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每一个国家,每一个民族,在他们的历史进程中,都曾有过各种各样的发明创造。也可以说,人类的历史也是一部创造发明史。在每一个时代,都有众多的发明家、科学家,以极强的创新精神,发现新现象,构思新实验,提出新假说,创造新理论,发明新技术……探索未知世界,开拓新的领域,推动人类社会前进。
但是,在漫长的岁月里,人们往往崇敬发明家、科学家,珍惜发明成果,却忽视去研究创造活动的过程,寻找创造发明的规律。如人们高度赞赏和评价爱迪生发明电灯,居里夫人发现镭,爱因斯坦发表“相对论”等等,可从没有人去研究这些创造性设想从何而来,为何能胜人一筹,超越千万人之上。因此,尽管创造发明的历史与人类历史一样悠久,可是直到二十世纪初,人类对创造活动规律的了解,仍是十分肤浅。长期来,人们把科学家、发明家看成是少数天才人物,把创造发明看得神秘莫测。
一门崭新的科学—创造工程
当代,人们通过研究科技史上的发明事例,对什么是创造发明,创造发明的规律与方法,如何提高创造效率,以及普及创造发明等,开始有了系统的认识,使创造发明从神秘而变成有规律可循,从而产生了一门崭新的科学—创造工程。
创造工程,它不研究发明成果,而是专门研究成果是怎么发明出来的。比如,它不研究爱迪生发明的电灯,而是研究发明电灯的创造性思维过程:
爱迪生是怎么提出电灯这一发明目标的呢?十九世纪初,英国戴维用一组电池和两根炭棒,制成了人类史上第一盏弧光灯。后来,在法拉第发现电磁感应现象,并成功地设计出一架发电机,从根本上解决了电源不足的问题后,人们迫切希望能用电来点灯。是社会需要,推动着爱迪生等各国科学家向电力照明这一目标进军。
发明电灯的过程中,爱迪生有哪些创造性设想,这些设想又是怎么提出的呢?首先,爱迪生详细分析了弧光灯、白热灯和电烛灯的全部资料。他根据“不管搞哪种发明,必须首先考虑实用价值,既要适合大众需要,又要经济实惠”的总原则,认为:白热灯光度虽弱,但比较经济,只在玻璃泡里装上一小段耐热材料,电流把它烧到白热化时,便会发光,是一种理想的灯泡。关键是必须为白热灯找到一种理想的耐热材料。为此,他研究了煤气灯的全部历史,写下了四万多页的笔记;并养成了一种习惯:随便抓到什么东西,都要端详一番,把它切成丝烧焦了当灯丝试验。一天深夜,他随手拿起一段棉纱,照例扯断一截,放在炉子上烤后,装进真空玻璃泡里试验。好极了!灯泡寿命提高到45小时。另一次,爱迪生无意地把纸扇撕开了,用显微镜仔细观察,发现竹片的纤维结构严密,纹丝不乱,他立即制成一盏炭化竹丝灯,整整点了1200个钟头。为提高灯丝寿命,爱迪生不仅是寻找理想的耐热材料;而且广开思路,从多方面去觅求解决这个问题的途径。在试验炭丝玻璃泡时,他猛然想到,也许因为里面有空气,空气里的氧是助燃的。抽去空气再试验,灯丝寿命提高了好几倍,由此使爱迪生认识到:真空对提高白热灯的寿命至关重要。在试验白金丝灯泡时,爱迪生寻思:白金的熔点是华氏3191度,怎么也熔断了呢?看来还应在电灯的结构上想办法。他设计了一个导热装置—调节器,结果使白金丝保住不断了。正是这一个个创造性设想,综合地提高了灯丝的寿命。
为使创造性设想变成现实,爱迪生分门别类试验了1600种耐热材料,及6000多种植物纤维。试验一次次失败,他不气馁,最后终于发明了电灯。
创造工程,就是用科学的理论、方法去研究这一个个发明的具体过程,对创造目标是怎么确定的?创造性设想是怎么提出的?设想又如何变成现实等,一一进行探讨,从中揭示创造发明的规律和方法。并运用这些创造方法,去诱发潜在的创造力,开发人们的创造才能,使长期来人们认为很神秘的只有少数发明家和科学家所独有的创造构思,为每一个普通人所掌握。从而,使普通人也有可能发挥他的发明和革新的才能。
创造发明是可以传授的
经过创造工程学家的研究,创造发明的规律已被掌握,同时形成了一整套创造发明的方法。这些方法在实际应用中已取得了明显的效果。如服装行业采用一种“希望点列举法”,即根据顾客对服装提出的种种希望,创造研制新的服装,以满足顾客需要:顾客希望有一种不用钮扣、穿着方便的服装,他们研制了尼龙搭扣,穿脱就方便多了;顾客希望有一种胖瘦都可以穿的衣服,服装厂便研制了一种有弹性的膨体衫,顾客希望有一种花色可以变化的服装,他们就研制了闪光衣料,从不同角度看去可显现出不同的花色……现在,经创造工程学家研究出的方法总计有一二百种,常用的也有几十种。
创造方法大致有以下四类:
第一类是从分析情报,或分析研究对象,发现问题,并以此为课题进行创造发明。具体有分析比较法、缺点列举法、情报整理法等。
第二类是经过激发,产生大量创造性设想,然后通过讨论研究,找出最佳创造性方案。如智力激励法、检核表法、综摄法等就属这一类。
第三类是根据创造发明的总要求,找出事物之间的新联系,重新组合成新的事物,或通过大胆想象,从新的角度发现新的规律。这类方法大多用来创造世上没有的东西。它有康顿法、中山正和法等。
第四类是通过已知的东西作媒介,去打开未知的大门。如等值变换法,就是将过去发明的东西,在新的条件下重新组合,创造出新的东西。
现在,创造发明的规律已公布于众,创造发明的方法也成了公开的秘密。以后,我们将陆续向读者介绍这些方法。人们可以象学习数学、物理一样,去学习创造发明的规律,掌握创造发明的方法。这样,一个普通的人,也能够成为受人尊敬的发明家、科学家。创造发明的确是人人可为的。
实际上,每个人天赋的创造能力并没有太大的差异,主要是因为后天受到的教育、环境等的不同,而造成较大的差异。在创造工程理论与方法的指导下,经过一定的训练,完全可以开发人们的创造能力,提高创造力也并不是一件困难的事。如美国通用公司,经过对职工的培训,职工的创造力平均提高了三倍。
历史与展望
创造工程起源于1939年。当时美国通用电气公司为提高职工的创造能力,首创开设了“创造工程”课。1941年,美国BBDO广告公司的经理奥斯本,发表了富有成效的创造方法—一智力激励法以后,在国际范围内普遍开始了创造工程的研究。
当代,创造工程作为一门加速培养创造发明人才的科学,作为促进经济增长的主要手段,已为许多国家所重视。创造力,已被视为一个国家的重要财富。如美国从1909年至1949年,按人口计算,每人的产量增加了90%,据统计,它们都来自于创造发明所带来的科学技术之发展。目前,美国有53所大学和10个研究所专门成立了研究创造工程的机构。还设立了创造性教育基金会。一些诺贝尔奖金获得者与当代著名发明家,都纷纷撰写专著,向人们传授发明的方法。日本自1955年开始,也在大学里设置了训练创造能力的课程,并陆续建立了创造性研究会、创造性开发研究所、创造工程研究所、日本创造学会。
创造工程,也引起了我国有关部门与科技界的重视。当前,为提高科学研究的效率,有效地指导和促进工厂企业的革新挖潜、设备更新,急需大力开展创造工程的研究。我们可结合总结30年来技术革新几起几落的经验教训,强调重视培养创造才能,尊重与保护一切创造发明的成果与权利,运用创造工程的理论与方法,指导技术革新。假如能这样做,必将大大提高我国创造发明的效率,培养造就一大批发明家、革新家,为四化建设创造出巨大的财富。