书城童书科学知识大课堂——创造新思维
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第15章 发明创造技法(3)

小附加可出大效益。不断发现事物的缺点,提出新的需要是主体附加的着眼点,否则就不晓得哪些事物应该附加,以及附加什么。把各种事物同主体联系起来是主体附加的思维路线,否则就得不到创新附加的启示和移植附加的对象。例如拉线开关,由于其装饰性差所以逐渐被隐藏式开关所代替。但是琴键开关的安装位置高,儿童使用时常常需要站在椅子上。面对琴键开关这一缺点,多数人的思路是发明一种新的隐蔽式开关取而代之,却极少有人想到用主体附加的办法解决这个问题。美国的一家公司想到了这一点,发明了附加的现有琴键开关上的拉线配件。花四美分买一件,装在各种蔽式开关内,便能适合儿童使用,而且还为蔽式开关增添了几分姿色。这要比发明一种新的蔽式开关容易得多。再比如,人们回到家中,脱了皮鞋再穿拖鞋,仍嫌麻烦。只穿袜子又容易受凉。你看,袜子上附加点儿什么能解决这个小小的问题呢?不难想到,袜底只要附加一层细密的乳胶粒就行了。穿上这种袜子在室内行走,不但脚下不滑,还有按摩效果,而且脚不会冰凉。

同样的主体可以有不同功能、不同结构、不同目的、不同层次、不同意义的附加。例如,在小轿车挡风玻璃的夹层内粘有一条条电阻丝薄膜,通电后,提高了玻璃的温度,可使凝聚着的霜、水、雾融化或蒸发掉,这就是在汽车挡风玻璃附加了除霜器。波兰一家工厂,在玻璃夹层上,以边框形式装入用抗腐蚀材料合并制成了半透明膜,使汽车挡风玻璃附加了无线电天线的作用。日产汽车公司则在汽车挡风玻璃上附加“投影时速显示器”,使驾驶员在行车中只需稍稍移动视线便可知道行驶速度,从而提高了驾驶的安全性。

世界上没有完美到顶的事物。充实或完善已有事物的过程就是创造新事物的过程。主体附加就是其中的创造方法。饮料瓶附加吸管,纽扣附加五彩贴面,电话听筒附加音乐盒,摩托车附加安全罩,车胎附加压力显示器,编织针附加刻度,扇子附加导游图,文具盒附加元素周期表,玻璃杯附加塑料套,饲料中附加各种添加剂,长筒丝袜附加绒毛,冰箱附加冰淇淋夹,电视机附加关锁等等。附加虽小,意义甚大。许多事物通过附加,可以弥补缺欠,改善性能,增强适应性,由此带来新的活力。小附加出大效益。主体附加是大有可为的发明创造方法。

主体附加创造法的应用要领

(1)在脑海里想现在看得见的和看不见的一样东西,想好之后说出它的名字。

例如:一把雨伞,然后把各种事物往上面试着加,如:汽车,一把雨伞附加上一辆汽车。显然不可行。可以再不断地往上加。又如:电筒,一把雨伞加上一个电筒还较合理。就这样不断的加东西,直到产生满意的新的东西,即产生了一项发明。这是先确定一个主体,再去找无数个可以附加的事物的方法。

(2)可以先确定一个附加的事物,然后去找主体。例加:温度表,可以设想把温度表加在汽车上、书包上、钢笔上、收音机上、课本上、茶杯上等。

(3)也可以把某种事物上的附加物取来去附加到另外的事物上。例如:洗衣机的定时器,可以把定时器附加到收音机上、电视机上、办公桌上、电话机上等。

(4)通过不断地附加,找到一种新的事物,即为发明。

(5)数学表达式为:A+b=C。

A表示一种事物,b表示被一个附加的事物,C表示新一种事物。

注意小事物

小事情有大作用,尤其是与其他事物互相结合互相影响时。例如,世界气候体系中任何一处发生的小变化都可能会引起重大后果。1982年冬,太平洋气候结构发生了异常,结果是特大干旱在印度、印尼和澳大利亚蔓延。而太平洋西岸和北美却遭受了特大暴风雨和海潮的袭击。连续几个月气象学家都对成因迷惑不解。最后他们发现是厄尔尼诺赤道附近的一小股暖流正在不引人注意地向西扩散,因而造成了太平洋地区的气候变化。当这股暖流消失后,气候结构即恢复了正常。

为什么今天的游泳速度比20年前快得多?是因为运动员们身材更高大?饮食质量更好?教练员对游泳技术研究得更透彻?当然这些都起着不可忽视的作用。但对游泳速度起着重大影响的是轻型游泳镜这样一件小东西的问世。由于运动员都是在经过氯化物处理过的水中进行训练,所以没有保护镜,游泳运动员每次训练最多只能游2000至3000米,否则眼睛就因受刺激而痒痛。新型泳镜保护了他们的眼睛,使他们得以延长训练时间,增加运动量。现在,每天1.5万至2万米的游程在奥运会选手的训练中并非少见。有了这个小东西,运动员的成绩提高也就不足为奇了。

问问你自己:能够对我激发设想起重大作用的小事物是什么?

五、异类组合创造法

圆珠笔的启示

世界上第一支圆珠笔经过7年的孕育期,于1945年问世。事物只有诞生之后,才能真正显示出它的意义和价值。新事物的生命力就是由它诞生后的意义和价值构成的。生命力越强,表明创造的意义和价值越大。从第一支粗糙的圆珠笔到目前那五光十色的圆珠笔,生动地炫耀着圆珠笔这一优秀发明创造的旺盛生命。漫游圆珠笔的王国,你会发现许多秘密。

请看这支圆珠笔,其外观和书写功能与普通圆珠笔毫无异样,但它却具有独特的功能。当你出门在外,遇到纽扣掉落或衣服扯破时,不必发愁。它的笔芯上各绕着白色、黑色、褐色三种颜色的线,并装有两根30mm长的缝衣针,可以取出缝补。再看,这支圆珠笔也相貌平平,不同的是笔内卷藏着长20cm、宽7cm的日历。按一下按钮即可拉出日历,再按按钮,日历又自动卷回,它可以帮助你弄清日期。针线、日历和圆珠笔本来是各自独立而且互不相干的东西,针线的基本功能是缝补,日历的基本功能是显示日期,圆珠笔的基本功能是书写。由于它在功能和用途上的差异,谁也无心琢磨针线、日历和圆珠笔的关系,也不思谋缝补、日历和书写有无瓜葛。然而,创造之道正是要能想到他人之未想。在这里,发明者只是把前人早就发明的圆珠笔分别和针线、日历组织成一个新的整体,就构成了新的创造。

异类组合创造法的原理

把两种或两种以上的不相同的事物组织在一起,形成一个新的整体,这在发明创造学中叫做异类组合创造法。异类组合对象有产品,也有工艺或方法。不相似或者不相同的事物,不仅在各个行业之间、在各个领域之间存在,而且在同一行业内和同一领域内都是大量存在的,不相似或者不相同的事物是没有穷尽的。因此,异类组合是最广泛的发明创造方法。针线、日历和圆珠笔虽然不是属于同一行业的产品,但是其组合的结果却发明了带针线包的圆珠笔和内藏日历的圆珠笔。而钢笔和圆珠笔则是同一行业的产品,其组合的结果照样创造出,大家常用的两用笔不就是很好的发明吗?再看,谜语和雪糕,花篮和蚊帐,风扇和帽子,音乐和医疗,也都是既不相似更非相同的事物。面对这形形色色的事物,怎样才能使组合的思想四通八达、畅通无阻呢?

创造,首先是思想上的跃进。行业之间的区别,领域之间的界线,技术之间的鸿沟,事物之间的差异,是影响组合思想的屏障。组合创造法首先要突破这层屏障,把组合创造的思想扩展到所有的行业里,渗透进所有的领域中,在各种各样的事物中寻找组合的对象,研究组合的需要性和组合的可行性。组合不光局限在物和物的范围内,事和物、事和事亦都可以组合。风扇防热帽,花篮式蚊帐,属于物和物的组合;谜语雪糕是事和物的组合;音乐治疗法则属于事和事的组合。在物和物、事和物、事和事的组合中,以物和物的组合为多,例如,月历和天线的组合,增添了室内的美观,又能接收电视广播;图章和头像合为一体,在书信或题词、赠语落款处盖上有自己容貌和名字的肖像图章,亲友得到之后一定感到格外亲切;铲刀和鞋连在一起,用踢的方式铲断甘蔗、豆秆、麦秆类作物,这种收割鞋可谓独具匠心。

你不但可以进行跨越行业或领域的组合创造,还可以在同一行业或同一领域内施展组合创造的才华。例如牙膏和牙刷属于同类物品,推土机和铲土机属于同类物品,橘子罐头、菠萝罐头、葡萄罐头、苹果罐头、梨罐头等属于同类物品,但是将牙膏和牙刷组合起来就发明了旅行者欢迎的含牙膏的牙刷;组合设计推土机和铲土机,研制出多功能的推土铲土机;把橘瓣、菠萝、葡萄、苹果和梨组合在一个相互隔开的容器内,就创造出复合罐头,消费者花一瓶罐头的钱,就能同时吃上几样东西。

将若干事物的功能或特点通过组合汇集成一体,达到优化事物的目的,或者为了一事多能或一物多用。

例如,比利时一家公司的设计师们将有轨电车、无轨电车、公共汽车所有优点组合在一起,研制出一种叫做“汽车地铁无轨车”的新型交通车。它由六节舒适的小车厢组成,有宽大窗户,使用无轨电车的轮子,沿着混凝土导轨行驶。这种电车也能不靠接触电线行驶,而利用公共汽车的柴油机。在西欧“尤里卡”计划中,德国、西班牙、法国、英国和意大利联合研制组合式飞机。这种组合式飞机的机翼两端各安一台能自转90度的发动机,起飞或降落时,两台发动机垂直向上的方向,能像直升机一样升降;飞到一定高度,两台发动机改呈水平向前的方向,能同普通飞机一样飞行。它的最大优点是所需的升降场地小,甚至能在市场内的空旷地段起飞或降落。

将若干事物的功能或特点通过组合汇集成一体,创造出组合前完全没有的新功能或新特点。

例如,高温喷涂彩釉的发明就是这样。中国工程师邵文古将现代高温氧焊技术和陶瓷釉料的涂饰结合起来,使精细配制的硅酸盐彩釉粉剂与燃气一起,以极高的速度从喷枪口射出,形成一个1500℃~2800℃的高温火焰,其中均匀分布着由固粒液化进而雾化了的微细釉料液滴。运用这支绝妙的高温和施釉画笔,可以绘制巨幅陶壁画,而用工少、成本低,改变配料后,还能用来修补搪瓷器具等。

上述两种目的的组合,前一种占的比例很大,组合后与组合前相比,具有减少机构、减少零件、减少层次、减少小体积、减轻重量、降低成本、节约材料、利于管理、使用方便等优点。组合的目的不论是前者或者后者,抑或二者兼有,组合创造出来的事物都是前所未有的,而被组合的对象却是以前就有的。比如,美国推出一种自行车气筒链锁,既是自行车车锁,又可当打气筒用。自行车气筒链锁虽然是前所未有的事物,但是被组合的对象气筒和自行车链锁却是以前所有的产品。再比如,把谜面印在雪糕包装纸上,谜底刻在雪糕的小木条上。

人们一边吃雪糕,一边猜谜,吃完雪糕就看到谜底,看看自己猜得对不对,既可消暑,又有情趣。这小小的组合,也能够带来可观的效益。还有,把时钟设计在笔筒上即成为新款式用品,一物两用,节省地方。中国台湾省台中县推出一种新产品,把石英电子钟设计在小学生的书包上,产品销往欧美市场。

事物之间的组合是斑斓多姿的,决不是一一对应的。一种事物可以寻觅无数组合对象。再以圆珠笔为例。和它组合的对象不光有针线和日历,还有图章、消字器、测电笔、钢笔、钥匙扣、微波型收音机、温度计、电子表、驱蚊器、香料、微型电筒、打火机,等等。例如,在圆珠笔的笔杆上端设计一个哨子,就组合创造出带哨子的圆珠笔。体育教师和裁判员使用这种圆珠笔再惬意不过。再看“棋的组合”,把中国象棋和国际象棋的特点巧妙结合,发明了世界通用象棋;把下棋和足球竞赛组合起来,发明了既适合“棋迷”,又适合“球迷”的足球棋;把棋同食品组合在一块儿,将出现食品棋,双方用摄子下棋,赢一个吃一个,千差万别的事物是构造新事物的不尽源泉,扩散思维和集中思维是组合创造的思想指南。你想创造新的事物吗?那就请你眼观六路洞察万千事物,把不同的需要集合起来思考,组合出众多的新事物。

异类组合创造法的应用要领

(1)设法把两种或两种以上的不相同的事物组织在一起,形成一个新的整体。

(2)抓住一个新字,被组合的对象可以是以前就有的,但组合出来的东西必须是新的。

(3)一种事物可以寻觅无数个组合对象,可以用一种事物去与不同的事物组合,试一试,看一看有没有一种新的事物产生。

(4)不同类型的事物很多,组合的可能也无数。组合的不满意再多次组合,总有一次会是一件新事物的。

(5)数学表达式为:A+B=C。

A表示一种事物,B表示一个被组合的对象,C表示新一种事物。

触发词的组合

哲学家笛卡儿来到一个酒吧间,找一个位子坐下了。侍者过来问他是否要一杯啤酒,他回答说:“我不想。”说罢竟突然消失了。

你很可能认为这个笑话并不是很有趣,但若你能把这个笑话与笛卡儿的哲学基础,即他的“我思,故我在”这一论述联系起来,你可能就会觉得可笑了。不光幽默依赖于建立联结关系,作诗、空中旅行、作好生意和侦察罪犯也都以联结联想作为其基础。正如设计评论家凯普兰所说的:“所有的艺术和大部分的知识都需要识别或作出联结关系。若不能把未知的和你已知的东西挂起钩来,你就什么也学不到,什么也吸收消化不了。”

创造思维也往往是把两个以前看起来的相互无关的设想联结起来,把它们变成新东西。卡特伯格把硬币冲压与榨酒联系起来,发明了活动铅字和印刷机。孟德尔把数学与生物学联结到一起,创立了遗传学。史密斯把航空公司的辐射式航线思想与隔夜包裹快速传送服务的设想联系在一起,创立了“联邦速递公司”。

从前面所讲的触发词中挑出几个并将它们组合起来,看看这些联想能碰撞出什么样的设想火花来,这项活动大有乐趣。例如:

迷宫+水=?

一条河流蜿蜒曲折从高山之间流向大海;生物的血管;19世纪寻找尼罗河发源地的尝试;一艘潜艇穿越一条充满障碍的航道。

磁石+图书馆=?

吸引和鼓励人们交还过期图书的办法,或许可以允许他们使用收藏珍本图书的房间;一家书店正在减价卖书;一位漂亮的姑娘或英俊的小伙子(他们的遗传“图书馆”给了他们一张漂亮的脸蛋)。

工具+床垫=?

橄榄球运动员训练阻挡技术使用的器械;刺激做梦的药物;练习跳高用的设备。

砂纸+环=?

打磨圆形物体的工具;一种包围一座城市,不断进行蚕食,最后予以攻占的战术;将彩虹与钟、手稿与车间、人造卫星与天堂分别组合起来,你会由此联想出什么?有时一无所获,有时你会得到一个相当不错的设想。大胆去尝试吧,乐自在其中。

问问你自己:我能把什么设想联结到我的想法上去?

六、自身组合创造法