dòng)中，有不少發(fā)明和新成果與創(chuàng)造的完滿原理有關(guān)。 由于人們總是希望能在時(shí)間上和空間上充分而完滿地利用某一事物或產(chǎn)品的一切屬性，因此，凡是在理論上看來(lái)未被充分利用的物品或場(chǎng)合，都可以成為人們創(chuàng)造的目標(biāo)，這是提出完滿原理的主要根據(jù)。 一般說(shuō)來(lái)，創(chuàng)造發(fā)明的最終目標(biāo)都離不開(kāi)滿足人們的需要，也就是說(shuō)，人們對(duì)于創(chuàng)造發(fā)明成果應(yīng)盡量從中索取最多和最大的用處。由此，對(duì)于人類最有用處的

29、創(chuàng)造發(fā)明是最好的創(chuàng)造發(fā)明，最好的創(chuàng)造發(fā)明應(yīng)該是最合理的創(chuàng)造發(fā)明，最合理的創(chuàng)造發(fā)明就應(yīng)該最大程度地符合完滿原理。,45,(1)整體完滿充分利用分析,整體完滿充分利用分析，是指對(duì)一個(gè)事物或產(chǎn)品的整體利用來(lái)進(jìn)行分析，了解該事物或產(chǎn)品是否在時(shí)間上和空間上均被充分利用了。 例如床，床的功能主要是供人睡覺(jué)的，而人不可能一天24小時(shí)都睡覺(jué)，一般人只有三分之一的時(shí)間在床上度過(guò)（即8小時(shí)睡眠） 可見(jiàn)，床的時(shí)間利用率實(shí)際只有30%左右。即是說(shuō)，一般情況下人的 70%時(shí)間是不需要床的由此人們便發(fā)明了一種折疊沙發(fā)床，即讓它在 70%時(shí)間里作為沙發(fā)用，既節(jié)約了空間又充分利用了床（沙發(fā)）。 農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、冬天的衣服、夏天的風(fēng)

30、扇，其中都有許多尚待創(chuàng)造的問(wèn)題。,46,（二）部分完滿充分利用分析,墻壁是房屋的一部分，房屋墻壁的作用是什么？它的功能被充分利用了嗎？ 正是基于這樣一種對(duì)于墻壁的充分利用分析，美國(guó)太陽(yáng)能設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)將能使太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成電能的半導(dǎo)體嵌入墻壁，即將推出可發(fā)電的“窗簾式墻壁”，測(cè)算其成本比高檔大理石的要低，發(fā)出的電亦可滿足室內(nèi)的需要。 比如，鞋子可以分解為鞋底或鞋幫，磨損程度不一樣，一般鞋底容易磨損，可采取提高鞋底質(zhì)量或及時(shí)更換鞋底，降低鞋幫質(zhì)量的方式。 汽車報(bào)廢，但并不意味著其所有的組成部分都不再有利用價(jià)值。德國(guó)寶馬公司經(jīng)過(guò)詳細(xì)研究后發(fā)現(xiàn)，寶馬汽車報(bào)廢后其中還有 75%的金屬零部件完全可以使用。于是，該

31、公司新開(kāi)了廢舊汽車回收業(yè)務(wù)，以便把75%的金屬部件卸下來(lái)重新使用。,47,八.迂回原理,所謂迂回原理，是指人們?cè)诎l(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中，針對(duì)認(rèn)識(shí)上所出現(xiàn)的暫時(shí)性障礙采用迂回、包抄的方式，克服思維盲點(diǎn)，從而使思維角度得到改變，思維進(jìn)程得到加快，思維效果得到強(qiáng)化。 海王星的發(fā)現(xiàn) 自從1781年天文學(xué)家赫歇爾利用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)天王星以來(lái)，天文學(xué)界的困惑與日俱增。人們奇怪地發(fā)現(xiàn)，這顆星星走路跌跌撞撞，一搖三擺。 是否是因?yàn)槟愁w未知行星的引力所造成？ 直接觀察行動(dòng)均告失敗。 亞當(dāng)斯決定采取迂回的方式，先去計(jì)算 這顆未知行星的軌道參數(shù)， 然后再進(jìn)行有針對(duì)性的搜索。,48,九、分離原理,所謂分離原理，是將研究對(duì)象進(jìn)行科

32、學(xué)的分解或離散，使研究對(duì)象的本質(zhì)屬性和發(fā)展規(guī)律從復(fù)雜現(xiàn)象中暴露出來(lái)，從而使研究者能夠理清研究思路。抓住主要矛盾，以獲得發(fā)明創(chuàng)造的成果。 人類四種基本血型的發(fā)現(xiàn): 動(dòng)物輸血凝血（拘緣酸鈉做抗凝劑 ）溶血 1900年，根據(jù)紅細(xì)胞所含凝集原的不同，蘭德斯坦納把人類血液區(qū)分為4種基本類型，即O、A、B、AB型。凡是紅細(xì)胞中含A凝集原者，為A型；含B凝集原者，為B型；含A和B兩種凝集原者，為AB型；兩種凝集原都沒(méi)有者為O型。 人類四種基本血型的發(fā)現(xiàn)，率先為人類血型作分類研究的蘭德斯坦納也因此而獲得1903年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。,49,案例活字印刷術(shù) 自從漢朝發(fā)明紙以后，書(shū)寫(xiě)材料比起過(guò)去用的甲骨、簡(jiǎn)牘、

33、金石和縑帛要輕便、經(jīng)濟(jì)多了，但是抄寫(xiě)書(shū)籍還是非常費(fèi)工的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)社會(huì)的需要。 大約在公元年前后的隋朝，人們從刻印章中得到啟發(fā)，在人類歷史上最早發(fā)明了雕版印刷術(shù)。 到了宋朝，雕版印刷事業(yè)發(fā)展到全盛時(shí)期。雕版印刷對(duì)文化的傳播起了重大作用，但是也存在明顯缺點(diǎn)第一，刻版費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)料，第二，大批書(shū)版存放不便，第三，有錯(cuò)字不容易更正。 北宋平民發(fā)明家畢升發(fā)明了活字印刷術(shù)，活字制版正好避免了雕版的不足，只要事先準(zhǔn)備好足夠的單個(gè)活字，就可隨時(shí)拼版，大大地加快了制版時(shí)間。活字版印完后，可以拆版，活字可重復(fù)使用，且活字比雕版占有的空間小，容易存儲(chǔ)和保管。這樣活字的優(yōu)越性就表現(xiàn)出來(lái)了。,50,十、群體原理,所謂

34、群體原理，是指在大型或復(fù)雜的發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中，依靠群體智慧聚集和學(xué)科知識(shí)互補(bǔ)的優(yōu)勢(shì)，使發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)實(shí)現(xiàn)由個(gè)體行為向集體行為的轉(zhuǎn)化，以適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)對(duì)學(xué)科綜合、知識(shí)融合和人才匯合的需要。 目前整個(gè)科學(xué)界正顯示出一種既高度分化，又相互滲透;既高度綜合，又縱橫交錯(cuò);既高度深化，又大量繁生的景象。在這種新形勢(shì)下，要想“單槍匹馬、獨(dú)闖天下”，去完成像人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間試驗(yàn)室和海底實(shí)驗(yàn)室等大型高科技項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)工作，顯然是不可能的。,51,人類早期的發(fā)明創(chuàng)造大多是依靠個(gè)人的智力完成的，上個(gè)世紀(jì)末人們已開(kāi)始發(fā)現(xiàn)群體創(chuàng)造的威力。比如，愛(ài)迪生在1881年個(gè)人投資建立了愛(ài)迪生研究所，多時(shí)可達(dá)100余人

35、。 20 世紀(jì)初，著名科學(xué)家盧瑟福領(lǐng)導(dǎo)的卡文迪許實(shí)驗(yàn)室就是一個(gè)范例，在那里聚集了一大批各有所長(zhǎng)的杰出研究者，如中子的發(fā)現(xiàn)者查德威克、數(shù)學(xué)家喬治達(dá)爾文及著名物理學(xué)家狄拉克等,那時(shí)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的成果輝煌,在為世界科學(xué)界聞名的研究中心。 到本世紀(jì)中期，人類社會(huì)又出現(xiàn)了全科學(xué)以及科學(xué)與技術(shù)總交叉的產(chǎn)物人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間實(shí)驗(yàn)室及海底居住實(shí)驗(yàn)室等，顯然，這種發(fā)明創(chuàng)造是任何個(gè)人都難以勝任的。,52,據(jù)美國(guó)著名學(xué)者朱克曼女士統(tǒng)計(jì): 從1901年到1975年，共有285位科學(xué)家榮獲諾貝爾獎(jiǎng)金。 其中185人是與別人合作研究取得成功的，占總數(shù)的三分之二。 隨著時(shí)間的推移.這種合作研究以發(fā)揮群體優(yōu)勢(shì)的比例在

36、明顯增加。 第三個(gè)25年中，該比例更進(jìn)一步上升到79%。,53,第二部分： 發(fā)明創(chuàng)造的原則,54,發(fā)明創(chuàng)造的原則就是人們開(kāi)展發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)所依據(jù)的法則和評(píng)判發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思所憑借的標(biāo)準(zhǔn)。 在發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中，通過(guò)各種創(chuàng)造思維的啟發(fā)作用和各種創(chuàng)造原理的引導(dǎo)作用，人們就有可能在自己的頭腦里形成一個(gè)關(guān)于發(fā)明創(chuàng)造對(duì)象的新構(gòu)思或新設(shè)想。 就應(yīng)該按照發(fā)明創(chuàng)造的原則對(duì)其進(jìn)行有意識(shí)、有目的地分析和判斷，以及醞釀和改善，使之成為真正可供實(shí)施的創(chuàng)造性方案或步驟。,55,構(gòu)思獨(dú)特原則,56,一、遵守科學(xué)原則,是指任何發(fā)明創(chuàng)造都必須遵循科學(xué)原理，不得違反科學(xué)規(guī)律。因?yàn)槿魏芜`背科學(xué)技術(shù)原理的發(fā)明創(chuàng)造都是不能獲得成功的。 在進(jìn)行

37、發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思時(shí)，必須做到以下幾點(diǎn): 1、對(duì)發(fā)明創(chuàng)造設(shè)想進(jìn)行科學(xué)原理相容性檢查，永動(dòng)機(jī) 2、對(duì)發(fā)明創(chuàng)造設(shè)想進(jìn)行技術(shù)方法可行性檢查（能否實(shí)現(xiàn)）撲翼式人力飛機(jī) 主要原因：是人體所能發(fā)出的功率同體重相比實(shí)在太小了。一名體重75千克的青年男子，能在10分鐘持續(xù)時(shí)間內(nèi)發(fā)出0.35馬力功率，每千克體重僅能發(fā)出0.5%馬力。而一只鴿子，每千克體重卻能產(chǎn)生7.5%馬力功率。此外，鳥(niǎo)的胸肌發(fā)達(dá)，骨骼輕巧。也非人類所能比擬。因此，撲翼飛行的人力飛機(jī)很難實(shí)現(xiàn)。 3. 對(duì)發(fā)明創(chuàng)造設(shè)想進(jìn)行功能方案合理性檢查。,57,【案例】特殊禮帽及特殊火車 有人設(shè)計(jì)出一種特殊的禮帽，戴在頭上，當(dāng)你俯首向別人行禮時(shí)，它會(huì)自動(dòng)升高，使你免

38、除舉手之勞。不難想象，沒(méi)有多少人會(huì)因“這種自動(dòng)升高的功能”而去購(gòu)買(mǎi)這種機(jī)關(guān)復(fù)雜、價(jià)格不菲的特殊禮帽。 還有人設(shè)想出一種避免火車相撞的特殊辦法，即在每列火車的前后及頂部都裝上鐵軌，使之連接貫通。當(dāng)兩列火車迎面相遇時(shí)，這一列火車可以沿另一列火車前部的鐵軌爬上車頂，再順車后鐵軌平安落下。這樣一來(lái)，既不用撞車，又不用鋪設(shè)雙軌，可謂“一舉兩得”。 但該設(shè)想沒(méi)有考慮，火車彼此爬來(lái)爬去，里面的乘客是否受得了，因此其功能合理性很差，不能成為一項(xiàng)具有使用價(jià)值的創(chuàng)造性設(shè)想。,58,二、市場(chǎng)評(píng)價(jià)原則,愛(ài)迪生曾說(shuō):“我不打算發(fā)明任何賣(mài)不出去的東西，因?yàn)椴荒苜u(mài)出去的東西都沒(méi)有達(dá)到成功的頂點(diǎn)。能銷售出去就證明了它的實(shí)用性，而實(shí)用性就是成功。” 1.解決問(wèn)題的迫切程度 2、功能結(jié)構(gòu)的優(yōu)化程度 3.使用操作的可靠程度 4.維修保養(yǎng)的方便程度 5.美化生活的欣賞程度,59,三、相對(duì)最優(yōu)原則,發(fā)明創(chuàng)造可使人們思維質(zhì)量更高、工作質(zhì)量更優(yōu)、生活質(zhì)量更好，但這不是說(shuō)，發(fā)明創(chuàng)造就十全十美。 在發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)中，常有這樣的事例，為解決某研究問(wèn)題，人們利用創(chuàng)造方法學(xué)的原理和技法，獲得許多創(chuàng)造