發(fā)明創(chuàng)造技法之動態(tài)觀察法

發(fā)布時間： 2018-10-24 3076

    唐代文學(xué)家柳宗元，曾寫過三篇著名的寓言，合稱（三戒）。其中一篇題為（黔之驢），其故事大意是：從前貴州無驢，有人用車運進(jìn)一匹，卻發(fā)現(xiàn)沒有什么用處，便失之山上。一只老虎初見驢子，見其個頭高大有點害怕。后來，老虎接近它，故意騷擾激怒，驢子不知是計，舉蹄就踢，老虎這才發(fā)現(xiàn)驢的本領(lǐng)不過如此于是猛撲過去，把驢子吃掉。

宋代詩人陸游讀罷這則寓言后，隨口吟道：“技能已盡似黔驢”。從此，人們以“黔驢之技”來形容有限的拙劣技能。

從發(fā)明創(chuàng)造技法的角度看，（黔之驢）又給我們什么新的啟迪呢？假如老虎不想辦法去騷擾激怒驢子，恐怕不會發(fā)現(xiàn)表面龐大的驢的本事不過如此。換句話說，老虎的聰明就在于它能通過動態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)黔驢外強中干的本質(zhì)。從這則寓言聯(lián)想到的化靜為動的觀察方法，對發(fā)明創(chuàng)造或許是一件利器。

動態(tài)觀察的確能導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造。例如，金屬是常用的材料類型，研究金屬材料的性能對發(fā)展材料工業(yè)和科學(xué)用材都具有重要的意義，對一種金屬材料而言，在定態(tài)下觀察，除了看見它的形體、光澤等屬性外，不可能有新的發(fā)現(xiàn)。如果將它逐步冷卻，進(jìn)行降溫狀態(tài)下的動態(tài)觀察，又會產(chǎn)生什么結(jié)果呢？有人按此方法對金屬進(jìn)行研究。當(dāng)人們把鉍、鉛、錫等金屬降至-273℃時，發(fā)現(xiàn)了令人激動的現(xiàn)象，即此時金屬的電阻為零。人們將這種現(xiàn)象稱作“超導(dǎo)現(xiàn)象”。

超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，必然激發(fā)世界各國對超導(dǎo)材料的開發(fā)與應(yīng)用研究，發(fā)明創(chuàng)造也出現(xiàn)了新的舞臺。人們應(yīng)用超導(dǎo)技術(shù)制造產(chǎn)生磁流體發(fā)電需要的巨大磁場的線圈，因其電阻為零，線圈上便能通過很強的電流。由于超導(dǎo)材料具有完全不容納磁力線的特殊性質(zhì)，因此可以用它制成懸浮在磁場中的旋轉(zhuǎn)軸，這樣，開發(fā)無摩擦的軸承便不再是一種幻想。如果能應(yīng)用超導(dǎo)材料制成高壓輸電線，輸電損失將從現(xiàn)在的20％以上降至到接近零的水平，其產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是十分可觀的。

再看一只靜靜地擺在桌上的雞蛋，你會發(fā)現(xiàn)什么呢？靜態(tài)下的雞蛋，很難讓你悟出有關(guān)蛋的發(fā)明創(chuàng)意，倘若化靜為動去觀察，或許有出人意外的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明呢！不久前，有個叫林力凡的研究者，在對司空見慣的雞蛋沉思良久之后，想到了將蛋逐步加壓的動態(tài)實驗，企望在實驗中能碰上好運。他將蛋放在一個封閉的鐵筒中，然后逐步加壓，分步觀察。開始，他并沒有發(fā)規(guī)在常規(guī)壓力下蛋有什么變化，直到他將筒內(nèi)壓力升高到6000個大氣壓后，他才發(fā)現(xiàn)了“新大陸”。經(jīng)過高塔處理的雞蛋，蛋殼完好無缺且是冷的，但是將蛋殼打開后，發(fā)現(xiàn)蛋已凝固。這種被“壓熟”了的雞蛋蛋黃呈鮮黃色且富有彈性，一嘗覺得味道特別鮮美可口，再進(jìn)行化驗，其營養(yǎng)價值毫不破壞。林力凡大喜過望，馬上想到了“壓力烹煮法”和“超高壓食品”的發(fā)明。

壓力為什么可以將食品“煮”熟呢？這是因為它和溫度一樣，都是自然界中能夠改變物質(zhì)狀態(tài)的物理要素。通常，我們是在壓力不變下改變溫度來進(jìn)行烹煮，而現(xiàn)在則是在溫度不變的情況下增壓壓力來弄熟食品。

用加壓的辦法來處理食品有什么優(yōu)點呢？據(jù)林力凡研究，加壓不會影響食品中的維生素、香味和色素等低分子化合物的結(jié)構(gòu)和性能，因此不會像加熱那樣使食品變色。此外，加壓也有助于保持食品的新鮮風(fēng)味。例如，往年陳米經(jīng)過超高壓處理之后，和剛收獲的新米一樣好吃。對于藥品、血液的消毒，不宜加熱處理，這時超高壓處理就大顯神通了。

通過上面的實例可知，為了多方面地把握研究對象的特征或?qū)傩裕粌H要對其進(jìn)行靜態(tài)觀察，而且要創(chuàng)造條件在激發(fā)、擾動的狀態(tài)下對它進(jìn)行觀察，從而獲取更全面的事實材料或發(fā)現(xiàn)人們在靜態(tài)下無法知道的現(xiàn)象。動態(tài)觀察法的創(chuàng)新原理，就在于動中求新。

運用動態(tài)觀察法時，首先要對研究的“驢”進(jìn)行靜態(tài)觀察，了解其靜態(tài)特征；然后通過改變時空環(huán)境或物理條件（溫度、壓力、速度等）創(chuàng)造動態(tài)條件。如果能觀察到鮮為人知的動態(tài)特性，那么發(fā)明創(chuàng)造活動將會有新的突破。

假如有人想改良植物品種，運用動態(tài)觀察法將如何操作？將它放置在航天飛機或衛(wèi)星上去進(jìn)行太空處理，或許有新的收獲。對此，你想過這種創(chuàng)意嗎？