发明创造从哪儿来

席金合

解数学题需要公式，其实，发明创造也有“公式”——

转换式

曹冲称象是典型的转换式——将不能直接用秤来称的大象重量，转换成许多小石块的重量，再用秤来称这些石块，得出大象的重量。这是异物同量之间的转换，即将一种对象的重量转化为另一种对象的重量。又如测量楼房的高度，将绳子从楼顶垂到地面，量出绳长，就得到楼房高度，这是楼高向尺长的转换。其中的道理很简单，人们一般都想得到。

可在许多情况下，转换不一定是在同类型的量之间进行。如用激光测量地月距离，是测出激光从地球出发又经月球反射返回的时间，再用激光的传播速度换算，得出结果。这种做法是将地月距离转换成激光传播时间。

移植式

移植式是将已知对象中可借鉴的东西，迁移到待研究的对象之中，加以充分运用，从而实现新的突破，达到期望要求。移植的方式有原理移植、结构移植、方法移植和材料移植等。

仿生技术绝大多数属于结构移植。比如鲁班受齿状草叶启发而发明了锯子，就是把能划破手指的草叶结构原样照搬，设计出锯齿的形状。又如许多建筑工程中的拱形桥梁、拱形屋顶、拱形堤坝等，都是参照鸟蛋这种抗压力强的结构特征设计而成的。

侧迂式

遇到无法直接解决的问题，可暂时避开，从侧面迂回绕行，另辟蹊径。这种灵活的变通之法，也能带来创新。常言道“竹篮打水一场空”，但若运用侧迂法，情况完全相反：将水转化成冰，用竹篮盛到水缸里，再融化成水，不就等于用竹篮打到水吗？竹篮里铺上塑料薄膜，或用粗大竹子做个筒状的篮子，也照样能打水。

运用侧迂式解决问题，关键要明确根本目的，并以此寻找求解思路。有人读了《愚公移山》，提出愚公为何不搬家，就是根据愚公搬山的根本目的，运用侧迂式思考问题而产生的好问题。愚公每天率子孙挖山不止，最终是为了改善交通，让门前道路通畅。若是将家搬到平原，不就能轻而易举地达到这个目的吗？何必子子孙孙没完没了地挖山呢？竹篮打水并非竹篮盛水，无论怎么做，只要用篮子将水转到缸中就行。

转向式

转向式是指解决问题受阻时，来个180°大转弯，站到对立面思考解决办法。

一位国王有洁癖，最害怕鞋子沾土。一次外出巡视前，他下令途经道路全要用布覆盖。负责的大臣粗略计算，这需要20万工匠劳作50年。大臣无奈，建议取消出巡。国王大怒，将其处死，另派人办理此事。新任大臣知道，按照前任的思路不可能完成这项任务，于是他思考：行走时，脚与路是相互对立的两方面，要让脚不沾土，从路这方面看，消除路面泥土工程量极大，并不可取;可从脚这方面看，可让国王坐轿、骑马或穿上鞋套，让脚不与路接触，自然染不上塵土。最后国王对穿鞋套出行，十分满意。

老翁吃肉，煮得烂熟还咬不动，就去补牙;帽子戴不上，削头不行那就换大的;机械化采收番茄易破损，改进机器困难，但可培育硬皮番茄。站在事情对面想办法，收效不凡。运用转向式解决对立关系交织的题，关键在于能否明确现时立足的一方，再用反向思维，找到与之相对立的另一方，然后根据情况解决问题。

跳跃式

用笔和纸一笔画圆及圆心，你能做到吗？其实画法很多：一是将纸的一角折上来，在紧靠纸角处画上圆心，笔迹借所折的背面过渡到某处，再展开纸角，移笔画成圆圈。二是画条横线，就是圆及心，因为从某一角度看，圆和圆心是一条线。三是用毛笔画一个黑宽的圆环，得到白心的黑圆。这三种画法，分别在画法、圆的视角和形式上，实现了跳跃。所谓跳跃式，是在难以解决时，跳出立足点，从新的境地中寻找办法。

创新并不高深神秘，也不复杂;若能克服僵化、习惯、死板的想法，摆脱老经验、老眼光、老套路的束缚，从思维定式中跳出来，谁都能创新。如人类的交通工具，已实现由马车、汽车到火车、飞机的跳跃。如果当初一味在改善马车性能上下功夫，则很难在提速上实现飞跃。只有跳出一味研究马车的园囿，才可能有高级交通工具问世。

反向式

反向相对正向而言，正向一般指常规、公认、习惯的想法;而反向是对传统、惯例、陈习的反叛，利于破除由经验造成的僵化思想，为创新铲除阻碍。反向式创新在各个领域都适用，主要表现为原理、程度、功能、属性、结构、方位、缺点、观念、对称等方面的反向思考。比如气体受热导致体积以至压力变化，由此发明了气压表;反过来，体积变化也能体现温度变化，由此发明了温度计。这是原理反向式创造。小风助大火，而大风能吹灭小火，于是就有风力灭火法，这是程度反向的结果。以毒攻毒疗法，是药物功能的反向。椅子由实心发展为空心，是属性反向。大禹治水，变堵为疏，洪水顺利归海，是方法反向。