用创新公式提高创新能力

邱学尧 原海红

【摘要】这是一个人人都能理解和使用的创新公式：创新=找到边界+突破边界+构建新边界。创新公式将创新过程分为三个阶段，其中突破边界是创新过程中最关键的阶段，也是当前创新方法论强调最多的部分，但找到边界和构建新边界也同样重要，如果缺少了找到边界则容易迷失方向，如果缺少了构建新边界则容易停留在空想阶段。创新公式揭示了创新的底层逻辑，一切的创新过程都包含这个公式的所有要素，完成这个公式的所有要素也可以获得创新成果，可有效提高个人、组织和社会的创新能力。

【关键词】创新公式∣突破边界∣方法论∣发明创造

一、创新公式

如今创新的重要性已经被提升到了前所未有的高度，而如何提高创新能力则需要系统的创新方法论。当前有重大影响的创新方法论主要有TRIZ理论、公理化设计理论（ADT）、门径管理系统（SGS）、奥斯陆手册、集成产品开发（IPD）、技术成熟度（TRL）、产品价值管理（PVM）等[1]。这些理论可以有效提高创新能力，涵盖了创新的方方面面，却未能提炼出创新必不可少的要素，使用者容易被繁琐的细枝末节所拖累，难以抓住创新过程中稍纵即逝的灵感；这些理论也未能揭示创新的底层逻辑，使用者难以把握创新的全貌，容易被次要问题所分心、容易陷入为创新而创新的困境中、容易停留在空想阶段。

创新是一个过程，创新公式提炼出了创新过程必不可少的要素，揭示了创新的底层逻辑：一切的创新过程都包含有这个公式的所有要素，完成这个公式的所有要素也可以获得创新成果。

创新公式：创新=找到边界+突破边界+构建新边界。

创新公式将创新过程分为三个阶段，第一个阶段是找到现有体系中不能满足更高需求的限制性因素，第二个阶段是找出攻克主要限制性因素的可能，第三个阶段是形成能够满足更高需求的新体系。创新公式描绘了创新过程的全貌，对照创新公式，创新者可以理清创新的思路、判断自己所处的阶段、筹划各阶段的创新工作。当前的创新方法论主要侧重于第二个阶段，但第一阶段和第三阶段也同样重要，如果缺少了第一阶段则容易迷失方向，如果缺少第三阶段则容易停留在空想阶段。

二、找到边界

（一）什么是边界

在2016年5月底召开的全国科技创新大会上，华为创始人任正非说：“随着逐步逼近香农定理、摩尔定律的极限，面对大流量、低延时的理论还未创造出来，华为已感到前途茫茫，找不到方向。”[2]对于老板来说，达到某种极限、找不到新的增长点，可能会感到焦虑。但是对于创新者来说，极限就是一个领域的边界，这个边界是创新突破的对象，就如同猎人发现猎物一样，找到边界也会让创新者欣喜若狂。在此以一首打油诗谈谈边界：

边界

有边突破边，

没边突破天；

天外还有天，

何苦极限牵？

不管说边界是更高的需求，是现有体系的限制性因素，还是两者之间的主要矛盾，事实上谈的都是边界的不同方面。直观的说，边界就是问题、就是麻烦、就是限制、是专家告诉说的“不行”、是对权威的质疑。如果用现有的知识突破限制就是学习或复制，用当前未知的知识突破就是创新，当然能用复制解决好的请不要用创新，把创新留给更需要突破的边界。

（二）為什么要找到边界

熊彼特创新理论认为“创新必须能够创造出新的价值”。爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”恩格斯也说过：“社会一旦有技术上的需要，则这种需要就会比十所大学更能把科学推向前进。”找到边界包括找到更高的需求、找到现有体系的限制性因素以及找到两者之间的主要矛盾，这个阶段是找到创新的价值、意义、目的和方向。如果没有找到边界这个过程，容易陷入为创新而创新的困境。

（三）找到把大象关进冰箱的边界

如何把大象关进冰箱？这个问题至今也没有人给出具体的答案，其原因就在于没有找到创新突破的边界，如果找到了把大象关进冰箱的目的，这个问题就迎刃而解。

①如果大象进冰箱是为了纳凉，可以打开空调、电风扇，可以跳到池塘里、也可以躲到树荫下。

②如果大象进冰箱是为了冰镇伤痕，可以取出冰箱里的冰块冰敷伤痕。

③如果大象进冰箱是为了观看冰雪，可以去游乐场的冰雪世界，也可以在冬天去北方。

④如果是要冰冻大象，可以用多个冰箱。

⑤如果要整个冰冻大象，可以把大象送到冷库，如果市场足够大，也可以开发大象冰箱。

三、突破边界

（一）突破边界是最重要的一个阶段

突破边界是解决更高需求与现有体系之间的主要矛盾，正如毛泽东所说：主要矛盾影响其他矛盾的发展状态，主要矛盾的解决可以带动其他问题的解决。由此可以看出，突破边界是创新过程最关键的一个阶段，当前的创新方法论也多侧重于这一阶段的方法。突破边界的意义在于解决主要矛盾，这一阶段需要聚焦主要矛盾，不应该被细枝末节的次要矛盾所羁绊。

（二）思维可以突破任何限制

突破边界是找到能够满足更高需求的可能，只要找到一种可能就完成从零到一的突破，这一过程思维受到的限制越少越容易找到这种可能，人的思维可以突破任何限制。

比邻星是距离太阳系最近的恒星，光从这颗恒星到达地球需要4.3年，而人的思维可以一秒到达这颗恒星。当前主流宇宙学家认为，宇宙是有界无限的，可是人的思维总是会想想宇宙的边界之外是什么。不管宇宙是否有边界，光速是否为最快，人的思维都可以超越他们，因此所谓的权威也不应该成为我们思维的限制，他们不能解决的问题，并不代表我们就不能解决。正因为思维可以突破任何限制，因此任何边界都有突破的可能。

特别需要强调的是，创新过程中不能迷信任何权威，需要有笛卡儿《方法论》中“怀疑一切”的勇气。思维不受任何限制，同时思维也不排除使用任何方法，比如试错法、头脑风暴法、笛卡尔的问题分解法、TRIZ理论的40个原理等方法都可以用于突破边界。

（三）维度升级的突破边界

著名科幻作家刘慈欣在《三体》中描述了一个外星文明通过二向箔将太阳系降维到二维进行攻击的场景，那种高纬度对低纬度的进攻是碾压式的。反过来从低维度到高维度的突破往往也是革命性的创新。边界的突破就如同维度的突破一样，一旦突破就打开一个全新的世界，获得更大的自由！

0维局限在一个点，找到点以外的特例，突破维度后，可以升级到1维的线上自由移动；

1维局限在一条线上，找到线以外的特例，突破维度后，可以升级到2维的面上自由移动；

2维局限在一个面上，找到面以外的特例，突破维度后，可以升级到3维空间自由移动；

3维局限在一个空间内，找到空间以外的特例，突破维度后，是否可以穿越……？

维度的突破就是一个找特例的过程，因为能找到一个特例就能找到第二个、第三个……，进一步将特例连成线、面或空间体，就可以构建新边界。

四、构建新边界

（一）为什么要构建新边界

如果把突破边界看成是进攻的话，那么构建新边界就可以看成防守，防守的目的不在于防止新的创新突破，而在于确保使用新理论的人更加安全。为什么全世界都在强调创新的重要性，但创新成果往往会遭到抵制，其重要原因在于忽略了构建新边界的过程或者这个过程不完善。一个新事物的产生往往是牵一发而动全身的，突破边界的过程虽然重要但也仅仅是解决了主要矛盾，还有一系列的周边问题需要解决，不解决周边问题就难以落地，而解决的不好就存在隐患，因此会被抵制。

（二）如何构建新边界

突破边界通常是点状的突破，这样的点状突破通常不能直接运用，还需要解决突破后产生的新问题，完成与现有理论的对接，在面上连接成一个新的边界。这个过程需要强调三点，一是不要等所有问题都解决了才开始构建，二是找更多的人挑刺，三是论证创新突破后具有的优势。

（三）田忌赛马的构建新边界

我们都知道孙膑通过改变赛马的顺序帮田忌赢得了与齐威王的赛马，这个过程中赢得比赛就是明确的找到边界，而孙膑发现改变顺序有单场取胜的可能就是突破边界，解决其他矛盾并最终赢得比赛就是构建新边界：

筛选组合：田忌赛马的排列组合有6种，需要从这6种可能的排列组合中筛选出唯一能赢得比赛的组合。

保障赛马的能力：需要确保田忌的上等马和中等马的速度分别快过齐威王的中等马和下等马。

应对对手的变化：需要应对齐威王改变赛马出场顺序的可能。

善后措施：需要对齐威王被玩弄之后的帝王之威有应对措施。

五、用创新公式解析相对论可能是以太效应的数学变换

2020年邱学尧等提出了“相对论是以太效应的数学变换”，如果这个结论被证实，将是爱因斯坦提出相对论之后物理学最重大的突破，其提出包含了2次对权威的质疑、3次重大问题的突破和若干次要问题的解决，包含创新公式的全部要素，用创新公式对其要点进行解析有助于对创新公式的理解和运用，详细论证可查阅原文。

（一）找到边界

狭义相对论的光速不变假设包括两个方面，一个方面是光速与光源的运动状态无关，另一个方面是光速与观察者的运动状态无关；其中后者容易得出一些矛盾的结论，如双生子佯谬、时空穿越等，对后者的质疑就是找到边界的过程。

广义相对论的引力与惯性力等效假设，将引力作用转化为时空弯曲，但除了时空弯曲外，引力产生的原因还有可能是空间中以太子的运动效应，第二次找到边界就是对时空弯曲的质疑。

（二）突破边界

突破是从引力与惯性力等效的原因开始的：如果不存在超距离作用，惯性力可以看成是加速运动的物体相对于以太的加速度产生的，如果引力源周邊的以太有加速度而这个加速度就是引力产生的原因，由于物体相对于以太的加速度与以太相对于物体的加速度等效，因此引力与惯性力等效，于是完成了第一次突破，也解释了广义相对论的时空弯曲是以太效应的等效变换。

第二次突破来源于引力波的新闻：如果以太均匀的向引力源运动，则其速度很小，月球对地球的引力作用需要数天才能到达地球，2017年有三位科学家因引力波探测获得诺贝尔奖，了解到引力波的传播速度是光速，于是大胆设想只有部分特定的以太子以光速向引力源运动，其他以太子不与物体发生相互作用相当于等效速度为0，于是完成了第二次突破。也正是这一次突破解释了当前唯一公认证明以太不存在的迈克尔逊莫雷试验，解释了狭义相对论的光速不变原理可能只是一种数学上的近似变换。

第三次突破来源于对运动物体质量增加的思考：物体运动的过程中以太也在向物体运动，以太从向物体的原位置运动变更为向增加额外位移的物体运动，需要额外的作用力（F=ma），狭义相对论误把额外加速度解释为动质量增加，于是完成了第三次突破。

（三）构建新边界

激发吞噬模型：按完全吞噬模型计算的速度，月球对地球的引力需数天才能作用在地球上，是不符合实际的，结合引力波传播的速度是光速，推测只有特定的以太子以光速向引力源运动，于是提出了激发吞噬模型。

迈克尔逊莫雷试验测不到以太风的原因：在分析运动引力源以太风速度的过程中得出地球表面竖直方向以太风的速度为11.2km/s，地球表面水平方向的最大速度不到0.6m/s。迈克尔逊莫雷实验是历史上最著名的物理实验，是当前唯一公认证明以太不存在的试验；但是该实验仅在水平方向上测量以太风，而水平方向的以太风速度不到预计速度的十万分之二，实验精度不够，测量不到以太风；如果改造该实验，在竖直方向上测量以太风，是可以测到的。

分析星光实验和引力红移：星光弯曲和引力红移都是绝对光速与光路上以太风的绝对速度叠加的结果，如果考虑光路上以太风的初速度后，星光的偏移量增大，可能与实验结果吻合。

六、结语

边界通常是某种局限性，当你发现这种局限性不能满足使用要求的时候，恭喜你，你已经找到了边界，找到了创新突破的对象，找到了创新者的猎物。创新的关键在于第二阶段突破边界，通过关键问题的突破，产生牵一发而动全身的效果，打开全新的局面，平常所说的灵感、机缘往往出现在这个阶段，因此一旦出现就要记录下来。这是一个每个人都能复制的创新公式，希望通过对这个公式的分享，能帮创新者进一步理解创新、理清创新思路、抓住稍纵即逝的创新突破的瞬间，提高创新能力。

参考文献

[1]刘志迎，朱清钰.创新认知：西方经典创新理论发展历程[J].科学学研究.2022，40（9）：1678-1688.

[2]任正非.华为的困惑与愿景[J].中国经济信息2016（12）：62-63.

[3]《毛泽东选集》（第 1 卷）[M]，北京：人民出版社，1991.

（作者简介：邱学尧，高级工程师，主要研究方向为给排水、水污染治理、相对论）

（作者单位：昆明有色冶金设计研究院股份公司）