创造学基础-第六章创造原理.ppt

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1、第一部分：发明创造的十个原理第一部分：发明创造的十个原理第二部分：发明创造的原则第二部分：发明创造的原则第六章第六章 创造原理及创造原则创造原理及创造原则1l20102010年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖l 20102010年诺贝尔生理或医学奖年诺贝尔生理或医学奖l20102010年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖2所谓石墨烯，就是单层网状石墨所谓石墨烯，就是单层网状石墨 他们发现石墨烯的方法很简单，就是用透明胶将石墨一层一层剥开。他们发现石墨烯的方法很简单，就是用透明胶将石墨一层一层剥开。哥伦比亚大学哥伦比亚大学的的P.KimP.Kim等人将石墨晶体附在原子力显微镜上在一个表面上擦出石等人将石墨

2、晶体附在原子力显微镜上在一个表面上擦出石墨烯。墨烯。铅笔写字铅笔写字石墨烯有特殊的力学性质，当片状物足够大石墨烯有特殊的力学性质，当片状物足够大之后，结构是稳定的。之后，结构是稳定的。石墨烯的第二个特点是轻。一平米的石墨烯石墨烯的第二个特点是轻。一平米的石墨烯的重量是的重量是0.770.77毫克，和可以躺在上面的猫的一毫克，和可以躺在上面的猫的一根胡须差不多重！根胡须差不多重！石墨烯还有很好的光学性质，它几乎是透明石墨烯还有很好的光学性质，它几乎是透明的，一只猫躺在上面像是悬空一样。的，一只猫躺在上面像是悬空一样。石墨烯还有很好的导电性，这是物理学家最石墨烯还有很好的导电性，这是物理学家最感兴

3、趣的性质。一平米的石墨烯吊床做例子，感兴趣的性质。一平米的石墨烯吊床做例子，它的电阻只有它的电阻只有3131欧姆。欧姆。另外，石墨烯的导热性能很好，比铜还要好另外，石墨烯的导热性能很好，比铜还要好十倍。十倍。由于石墨烯是透明的并且导电性能好，未来由于石墨烯是透明的并且导电性能好，未来可能应用于制造触摸屏，以及太阳能电池。可能应用于制造触摸屏，以及太阳能电池。3u大众科学大众科学网站近日报道，美国网站近日报道，美国IBMIBM公司的科学家研制出了首款公司的科学家研制出了首款由石墨烯圆片制成的集成电路，向开发石墨烯计算机芯片前进了一由石墨烯圆片制成的集成电路，向开发石墨烯计算机芯片前进了一步。科学

4、家们认为，这项突破可能预示着，未来可用石墨烯圆片来步。科学家们认为，这项突破可能预示着，未来可用石墨烯圆片来替代硅晶片，相关研究发表在最新一期替代硅晶片，相关研究发表在最新一期科学科学杂志上。杂志上。u集成电路建立在一块碳化硅上，并且由一些石墨烯场效应晶体管集成电路建立在一块碳化硅上，并且由一些石墨烯场效应晶体管组成。去年，组成。去年，IBMIBM公司托马斯公司托马斯沃森研究中心科学家林育明领导的沃森研究中心科学家林育明领导的团队展示了首块基于石墨烯的晶体管，其能在团队展示了首块基于石墨烯的晶体管，其能在100G100G赫兹的频率上运赫兹的频率上运行，但这次，该团队将其整合进一块完整的集成电路

5、中。行，但这次，该团队将其整合进一块完整的集成电路中。4CCDCCD好比数字相机的电子眼。它革新了摄影学，如今光可好比数字相机的电子眼。它革新了摄影学，如今光可被电子化捕捉，再也无需胶卷。数字形式推动了图像的处理被电子化捕捉，再也无需胶卷。数字形式推动了图像的处理和传播。它为我们提供了世界远处和海洋深处极其清楚的图和传播。它为我们提供了世界远处和海洋深处极其清楚的图像。像。美国、澳大利亚三位科学家获美国、澳大利亚三位科学家获20112011年诺贝尔物理学奖。获奖年诺贝尔物理学奖。获奖理由是理由是“通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀通过观测遥远超新星发现宇宙的加速膨胀”。近一个世纪以来，人们已

6、经知道宇宙正在膨胀，这是大约近一个世纪以来，人们已经知道宇宙正在膨胀，这是大约140140亿年前宇宙大爆炸的结果。然而，发现宇宙膨胀正在加速亿年前宇宙大爆炸的结果。然而，发现宇宙膨胀正在加速，却令人震惊。如果宇宙膨胀持续加速下去，宇宙将终结于，却令人震惊。如果宇宙膨胀持续加速下去，宇宙将终结于寒冰。寒冰。6创造原理创造原理，就是人们根据创造性思维的发展规律和创造性行为的实施特点，就是人们根据创造性思维的发展规律和创造性行为的实施特点，总结出来并用以指导发明创造活动的带有普遍意义的道理。它是创造技法总结出来并用以指导发明创造活动的带有普遍意义的道理。它是创造技法得以产生和发展的基础。得以产生和发

7、展的基础。7创造技法创造技法，就是人们根据创造原理解决发明创造问题的，就是人们根据创造原理解决发明创造问题的创意创意，是促使发，是促使发明创造活动完成的明创造活动完成的具体方法和实施技巧具体方法和实施技巧。它是创造原理融会贯通以及具体。它是创造原理融会贯通以及具体运用的结果。运用的结果。创造技法是从创造原理中最终派生出来并与实践密切结合的可操作的具创造技法是从创造原理中最终派生出来并与实践密切结合的可操作的具体程序或步骤。体程序或步骤。创造原理是创造技法之母。创造原理是创造技法之母。目前创造技法虽然多达数百种，但创造的原目前创造技法虽然多达数百种，但创造的原理并不很多。理并不很多。创造原则创造

8、原则，就是人们开展发明创造活动所，就是人们开展发明创造活动所依据的法则和评判发明创造构思依据的法则和评判发明创造构思所凭借的标准所凭借的标准。它对创造技法的实施具有方向性和指导性的意义。它对创造技法的实施具有方向性和指导性的意义。8第一部分第一部分发明创造的十个原理发明创造的十个原理910宏伟的宏伟的“阿波罗阿波罗”登月计划登月计划众所周知的美国众所周知的美国“阿波罗阿波罗”登月计划可算是当代最大型的各种行业、各种学登月计划可算是当代最大型的各种行业、各种学科、各种技术、各种方法、各种思想的辩证综合物。科、各种技术、各种方法、各种思想的辩证综合物。“阿波罗阿波罗”载人登月计划历时载人登月计划历

9、时1010年，耗资年，耗资250250亿美元。亿美元。参加该计划研究的有参加该计划研究的有120120多所大学，多所大学，2020，000000多多家大、中、小型公司和科研机构，总共家大、中、小型公司和科研机构，总共投入了投入了450450，000000名科技人员。名科技人员。“阿波罗阿波罗”飞船有飞船有7 7，000000，000000个零件，仅科个零件，仅科研课题就有研课题就有5050，000000多项。多项。它确实是人类历史上规模最为宏大的计划之一。它确实是人类历史上规模最为宏大的计划之一。它是复杂系统工程的光辉典范、也是人类综合它是复杂系统工程的光辉典范、也是人类综合能力的最好体现。能

10、力的最好体现。“阿波罗阿波罗”宇宙飞船的技术没有一项是新的突宇宙飞船的技术没有一项是新的突破，都是现有的技术。破，都是现有的技术。阿波罗登月视频阿波罗登月视频轨道舱轨道舱+登月舱登月舱 返回？对接？返回？对接？11一、综合原理一、综合原理所谓综合原理，是指在思维过程中，人们应将研究对象的各个部分、各所谓综合原理，是指在思维过程中，人们应将研究对象的各个部分、各个方面个方面结合和统一结合和统一起来加以研究，从而在整体上把握研究对象的起来加以研究，从而在整体上把握研究对象的本质属本质属性和内在规律性和内在规律。综合原理并综合原理并不是不是将事物的各要素、各部分、各方面进行将事物的各要素、各部分、各

11、方面进行简单的加和简单的加和，其，其基本特点和最高宗旨是根据事物各部分的本质特征和发展规律，基本特点和最高宗旨是根据事物各部分的本质特征和发展规律，全面地全面地加以概括和总结、精练和提升加以概括和总结、精练和提升，进而在思维中真实地再现出事物的整体。，进而在思维中真实地再现出事物的整体。中西医的结合就是一种综合。中西医的结合就是一种综合。中西医结合并不是把中医和西医简单地叠中西医结合并不是把中医和西医简单地叠加在一起，而是经过仔细分析后取中、西医中的合理和适用部分加以组加在一起，而是经过仔细分析后取中、西医中的合理和适用部分加以组合的。合的。可见，综合是在科学分析基础上择优而进行的组合。可见，

12、综合是在科学分析基础上择优而进行的组合。据报道，俄罗斯生据报道，俄罗斯生物学家从母鸭体内取出生长激素基因，与母鸡的基因相结合，培育出一物学家从母鸭体内取出生长激素基因，与母鸡的基因相结合，培育出一种既有鸭子特征又保持母鸡原有习性的转基因母鸡。种既有鸭子特征又保持母鸡原有习性的转基因母鸡。12事物各部分的内部属性事物各部分的内部属性和相互关系进行和相互关系进行机械式机械式的结合、加和性、简单的结合、加和性、简单全面性全面性非加和性非加和性结构复杂结构复杂发现自然规律，建立理论体系：发现自然规律，建立理论体系：体现为学科内的知识综合；体现为学科内的知识综合；综合性的学科，新兴学科、边综合性的学科，

13、新兴学科、边缘性学科：缘性学科：不同学科之间对不不同学科之间对不同理论和知识的综合。同理论和知识的综合。科学发现：科学发现：揭示某自然物揭示某自然物质整体的结构与功能；质整体的结构与功能；技术发明：技术发明：人工合成的自人工合成的自然物质或全新的物体。然物质或全新的物体。13综合已有的科学原理，可以创立新的科学原理。综合已有的科学原理，可以创立新的科学原理。如爱因斯坦综合万有引如爱因斯坦综合万有引力理论与力理论与狭义相对论狭义相对论，创立了，创立了广义相对论广义相对论;综合已有的事实规律，可以发现新的事实规律。综合已有的事实规律，可以发现新的事实规律。如门捷列夫综合化学元如门捷列夫综合化学元素

14、分类法和化学元素原子量递增顺序，发现了素分类法和化学元素原子量递增顺序，发现了化学元素周期律化学元素周期律;综合已有的科学方法，可以创建新的科学方法。综合已有的科学方法，可以创建新的科学方法。如笛卡尔将几何学与代如笛卡尔将几何学与代数方法综合，产生了新的数方法综合，产生了新的解析几何方法解析几何方法;综合已有的产品实物，可以建造新的先进产品。综合已有的产品实物，可以建造新的先进产品。如日本松下电器公司综如日本松下电器公司综合了世界各先进国家不同机电产品的技术特长，创造出誉满全球的合了世界各先进国家不同机电产品的技术特长，创造出誉满全球的松下电松下电器器。本世纪世界上的重大发明创造中，日本起的作

15、用很少，但它善于在别国本世纪世界上的重大发明创造中，日本起的作用很少，但它善于在别国先进技术的基础上搞综合，因而创造出许多世界一流的新技术和新产品。先进技术的基础上搞综合，因而创造出许多世界一流的新技术和新产品。CERNCERN惊现粒子超光速现象惊现粒子超光速现象 爱因斯坦理论遭受挑战爱因斯坦理论遭受挑战14近几十年来，近几十年来，“综合就是创造综合就是创造”在实践中已产生巨大的效应。以国度在实践中已产生巨大的效应。以国度而言，得益最大者就是提出这一口号，普及这一观念的日本。而言，得益最大者就是提出这一口号，普及这一观念的日本。第二次世界大战后对世界有重大意义的第二次世界大战后对世界有重大意义

16、的500500项新技术和项新技术和397397项新产品所项新产品所得统计结果表明，日本在重大发明创造方面、在重大理论突破方面、在得统计结果表明，日本在重大发明创造方面、在重大理论突破方面、在获取诺贝尔奖方面都远落后于其他西方强国，但日本善于在别国先进技获取诺贝尔奖方面都远落后于其他西方强国，但日本善于在别国先进技术的基础上搞综合，形成了一种术的基础上搞综合，形成了一种 7 7分美国技术分美国技术+3+3分欧洲技术分欧洲技术=日本技术日本技术的科技体系，创造出很多令欧美强国羡慕不已的第一流新产品。的科技体系，创造出很多令欧美强国羡慕不已的第一流新产品。8080年代以来，尽管美、欧各国加强了知识产

17、权的保护和对日本的防范，年代以来，尽管美、欧各国加强了知识产权的保护和对日本的防范，使得日本依靠别国先进技术起使得日本依靠别国先进技术起“搭桥铺路搭桥铺路”作用的时代一去不返，但作用的时代一去不返，但“综合就是创造综合就是创造”的思想仍是日本在世界高新科技领域称雄争霸的基本武的思想仍是日本在世界高新科技领域称雄争霸的基本武器。器。15v魔方是匈牙利人魔方是匈牙利人Erno RubikErno Rubik于于2020世纪世纪7070年代发明的，它能够产生数十亿种年代发明的，它能够产生数十亿种组合状态，是世界上最流行的组合游组合状态，是世界上最流行的组合游戏之一。戏之一。v最近，美国计算机科学家对

18、于魔方的最近，美国计算机科学家对于魔方的一项研究证实，一项研究证实，2626步足以解开任意状步足以解开任意状态的魔方，这一结论打破了此前态的魔方，这一结论打破了此前2727步步的最好历史证明，成为了一项新的纪的最好历史证明，成为了一项新的纪录。录。16二、组合原理二、组合原理所谓组合原理，是指将两种或两种以上的学说、技术、产品的一部分所谓组合原理，是指将两种或两种以上的学说、技术、产品的一部分或全部进行适当叠加和组合，用以形成新学说、新技术、新产品的发明或全部进行适当叠加和组合，用以形成新学说、新技术、新产品的发明创造原理。创造原理。从思维特征和操作形式来看，组合不同于综合。组合既可以是自然组

19、从思维特征和操作形式来看，组合不同于综合。组合既可以是自然组合，也可以是人工组合合，也可以是人工组合;既可以是技术组合，也可以是方法组合。既可以是技术组合，也可以是方法组合。同是碳原子，以不同方式、不同晶格组合，便可得到坚硬而昂贵的金同是碳原子，以不同方式、不同晶格组合，便可得到坚硬而昂贵的金刚石或脆弱而平常的石墨。组合原理有着广阔的用武之地。刚石或脆弱而平常的石墨。组合原理有着广阔的用武之地。组合就是创造。组合就是创造。我们常用的多用柜、两用笔、组合文具盒等，都是利我们常用的多用柜、两用笔、组合文具盒等，都是利用组合原理创造的体现。用组合原理创造的体现。C组合组合17前前IBMIBM工程师、

20、发明者大卫工程师、发明者大卫布拉德里布拉德里 Ctrl-Alt-DeleteCtrl-Alt-Delete（计算机热键）（计算机热键）DavidDavidBradleyBradley在在IBMIBMPCPC上写出上写出Ctrl-Alt-DeleteCtrl-Alt-Delete的相关代码，他的的相关代码，他的一句玩笑也被业界奉为经典之语：一句玩笑也被业界奉为经典之语：“我创造了它，比尔我创造了它，比尔盖茨则让它声盖茨则让它声名远扬名远扬 18组合法是现代技术发明的一条重要途径。我们周围的事物，就有许多是由两个组合法是现代技术发明的一条重要途径。我们周围的事物，就有许多是由两个或两个以上的技术因

21、素组合在一起的。或两个以上的技术因素组合在一起的。例如大家都很熟悉的彩色电视机的发明，所采用的例如大家都很熟悉的彩色电视机的发明，所采用的400400多项技术，在当时都是已多项技术，在当时都是已经非常成熟的，但是经过科学的组合，使得电视机从黑白到彩色，产生了一个质经非常成熟的，但是经过科学的组合，使得电视机从黑白到彩色，产生了一个质的飞跃。的飞跃。在上世纪在上世纪7070年代初期，年代初期，X X射线照像技术和电子计算机技术都已经是非常成熟的了，射线照像技术和电子计算机技术都已经是非常成熟的了，诺贝尔生理医学奖获得者豪斯菲尔德就把这两项技术结合在一起，发明了诺贝尔生理医学奖获得者豪斯菲尔德就把

22、这两项技术结合在一起，发明了CTCT扫描扫描仪。仪。其实这里面并没有什么原理上的突破，只是原有的技术经过组合，产生了全新其实这里面并没有什么原理上的突破，只是原有的技术经过组合，产生了全新的效果，因而诞生了一项重大的发明。的效果，因而诞生了一项重大的发明。19根据参与组合的组合因子的根据参与组合的组合因子的性质性质和主次和主次关系关系以及组合的以及组合的方式方式不同，组不同，组合的类型大体可分：合的类型大体可分：201.1.组合原理的分类组合原理的分类（1）同类组合同类组合，又叫同类自组，是指由两个或两个以上相同或近于相同的事物简单叠合。同类组合是在保持事物原有功能或原有意义的前提下，通过数量

23、的增加以弥补同类组合是在保持事物原有功能或原有意义的前提下，通过数量的增加以弥补功能上的不足或求取新的功能。功能上的不足或求取新的功能。比如，一般的直升机只有一个旋翼，有人把比如，一般的直升机只有一个旋翼，有人把8 8个旋翼组合在一起，发明了载重量个旋翼组合在一起，发明了载重量达达160160吨的吨的八旋翼直升机八旋翼直升机。21此外，还有人把此外，还有人把2020把同样的废锯条组合在一起做成把同样的废锯条组合在一起做成挫刀挫刀，用，用300300个易拉罐筒组成个易拉罐筒组成求生求生筏筏等等，等等，发射人造卫星发射人造卫星的多级火箭，其原理亦可被视为几枚火箭的同类组合。的多级火箭，其原理亦可被

24、视为几枚火箭的同类组合。子母灯、双向拉锁等。子母灯、双向拉锁等。这些都是同类组合成功发明的范例。这些都是同类组合成功发明的范例。松下公司的起家产品:单联插座改进为单联插座改进为双联和三联插座双联和三联插座 。22（2 2）异类组合）异类组合异类组合，是指来自不同领域的两种或两种以上不同类型的事物所进行异类组合，是指来自不同领域的两种或两种以上不同类型的事物所进行的叠合，的叠合，如日历笔架、日历圆珠笔等就是异类组合的创造产物。如日历笔架、日历圆珠笔等就是异类组合的创造产物。在异类组合中，被组合的因子来自不同的方面，各因子彼此间一般在异类组合中，被组合的因子来自不同的方面，各因子彼此间一般没有没有

25、明显的主次之分明显的主次之分，参与组合的因子可以从意义、原则、构造、成分、功能，参与组合的因子可以从意义、原则、构造、成分、功能等任何一方面或多方面互相渗透，从而使组合后的整体发生变化。等任何一方面或多方面互相渗透，从而使组合后的整体发生变化。比如，比如，汽车就是发动机、离合器和传动机构等因子组合创造而成的一种汽车就是发动机、离合器和传动机构等因子组合创造而成的一种交通工具。交通工具。离合器离合器传动轴传动轴发动机发动机23v异类组合是最广泛的发明创造。异类组合是最广泛的发明创造。针线、日历和圆珠笔虽不属于同一行针线、日历和圆珠笔虽不属于同一行业的产品，但是其组合的结果产生了带针线包的圆珠笔和

26、内藏日历的业的产品，但是其组合的结果产生了带针线包的圆珠笔和内藏日历的圆珠笔；圆珠笔；v异类组合绝不是简单的凑合异类组合绝不是简单的凑合，例如收音机和照相机放在一起就没有什，例如收音机和照相机放在一起就没有什么意义，因而并不能构成发明创造。么意义，因而并不能构成发明创造。24（3 3）主体附加）主体附加主体附加，是指在原有的事物中补充新的内容，在原有的物质产品上主体附加，是指在原有的事物中补充新的内容，在原有的物质产品上增添新的功能附件。增添新的功能附件。如早期的自行车没有车铃，后来加上了车铃。如早期的自行车没有车铃，后来加上了车铃。在主体附加创造中，主体事物的性能基本上保持不变，附加物只是对

27、在主体附加创造中，主体事物的性能基本上保持不变，附加物只是对主体起补充、完善或充分利用主体功能的作用。主体起补充、完善或充分利用主体功能的作用。印有导游图的纸折扇很畅销，折扇上的导游图就是一种附加物。汽车印有导游图的纸折扇很畅销，折扇上的导游图就是一种附加物。汽车作为主体，加上附加物之后，才变得越来越完善、越来越现代化了。作为主体，加上附加物之后，才变得越来越完善、越来越现代化了。25案例：带橡皮擦的铅笔案例：带橡皮擦的铅笔有一天，穷困的画家律蒲曼正专心致志地绘画，要修改时却找不到橡皮擦。好不有一天，穷困的画家律蒲曼正专心致志地绘画，要修改时却找不到橡皮擦。好不容易找到一块擦去了需要修改的画面

28、后，却又不知道把铅笔放到何处了。容易找到一块擦去了需要修改的画面后，却又不知道把铅笔放到何处了。他从中吸取教训，把橡皮擦与铅笔用他从中吸取教训，把橡皮擦与铅笔用丝线缚在一起丝线缚在一起，这样可以避免两者分离难找。，这样可以避免两者分离难找。但这种方法不牢固，使用一会儿橡皮擦就掉下来，很不方便。但这种方法不牢固，使用一会儿橡皮擦就掉下来，很不方便。他不甘心，于是他不甘心，于是剪下一块薄铁剪下一块薄铁片，把橡皮擦和铅笔末端绕包起来，再压两道浅渠，片，把橡皮擦和铅笔末端绕包起来，再压两道浅渠，使用时再也不会掉下。使用时再也不会掉下。他想：如果铅笔都能带着橡皮擦，定会受画家、广大学生的欢迎。他想：如果

29、铅笔都能带着橡皮擦，定会受画家、广大学生的欢迎。于是，律蒲曼向亲戚借来几十美元到专利局办理申请手续，很快得到确认，不久于是，律蒲曼向亲戚借来几十美元到专利局办理申请手续，很快得到确认，不久又被雷巴铅笔公司买了这项专利。原本生活潦倒的律蒲曼又被雷巴铅笔公司买了这项专利。原本生活潦倒的律蒲曼,一下就获得一下就获得5555万美元的万美元的专利费。专利费。26（4 4）重组组合）重组组合重组组合，是指在同一个事物的不同层次上分解原来的事物或组合，然重组组合，是指在同一个事物的不同层次上分解原来的事物或组合，然后再以新的方式重新组合起来。后再以新的方式重新组合起来。战国时代战国时代田忌赛马田忌赛马的故事

30、亦可生动地说明重组组合的创造思想。现在，的故事亦可生动地说明重组组合的创造思想。现在，人们把这一原理应用到了有些体育比赛之中，如乒乓球团体赛等等，取人们把这一原理应用到了有些体育比赛之中，如乒乓球团体赛等等，取得了较好的成果。得了较好的成果。目前在企业中大力开展的资产重组，实际上也是一种组合创造与创新。目前在企业中大力开展的资产重组，实际上也是一种组合创造与创新。在这一原理的引发下，可产生许许多多重组的方法。在这一原理的引发下，可产生许许多多重组的方法。汉字构成汉字构成飞机问世初期，螺旋桨置于机头，后来装到了机顶，发明了直升飞机。飞机问世初期，螺旋桨置于机头，后来装到了机顶，发明了直升飞机。2

31、7爱因斯坦曾说：爱因斯坦曾说：“组合作用似乎是创造性思维的本质特征。组合作用似乎是创造性思维的本质特征。”组合创造在创造发明中的作用和地位日趋显著。组合创造在创造发明中的作用和地位日趋显著。有人在统计了有人在统计了19001900年以来的年以来的480480项重大创新成果后发现：项重大创新成果后发现：三四十年代的创新成果是三四十年代的创新成果是以突破型为主以突破型为主而组合型为次的；而组合型为次的；五六十年代，五六十年代，两者大体相当两者大体相当；到到8080年代，突破型成果渐趋于次要而主要以年代，突破型成果渐趋于次要而主要以组合型成果组合型成果为主。这一情况说明组为主。这一情况说明组合创造已

32、经成为当前发明创造的主要方式。合创造已经成为当前发明创造的主要方式。晶体管发明者之一的美国发明家肖克莱曾说：晶体管发明者之一的美国发明家肖克莱曾说：“所谓创造，就是把以前独立的所谓创造，就是把以前独立的发明组合起来。发明组合起来。”磁半导体发明者、日本科学家菊池诚也讲：磁半导体发明者、日本科学家菊池诚也讲：“我认为发明有两条路：第一条是我认为发明有两条路：第一条是全新的发明，第二条是把已知其原理的事实进行组合。全新的发明，第二条是把已知其原理的事实进行组合。”28利根川进应用新的分子生物学的技术和方法论，在研究中发现，抗体利根川进应用新的分子生物学的技术和方法论，在研究中发现，抗体基因不是作为

33、完整的基因，而是作为片段散布在染色体上遗传给下一代基因不是作为完整的基因，而是作为片段散布在染色体上遗传给下一代的。的。利用顺序组合的原理，这些有限的抗体基因片段通过种种组合，形成利用顺序组合的原理，这些有限的抗体基因片段通过种种组合，形成数量巨大的新的抗体基因。数量巨大的新的抗体基因。这就是他发现的这就是他发现的“抗体多样性生成的遗传规律抗体多样性生成的遗传规律”理论的核心内容。他理论的核心内容。他因此而在年荣获诺贝尔医学因此而在年荣获诺贝尔医学生理学奖。生理学奖。“抗体多样性生成的遗传规律”29滚动导轨的发明v常见的机床导轨是滑动摩擦导轨，其摩擦阻力较大。如果在导轨摩擦面间常见的机床导轨是

34、滑动摩擦导轨，其摩擦阻力较大。如果在导轨摩擦面间加装滚动体，可使导轨之间的滑动摩擦转化成滚动摩擦加装滚动体，可使导轨之间的滑动摩擦转化成滚动摩擦(图图(a)(a)。v与普通的滑动导轨相比，滚动导轨具有运动灵敏度高、定位准确性好、摩与普通的滑动导轨相比，滚动导轨具有运动灵敏度高、定位准确性好、摩擦力低、润滑系统简单、维修保养方便等优点，其发明思路就是借鉴了普擦力低、润滑系统简单、维修保养方便等优点，其发明思路就是借鉴了普通的推力轴承的结构形式通的推力轴承的结构形式(图图(b)(b)，成为了，成为了技术结构移植技术结构移植的新产物。的新产物。30三、移植原理三、移植原理19 19 世纪末，人们对于

35、电影机的研究虽已取得很大进展，但仍有一个关键性问题世纪末，人们对于电影机的研究虽已取得很大进展，但仍有一个关键性问题未能解决，即如何使影片以每秒未能解决，即如何使影片以每秒2424幅的速度做动、停、动的间歇运动，使影片在每幅的速度做动、停、动的间歇运动，使影片在每秒钟时间经过片面时会动秒钟时间经过片面时会动2424次、停次、停2424次。许多研究者对于这个复杂的问题均束手无次。许多研究者对于这个复杂的问题均束手无策。策。法国科学家卢学埃尔兄弟在看到缝纫机的法国科学家卢学埃尔兄弟在看到缝纫机的机针插入布里时布料不动，当针向上提机针插入布里时布料不动，当针向上提起时布料向前挪动一下，然后又是停、动

36、、停起时布料向前挪动一下，然后又是停、动、停他们把这种原理移植到电影机中，他们把这种原理移植到电影机中，很快便解决了上述的难题。通过普通的缝纫机动作的启示而解决了电影机放映中的很快便解决了上述的难题。通过普通的缝纫机动作的启示而解决了电影机放映中的大难题，充分体现了创造移植原理的运用和成果。大难题，充分体现了创造移植原理的运用和成果。创造学中的移植，就是把一个已知对象中的概念、原理、方法、内容或部件创造学中的移植，就是把一个已知对象中的概念、原理、方法、内容或部件等运用或迁移到另一个待研究的对象之中，从而使得研究对象产生新的突破等运用或迁移到另一个待研究的对象之中，从而使得研究对象产生新的突破

37、而导致创造。而导致创造。他山之石，可以攻玉他山之石，可以攻玉31移植又可以分为移植又可以分为原理移植、结构移植、方法移植和材料移植原理移植、结构移植、方法移植和材料移植四种。四种。原理移植原理移植是指在同一研究领域的不同载体或在不同研究领域之间的原理移植，从是指在同一研究领域的不同载体或在不同研究领域之间的原理移植，从而产生新的成果。而产生新的成果。如解析几何学和物理化学的诞生就是原理移植的结果。如解析几何学和物理化学的诞生就是原理移植的结果。结构移植结构移植是将彼事物的结构形式或特征移植到此事物中，以产生新事物的方法。是将彼事物的结构形式或特征移植到此事物中，以产生新事物的方法。结构移植大有

38、用武之地。结构移植大有用武之地。例如，人们移植积木结构，开发出模板机床、拼装式家具；移植出土文物金缕玉例如，人们移植积木结构，开发出模板机床、拼装式家具；移植出土文物金缕玉衣，发明出空心保健凉席等。衣，发明出空心保健凉席等。方法移植方法移植是指将某种新方法移植到各种科研和技术创新之中，以使其能启迪和促是指将某种新方法移植到各种科研和技术创新之中，以使其能启迪和促使新成果的产生。使新成果的产生。材料移植材料移植是指新产品研制过程中，用某种材料更换原来惯用的材料，使新移植的是指新产品研制过程中，用某种材料更换原来惯用的材料，使新移植的材料发挥更好的创造作用。材料发挥更好的创造作用。许多产品是通过材

39、料的更换实现创新的。许多产品是通过材料的更换实现创新的。32凤凰卫视节目的创新凤凰卫视节目的创新v凤凰卫视的创新术之一凤凰卫视的创新术之一“快感是人不变的需求快感是人不变的需求”就是还原了电视的就是还原了电视的“娱乐娱乐”本质，于是便有了本质，于是便有了锵锵三人行锵锵三人行、快乐财经档快乐财经档、大话大话足球足球、新闻新闻FUNFUN轻松轻松等追求快感的节目，用凤凰的话说，就是等追求快感的节目，用凤凰的话说，就是“以与众不同之形，求与众同乐之本以与众不同之形，求与众同乐之本”。v正如风凰卫视正如风凰卫视“掌门掌门”刘长乐所言：刘长乐所言：“对于中国电视而言，创新的内对于中国电视而言，创新的内容

40、与其说是创新，不如说是一种回归。容与其说是创新，不如说是一种回归。v还原原理还原原理 湖南卫视湖南卫视 快乐大本营快乐大本营33四、还原原理四、还原原理创造方法学中的还原原理旨在鼓励人们要善于回归、还原到研究对象的本创造方法学中的还原原理旨在鼓励人们要善于回归、还原到研究对象的本质上。质上。还原原理强调在发明创造过程中，回到研究对象的起点，将最主要、最基还原原理强调在发明创造过程中，回到研究对象的起点，将最主要、最基本和最关键的因素抽取出来并集中精力研究其解决的方法和手段，以取得本和最关键的因素抽取出来并集中精力研究其解决的方法和手段，以取得发明创造的最佳成果。发明创造的最佳成果。洗衣的本质是

41、洗衣的本质是“洗洗”，即还原衣物的，即还原衣物的“本来面貌本来面貌”;而衣物变脏的原因是而衣物变脏的原因是灰尘、油污、汗渍等对衣物的吸附与渗透，所以灰尘、油污、汗渍等对衣物的吸附与渗透，所以洗净衣物的关键是使污物洗净衣物的关键是使污物与衣物分离开来。与衣物分离开来。只要能做到这一点，按其具体的分离形式。这样我们就可以突破传统的洗只要能做到这一点，按其具体的分离形式。这样我们就可以突破传统的洗衣方式，广泛考虑各种各样的分离方法，如衣方式，广泛考虑各种各样的分离方法，如机械分离法、物理分离法、化机械分离法、物理分离法、化学分离法学分离法等等，于是就可发明创造出不同工作原理的各型洗衣机。等等，于是就

42、可发明创造出不同工作原理的各型洗衣机。34超声波洗衣机超声波洗衣机 通过超声波在衣物之间，不断产生微小的真空泡。真空泡在破裂时，会产生冲通过超声波在衣物之间，不断产生微小的真空泡。真空泡在破裂时，会产生冲击波。它将衣物上的污垢从衣物上分离下来，起到去污作用。击波。它将衣物上的污垢从衣物上分离下来，起到去污作用。电磁去污洗衣机电磁去污洗衣机 洗涤头上装有电磁圈。通电后，发出微振、分离。洗涤头上装有电磁圈。通电后，发出微振、分离。活性氧去污洗衣机活性氧去污洗衣机 利用电解水产生的活性氧来分解衣物上的污垢。利用电解水产生的活性氧来分解衣物上的污垢。臭氧洗衣机臭氧洗衣机 将臭氧泵放在洗衣机中，分解，溶

43、于水中。将臭氧泵放在洗衣机中，分解，溶于水中。离子洗衣机离子洗衣机 在洗衣机内安装离子水发生器，把普通自来水分解为离子水，渗透分解在洗衣机内安装离子水发生器，把普通自来水分解为离子水，渗透分解。35各种类型的打火机研制成功即是还原原理具体应用的突出事例。取火采各种类型的打火机研制成功即是还原原理具体应用的突出事例。取火采用钻木、火镰、火柴用钻木、火镰、火柴火柴盒有大有小，也可有各种不同的形状，火柴火柴盒有大有小，也可有各种不同的形状，火柴棒可长可短，但无论火柴棒和火柴盒如何变化，追溯到原点，棒可长可短，但无论火柴棒和火柴盒如何变化，追溯到原点，发现其主要发现其主要功能都是发火（产生火源）。功能

44、都是发火（产生火源）。于是把于是把“发火发火”抽象出来，经发散思维，便可构思出各种可燃性气体发抽象出来，经发散思维，便可构思出各种可燃性气体发火，电火花打火以及不同的液体燃烧起火等。火，电火花打火以及不同的液体燃烧起火等。显然，这样做易于突破原有火柴知识的桎梏，拓展创新者的思维视角，显然，这样做易于突破原有火柴知识的桎梏，拓展创新者的思维视角，以至发明出各种类型的打火机。以至发明出各种类型的打火机。案例案例 打火机打火机36美国外科医生史栋在史栋治疗的病人中，要数胰脏病患者的术后治疗最美国外科医生史栋在史栋治疗的病人中，要数胰脏病患者的术后治疗最为棘手。因为胰脏病患者在手术后，必须经常对腹腔进

45、行医疗处理。这就为棘手。因为胰脏病患者在手术后，必须经常对腹腔进行医疗处理。这就意味着要经常将缝合的伤口重新切开，换药后，再行缝合，每次时间长达意味着要经常将缝合的伤口重新切开，换药后，再行缝合，每次时间长达数小时，手术成功率数小时，手术成功率10%10%。他将一根他将一根7 7英寸长的普通拉链，经严格消毒后，直接缝在患者的肚皮上。英寸长的普通拉链，经严格消毒后，直接缝在患者的肚皮上。这样医生可以随时打开拉链检查病人腹腔内的病症或进行其他常规治疗，这样医生可以随时打开拉链检查病人腹腔内的病症或进行其他常规治疗，使患者避免了多次手术造成的伤害，从而使胰脏病患者的康复率一举达到使患者避免了多次手术

46、造成的伤害，从而使胰脏病患者的康复率一举达到90%90%。史栋也由此开创了。史栋也由此开创了“皮肤拉链缝合术皮肤拉链缝合术”。还原原理惊世发明37怎样在面积很小的地方建造游泳池？怎样在面积很小的地方建造游泳池？v通过强有力的水泵使水在池内流动，造成一种水浪；通过强有力的水泵使水在池内流动，造成一种水浪；v人逆浪而游，感觉迎头激浪；人逆浪而游，感觉迎头激浪；v水流速度可以变化；水流速度可以变化；v相对运动相对运动v逆反原理逆反原理38五五.逆反原理逆反原理所谓逆反原理，是指在发明创造过程中，人们沿着与常规思路相反的方所谓逆反原理，是指在发明创造过程中，人们沿着与常规思路相反的方向寻求问题解法的一

47、种思维原理。向寻求问题解法的一种思维原理。搬运图书的妙法搬运图书的妙法苏格兰有一家图书馆要迁往新址，其图书搬运工作量十分巨大。按照苏格兰有一家图书馆要迁往新址，其图书搬运工作量十分巨大。按照以前的做法雇请搬运工来完成这项任务，支付的酬金相当可观，给经济以前的做法雇请搬运工来完成这项任务，支付的酬金相当可观，给经济本来就不宽裕的图书馆造成一定压力。本来就不宽裕的图书馆造成一定压力。图书馆负责人开动脑筋，采用了违反惯例的做法，发出了取消借书数图书馆负责人开动脑筋，采用了违反惯例的做法，发出了取消借书数量限制。量限制。结果在短期内大量图书外借，而还书时则还到新址，由读者完成了大结果在短期内大量图书外

48、借，而还书时则还到新址，由读者完成了大部分图书的搬运工作，既节省了经费、又满足了读者的求知欲望，皆大部分图书的搬运工作，既节省了经费、又满足了读者的求知欲望，皆大欢喜。欢喜。3940将事物的基本原理，如机械的工作原理、自然现象规律、事物发将事物的基本原理，如机械的工作原理、自然现象规律、事物发展变化的顺序等有意识地颠倒过来，往往会产生新的原理、新的展变化的顺序等有意识地颠倒过来，往往会产生新的原理、新的方法、新的认识和新的成果，从而导致创造。方法、新的认识和新的成果，从而导致创造。德国青年摄影师莫泽尔德国青年摄影师莫泽尔梅蒂乌斯研究了电影的原理，并将用逆梅蒂乌斯研究了电影的原理，并将用逆反的方

49、式在地铁中实行，在与车窗等高处的地铁墙壁上挂出一幅反的方式在地铁中实行，在与车窗等高处的地铁墙壁上挂出一幅幅连续变化的图画，当车辆运行时，图画正好以每秒幅连续变化的图画，当车辆运行时，图画正好以每秒2424幅的速度幅的速度映入乘客眼帘，于是乘客就会看见墙壁上的映入乘客眼帘，于是乘客就会看见墙壁上的“活电影活电影”了。了。自动扶梯、传送带自动扶梯、传送带。当然，原理逆反之后也不一定都能成功当然，原理逆反之后也不一定都能成功。比如，若将水泵的叶轮。比如，若将水泵的叶轮固定而使壳体旋转，就抽水这一功能来说，至少目前看来是难以固定而使壳体旋转，就抽水这一功能来说，至少目前看来是难以实现的。实现的。真理

50、都是有一定的适用范围的，原理逆反也必然有其一定的适用真理都是有一定的适用范围的，原理逆反也必然有其一定的适用场合。场合。1、原理逆反412 2、属性逆反、属性逆反 一个事物的属性是丰富多彩的，有许多属性是彼此对立一个事物的属性是丰富多彩的，有许多属性是彼此对立的，或者是成对的，比如，软与硬、干与湿、直与曲、柔与的，或者是成对的，比如，软与硬、干与湿、直与曲、柔与刚、空心与实心等等。刚、空心与实心等等。属性逆反原理，就是有意地以与某一属性相反的属性去尝属性逆反原理，就是有意地以与某一属性相反的属性去尝试取代已有的属性，即逆化已有的属性，从而进行创造活动。试取代已有的属性，即逆化已有的属性，从而进