怎样成为一个发明家

§1-4.创造是艺术，有一定规律可循、但是没有定律。保持好奇；善于观察；勤于思考；随时记录；加强交流；不断学习；大胆假设；严密构思；逻辑推理；重视实验；保持自信；绝不迷信。什么是发明?发明是原有事物的重新组合？这个定义不明确，因为发明一定是重新组合，但重新组合不一定是发明。泥巴揉一揉重新捏合是发明吗？所以没有抓住核心或实质。根据事物的规律（科学的和技术的），将原有事物有序地重新组合，使之产生新的功能，才是发明。根据电磁感应定律，发明发电机。根据数字电路的功能，发明各种智能控制系统。1.需要性；2.创造性；3.科学性；4.现实性。§2-2-1.方便生活的家具、厨具等；陀螺仪的万向节与儿童用碗的结合。组合原理手工刨子电刨（电机+刨子）所谓技术集成，是指把现有技术、特别是已经成熟的新技术纳入原有产品中来，形成新的、更好的产品。这是用得最广泛的创造技法之一。创造性要求并不高，但很有成效。飞机：技术集成的典型案例。集成了内燃机、喷气式发动机、无线电、雷达、铝合金、钛合金、碳纤维、……….A.材料—石头；木头；青铜；钢铁；铝；塑料；尼龙；钛合金；碳纤维；石墨烯：未来的材料。于始8000年前，新石器时代，磨制石器。于始200万年前，旧石器时代，刮削器、尖状器。旧石器时代的细石铲。介于新旧石器时代之间，突出特点，是盛行几何形细石器。石器以石头为原材料积成碳纤维最早出现在1880年的美国，由伟大的发明家爱迪生研制成功，用作电灯泡的灯丝，是随著电灯泡诞生的副产品。一直到1950年代初随这空间技术发展，需要性能优良的结构材料，碳纤维才逐渐为各工业发达国家所重视。60年代之后获得迅速发展。碳纤维的由来。美国UnionChuekl公司（U.E.E.）为代表，于1963年开发成功。具有碳材料的固有本征特性，又兼备纺织纤维的柔软可加工性，是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4。碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7~9倍。碳纤维是一代增强纤维。60年代主要应用在火箭、宇航及航空等尖端科学，到80年代被广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。同时，随着高性能及超高性能的碳纤维的相继出现，它应用的范围越来越广，如A380、波音777、美国新型主战坦克，碳纤维比重占到15%以上。用碳纤维主要应用体育于高尔夫棒、网球拍、赛车、弓箭、跳竿、冰球棒、游艇、赛艇、滑翔机、人力飞机、帆船桅杆、摩托车及登山用品，如登山杖、滑雪杖、攀岩头盔等。一个原子厚的二维碳单质材料一个原子厚、至今为止最薄的材料。完全由碳原子组成的二维单质材料。格晶非常稳定、几乎没有缺陷。电阻极低、导电性非常好。至今强度最高、非常坚硬的材料。在其中，电子运动速度最快（可达光速的1/300）。研究人员甚至将石墨烯看作是硅的替代品，能用来生产未来的超级计算机。可以用来开发制造出纸片般薄的超轻型飞机材料。制造出超坚韧的防弹衣。这种物质为“太空电梯”超韧缆线的制造打开了一扇“阿里巴巴”之门，让科学家梦寐以求的２．３万英里长（约合３７０００千米）太空电梯可能成为现实。B.动力畜力；水力；蒸汽机；内燃机；电力；核动力；光电池。飞机---侦察机；战斗机；轰炸机；客机；货机；森林消防机；等等。卫星—通信卫星；侦查卫星；定位卫星；遥感卫星；气象卫星；航母，军舰和飞机的组合。网络，电脑和通信网的组合。数据链，是一种特殊的军用网络。卫星定位系统，多个卫星的组合。有需要、有目的地组合。组合需要解决关键技术。1909年，法国人克雷曼.阿德，提出飞机与军舰相结合的概念。1918年，英国“百眼巨人”号航母下水。1.4万吨，20架舰载机。第一艘现代航母。重巡洋舰“宾夕法尼亚”号从“伯明翰”号巡洋舰起飞起源于1969年，美国军方的一个课题。源自科研的需要、美国军方的需要等.主要用于各个战斗平台之间的数据传递。主要采用高频传播，在视距范围内它可使用特高频频段实现各种作战平台的互连。通常用来联通参加作战的战术部队，如海上舰艇、飞机和岸上节点。目前使用的数据终端有三种类型：一类用于大型飞机、水面舰艇和接入陆地主网的网关设施；二类用于作战飞机和小型舰；三类用于地面移动部队和小型无人驾驶飞机。北斗导航卫星系统。银行（闲钱保值、筹款经营、银行获利）超市（减少员工、减少环节、大批进货）股份制（集中闲钱、投资产业）期货（套期保值、规避价格风险）保险业（分散风险）F1与奥运会（赞助商、广告费、电视转播权、冠名费、门票、F1-商品、奥运商品）。主要不是硬件发明，而是规则、模式的创新。主要是针对小发明的1.缺点列举法；2.希望点列举法；3.特性列举法；4.逆向思考法；5.组合创造法；6.增减中间环节法；7.移植法；8.附件创造法；9.分解创造法；等等。2-7-1.缺点列举法着眼于已有事物。任何事物都有缺点，改进就是发明。例如，分析一台电视机的缺点：频道太少、体积太大、造型不够美、不结实、太贵、制造太麻烦、修理难以拆装，等等。各个单项指标并不出类拔粹，但是综合性能很平衡，结构简单，结实耐用，故障极少，造价低廉，威力巨大。世界名枪。缺点1：后坐力与枪托形成力矩，射击时枪会跳动，影响瞄准；缺点2：扳机把手不在重心下方，需双手举枪才能瞄准射击。AK47自动步枪优点：1）枪托与枪管没有力臂，后坐力不产生力矩，不会影响连续射击的准确度；2）枪把正好在重心下边，可以单手射击，省力，准确；这样，通过力学设计，就把射击精度提高了，而不需要提高加工精度、不需要特殊材料。改进就是发明。责任设计师：朵英贤（1932—），男，著名的武器设计专家、中国工程院院士、北京理工大学教授。被誉为“中国95式枪族之父”和“中国枪王”。5-10人与会主持人出题与会者将缺点写在小纸片上，互相传阅1-2小时，其间不得议论别人的想法产生10-100个缺点会后由专家整理，分析其可行性，选择一两个既是创造性会议，又是市场调查会议，也是市场心理调查会议着眼于未来事物。例如，对家用汽车的希望：冬暖夏凉、空间宽大、座位舒适、可坐可睡、平稳安全、驾驶简单、自动导航、可以办公、有广播音乐、有视频、有冰箱、有微波炉、可无线对话、可知道同伴位置、可上天飞、可下水漂。等等。也可举行与缺点列举法类似的会议。5-10人与会。主持人出题。与会者将希望点写在小纸片上，互相传阅1-2小时，其间不得议论别人的想法。产生10-100个缺点会后由专家整理，分析其创造性、可行性，选择一两个。既是创造性会议，又是市场调查会议，也是市场心理调查会议。特性列举法就是将研究对象的全部特性一一列举出来，然后探讨能否改革，以获得发明成果的方法。将研究对象的全部特性列举出来，按名词、形容词、动词分类整理其特性。名词特性是指零部件、原材料、加工方法等。形容词特性是指形状、色彩、重量等。动词特性主要指功能、作用、性质等。(1)名词特性。部件：笔杆、笔帽、笔夹、笔芯、油墨、弹簧、笔珠等。材料：塑料、铝、钢、不锈钢等。针对名词特性，笔杆是否可加保温层，使冬天油墨不凝固，书写流利；弹簧能否固定在笔杆里，以免换笔芯时失落；油墨颜色单一，能否改作红、黄、蓝、绿等多种颜色；能否制成可更换笔珠的笔芯？色彩、形状、长短、轻重等。针对形容词特性，笔杆的颜色可否改变，制成淡绿、豆绿、草绿、天蓝、湖蓝等淡雅的颜色；外形可否按手指压痕塑形，这样手感好，不易滑落；笔帽可否做成各种动物头像，供孩子使用？动词特性。书写、复写、绘图、装饰、礼品等。针对动词特性，整体结构可否向工艺品方向改进，使其具有装饰效果；可否制成带有较强磁性的单笔，按摩穴位，治疗疾病；可否按工作性质的不同，加入放大镜、比色表、换算公式、标准计量符号、反光镜等，使其具有专业实用性等。通过特性列举思考，就会发现圆珠笔改型换代的潜力很大，可以提出很多革新方案。当人们按照常规思考问题时，常常受到经验的支配，不能全面地、正确地分析事物。而倒过来想一下，采用全新的观点看事物，却往往有所发现。这种发明技术法叫做逆向思考法。早期的圆珠笔研制；解决了许多技术问题；但是笔尖漏油的问题一直困扰着发明者：总是等不到油用完就开始漏油了！多方努力不得解决。逆向思维：把油管做短一点，不等笔尖漏油，油就已经用完了！当然现在已经解决了。地热资源的利用，是众所周知的。温泉水，地下热水。温泉浴、蔬菜暖棚、冬季供暖。逆向思维：地冷资源？防空洞的冷气资源作廉价空调。直接利用和间接利用。组合创造法是最通用的创造技法之一，它可以是最简单的铅笔和橡皮的组合，也可以是高科技的电脑和机床的组合，它是以现成的成熟技术为基础的，选题范围广，技术基点低，技术开发快。组合形式可多种多样，归纳起来有下面几种：利用产品的功能进行组合创造，达到一物多用的目的。如常用的组合工具，一个手柄配用不同规格的起子、锥子；集烧、烤、闷于一身的微波炉；试电笔与螺丝刀组合；台灯与闹钟的组合；可视电话、电话、传真、打印组合等。把两种不同性质的材料组合在一起，取其优点，使性能更优越。如羊毛与涤纶组合成毛涤，棉花与涤纶组合成棉涤，把棉布和涤布组合成涤盖棉，使穿着舒适，牢度加强；化工生产设备使用的复合钢板，就是将不锈钢板与普通碳钢轧制在一起，不锈钢板抗腐蚀，而普通碳钢则抗破坏。将不同技术原理结合在一起实现某一种功能的组合。例如把电子技术与弦线机械振动结合为一体的电二胡和电吉他，又如机床与电脑结合的数控机床、光电结合的报警门铃、监控系统等。如保温杯----杯子与保温瓶胆的组合，电火锅----电炉与锅体的组合，音乐贺卡----贺卡与音乐盒的组合等。在相片和相册之间，加相角，解决了相片和相册的连接问题。喷雾器----香水喷雾器；农药喷雾器；汽油汽化器。在一个主要产品上，增加一个附件，使主要产品具有更加完善的性能。将一个原有整体式产品，通过分解，形成一个新的产品，或者性能更好的产品。我们提及了9条创造技法。还有很多很多。其间也有重叠和相似的部分。日本人总结了100多条，太多太细、太繁琐哲学！一般认为记住10条左右即够。创造学发源于美国。20世纪30年代，美国尼布拉斯加大学克劳福德提出“特性列举法”。并首次在大学开设创造思维类课程。1941年，奥斯本完成并出版了《思维的方法》一书，第一次面对世界阐述了创造发明的思路与方法，从此诞生了新的学科——创造学。建立创造学以来，先后在欧洲、苏联、日本等国传播发展，1980年代传入我国。创造学界在创造哲学、创造心理、创造思维、创造原理和创造技法等方面展开了深入研究。这是创造学的核心体系。创造学居高临下，将人类创造史中丰富的经验和规律，纳入自己的理论体系，并对如何进行人的创造性开发获得了很多积极成果。传统创造学比较好地解决了小发明和商品设计的方法问题。譬如创造原理、创造技法。例如，著名创造学家奥斯本“检核目录法”：能否他用；能否借用；能否改变；能否扩大；能否缩小；能否代用；能否调整；能否颠倒；能否组合；….显然主要实用于小发明。在重大发明中适合局部思考，但解决不了创造的方向问题。我国创造学界的代表性著作，鲁克成，罗庆生编著，《创造学教程》。中国发明协会推荐，中国发明协会高校创造教育分会组织编写。回避解释历史上的原创发明的规律。整本书没有讨论诸如电机、飞机、核能、激光、计算机、网络这些历史上重大发明的创造思维。偶尔提到也是隔靴挠痒。拟历史、贴标签现象。锡纸圆筒，螺旋杆，带有尖针和薄膜的圆头例如，为了说明组合法的应用，把留声机的发明，归结为“锡纸圆筒，螺旋杆，带有尖针和薄膜的圆头这几件如此平常的物品，经爱迪生巧妙组合”的结果（P191）。难道这就是爱迪生的创造思维吗？爱迪生应