青岛市58同城招聘网:发明技巧篇

来源:百度文库 编辑:偶看新闻 时间:2024/04/28 18:52:02
▲发明技巧  一、组合发明
  是将两种或多种已知的或前所未有的技术组合在一起的发明。组合的各部分必须在技术上相互支持并产生前所未有的积极效果。但不能是简单的堆砌而使各部的功能不相关连。
  二、转用发明
  将用于某一领域的发明构思应用到另外一个领域中。例如,抓斗大王包启帆发明抓斗时,其中的起闭装置就是从自来水笔中的起闭装置移植而来的。
  三、开拓性发明
是在现有技术或领域中所没有的发明。这是一种难度最大、思维技巧最优的发明。例如,古代的四大发明,现代的电灯、蒸汽机等。   
四、用途发明
  通过改变产品的用途取得的发明。例如,已知一种杀虫剂,偶然发现它有粘合作用,因此将它作为粘接用的胶。(思考题:转用发明和用途发明在本质上有何区别?)
  五、选择发明
  是指从许多公知的技术解决方案中,选出某一技术方案的发明。例如,在化学领域中,通过某种剂量配比,使产品在产量、节能或质量上有意想不到的效果。但是,如果在可能的、有限的范围内,选择具体的尺寸、温度范围或其他参数,而这些选择可由普通的技术人员通过常规手段得到时,此发明不具创造性;从现有技术中直接推倒出来的选择,也不具创造性。
  六、要素变更的发明
要素变更的发明,包括要素关系的改变、要素替代和要素省略的发明,都称作要素变更的发明。例如,将手机向上的天线改为向下,以避免天线发出的微波直接危害人的大脑健康。形状、尺寸、比例、位置及作用关系等参数的变化,能够产生预料不到的积极效果,该发明均为要素变更的发明。
  七、方法发明
指产品的制造、加工、生产工序、过程等在方法上所实行的步骤之发明。
  八、心理发明
  是指运用心理学原理发明出来的产品。例如,写字用的本或各种书籍,其中的纸可以采用特定的颜色来产生特定的心理效果,比如红色的纸在心理上给人一种热烈、兴奋的心理诱导,用这种本去创作喜剧文章会特别有灵感;同理,其它蓝、黄、绿、黑会产生诸如镇定、苦闷、遐想、悲痛等戏剧效果,可以作为不同的用途。而此前,我们所写的或所看的大多都是“白皮书”。发明一种五色具全的书或本又有何不可。▲发明技巧——U型思维法 某心理学家曾做过这样的实验:把鸡和狗关在如图所示的位置上,铁丝网后放有食饵,看鸡和狗究竟怎样动作。
实验开始后出现了有趣的场面。首先是鸡,它径直向食饵方向冲去,结果自然被铁丝网拦住而到不了放食饵处,于是它在铁丝网前喔喔叫着瞎转转。狗的情况如何呢?它先是一动也不动地环视了一会儿食饵、铁丝网以及旁边的墙壁,然后立刻急促地往回走,绕过右边的墙,走到铁丝网的另一侧把食饵吃掉。
这里讲的是动物实验的例子,但对人类的思维方式甚有启发。事实上,我们在思考解决某一问题的答案时,也会做出同动物寻食饵极其相似的举动来。有时像鸡那样,思维直接扑向目标,有时则像狗那样,思维方向转弯后达到目标。因此,从思维方向看,有直线思维和u型思维之分。在求解问题过程中,如果能用直线思维求解,那是再好不过的了,因为直接求解的思路最短。但是许多问题的求解靠直线思维是难以如愿的,这时采用u型思维去观察思考,或许能使问题迎刃而解。u型思维,常常是创新者用来解决难题的一种思考手段。
例如,全自动洗碗机是一种先进的厨房家用电器,是发明家适应生活现代化的创新杰作。然而,当美国通用电器公司率先将自动洗碗机摆在电器商场的货架上后,遭受冷遇的局面出人意外。
公司的经营策划者们将希望寄托在广告宣传上。按照过去的经验,只要让广告媒体实施心理上的“轮番轰炸”,消费者总会认识到自动洗碗机的价值的。于是,他们在各种报刊杂志,电视广播上反复宣传“洗碗机比用手更卫生,因为它可能用高温水杀死细菌。”他们还别出心裁地用电视画面放大细菌的丑恶形象,使人对此产生恐惧。他们想,细菌无处不在,人们对肉眼看不见的小东西的恐惧感,必然驱使他们求助洗碗机的帮助。在电视广告里,他们示范表演了清洗因烘烤食品而被弄得一塌糊涂的盘子的过程,以形象地宣传洗碗的威力。
结果又是如何呢?一切“高招”都用过了,人们对洗碗机还是敬而远之。从商业渠道传来的信息极为不妙,新开发的洗碗机眼看就要夭折在它的投放期内。
消费者究竟怎样想的呢?持传统观念的人认为,男人和十来岁的孩子都能洗碗,自动洗碗机在家中几乎没有什么用,即使用它也不见得比手工洗得好。机器洗碗先要做许多准备工作,增添了不少麻烦,还不如手工洗来得快。妇女们则认为,自动洗碗机这种华而不实的“玩意儿”将损害“能干的家庭主妇”的形象。一部分人则不相信自动洗碗机真的能把所有的碗洗干净,认为机器太复杂,维护修理肯定困难。还有一些人虽然欣赏洗碗机,但认为它的价格让人不愿解囊。
顾客是“上帝”,他们不购买你的新产品,你总不能强迫他们认购吧。在无可奈何的情况下,公司只好请教市场营销设计专家,看他们有何金点子。智囊们经过一番分析推敲,终于悟出一个新办法:建议将销售对象转向住宅建筑商。
建筑商并不是洗碗机的最终消费者,他们乐意购买吗?当人们对洗碗机评头品足时,建筑商则不屑一顾,他们对任何东西都拿经济利益这把尺子来衡量。当通用电器公司的公关人员对建筑商一阵“如此这般”之后,建筑商同意做了一次市场实验。他们在同一地区,对居住环境、建造标准相同的一些住宅,一部分安装有自动洗碗机,一部分不装。结果,安装有洗碗机的房子很快卖出或租出去了,其出售速度比不装洗碗机的房于平均要快两个月。这一结果令住宅建筑商感到鼓舞。当所有的新建住房都希望安装自动洗碗机时,通用电器公司生产的自动洗碗机便曲径通幽。迎来了“柳暗花明又一村”的局面。
读罢上述案例,我们可以发现两条思路:其一,将洗碗机直接向家庭顾客推销,效果不佳;其二,将洗碗机安装在住宅里,借助房产销售卖给了家庭用户,结果如愿以偿。前者是直线思维,后者是u型思维。
运用u型思维的基本特点就是避直就曲,让思路拐个大弯。在实际操作时,思路又怎样拐好这个弯呢?借助“第三者”的介入进行过渡思考,便是常用的拐弯技巧。
例如,电冰箱中的冷冻机中充满着氟里昂和润滑油,如果密封不良,氟里昂和润滑油都会外漏。传统的查漏办法是直接观察,费时费力且不可靠,能否发明一种新方法实现自动检测呢?有人想到了一种避直就曲的办法:将掺有荧光粉的润滑油注入冷冻机里,然后在暗室里用紫外光照射冷冻机,根据有无荧光出现来判断是否出现渗漏和渗漏发生在何处。在这种方法中,荧光粉和紫外光就属于“第三者”。
创造的困难常在于已知与未知、条件与目标之间没有明显的通道,却隔着道道障碍。怯懦者望而止步,鲁莽者则直闯障碍而头破血流,只有聪明人思考避直就曲,在绕道而行之后达到目标。这种看起来不讲节省时间、不抄近路的思维方式,实则是大智若愚的创举。▲发明技巧——形态分析法第二次世界大战期间,美国情报部门探听到法西斯德国正在研制一种新型巡航导弹,但费尽心机也难以获得有关技术情报。然而,火箭专家兹维基博士却在自己的研究室里,轻而易举地搜索出法西斯德国正在研制并严加保密的乃是带脉冲发动机的巡航导弹。
  兹维基博士难道有特异功能?没有。他能够坐在研究室里获得技术间谍都难以弄到的技术情报,是因为运用了他称之为“形态分析”的思考方法。
  形态分析法,是一种以系统搜索观念为指导,在对问题进行系统分析和综合基础上用网络方式集合各因素设想的方法。兹维基博士运用此法时,先将导弹分解为若干相互独立的基本因素,这些基本因素的共同作用便构成任何一种导弹的效能,然后针对每种基本因素找出实现其功能要求的所有可能的技术形态。在此基础上进行排列组合,结果共得到576种不同的导弹方案。经过—一过筛分析,在排除了已有的、不可行的和不可靠的导弹方案后,他认为只有几种新方案值得人们开发研究,在这少数的几种方案中,就包含有德国法西斯正在研制的方案。
  发明创造也可以运用形态分析法,以求在对方案“一网打尽”中获得可行的新方案。下面结合新型单缸洗衣机的开发,介绍这种技法的操作方式。
  首先,对洗衣机进行因素分析,即确定完成洗净衣物所必备的基本因素。对洗衣机这类工业产品来说,最好是用功能来代替因素,以利于形象思考。先确定洗衣机的总体功能,再进行功能分解,就可得到若干分功能,这些分功能就是洗衣机的基本因素。如果我们定义洗衣机的总功能有“洗净衣物”,那么以此为目的去寻找其手段,便可得到“盛装衣物”,“洗涤去污”和“控制洗涤”等三项分功能。
  接着,对各分功能进行形态分析,即确定实现这些功能要求的各种技术手段或功能载体。为此,发明创造者要进行信息检索,广思各种技术手段或方法。对一些新方法还可能进行实验或试验,以了解其应用的适用性和可靠性。在上述三种分功能中,“洗涤去污”,是最核心的一项,确定其功能载体时,要针对“分离”二字广思、深思和精思,从机、电、热等技术领域去寻找具有此功能的技术手段。
  经过因素与形态分析,即可建立如下的洗衣机形态分析表
        洗衣机形态分析表
功能   技术手段
       1     2     3     4
a 盛装衣服 铝桶   塑料桶  玻璃钢桶
b 洗涤去污 机械摩擦 电磁振荡 超声波  热胀分离
c 控制时间 人工手控 机械控制 电脑自控
  利用表,可以进行各功能之间的形态要素的排列组合,从理论上说,能够得到3x4x3=36种方案。
  在对36 种组合的分析中,我们可以发现组合方案a1-b1一c2属于普通的波轮式洗衣机。这种洗衣机的工作原理是靠电动机驱动v带传动装置,使波轮旋转,产生水与衣物的机械式摩擦,配合洗涤剂的作用而使衣物与脏物分离。洗涤的时间由机械定时器控制。它的缺点是衣物磨损严重,耗电量大,洗涤效率低,易发生故障,有没有不用波轮的新型洗衣机呢?经过分析,便可发现组合方案a1-b2-c3、a1-b3-c2和a2-b4-c1等都属于非机械磨擦式的洗衣机方案。下面对这三种方案作简要的分析。
  由a1 -b2-c3构成的洗衣机可以说是一种电磁振荡式自动洗衣机。它没有波轮,也不用电动机,而是利用电磁振荡可以分离物料的原理来洗涤去污。据国外科研人员试验,按此开发的洗衣机具有洗净度高,不易损害衣物的优点。此外,如果把桶内水排干,还可直接甩干衣物,具有一机两用的特点。
  由a1 -b3-c2构成的洗衣机,应该叫做超声波洗衣机。它也没有拨轮和电动机。设计这种洗衣机的技术关键是要产生20000赫兹以上的超声波。这种超声波能产生很强的水压,使衣物纤维振动,使洗涤剂乳化,从而使脏物与衣物分离,达到洗涤去污的作用。在结构上,这种洗衣机离不开气泵、风量调节、送风管道、空气分散器等基本部件。由技术分析和试验可知,超声波洗衣机也具有磨损轻、洗净度高、无噪音、节水、节电等优点。
  由a2 -b4-c1构成的洗衣机,利用热水使纤维膨胀,在桶内水流作用下造成脏物脱离的原理设计,是一种简易的小型手摇洗衣机。它主要由旋转桶、支架所组成,工作时要往桶内灌装热水和洗涤剂,用手旋转洗衣桶。市面上曾出现过这种热压式洗衣机,虽然结构简单且价格低廉,但因技术相对落后,很快就被市场淘汰。
  对于其他的组合方案,在此就不—一分析了。
  应用形态分析进行新品策划,具有系统求解的特点。只要能把现有科技成果提供的技术手段全部罗列,就可以把现存的可能方案“一网打尽”,这是形态分析方法的突出优点。但同时也为此法的应用带来了操作上的困难,突出的表现在如何在数目庞大的组合中筛选出可行的新品方案。如果选择不当,就可能使组合过程的辛苦付之东流。
  因此,在运用形态分析过程中要注意把好技术要素分析和技术手段的确定这两道关。比如在对洗衣机的技术要素进行分析时,应着重从其应具备的基本功能入手,对次要的辅助功能暂可忽视。在寻找实现功能要求的技术手段时,要按照先进、可行的原则进行考虑,不必将那些根本不可能采用的技术手段填入形态分析表中,以避免组合表过于庞大。当然,一旦形态分析法能结合电子计算机的应用,从庞大的组合表中进行最佳方案的探索也是办得到的。▲发明技巧——技术辐射法        发明创造是一种技术创新活动,各种新技术的推广应用必然带来发明创造成果的诞生。如果我们有意地抓住一种成熟的技术,并以它为思维中心,向多个应用领域辐射,以开发新产品,不失为一种渗透式组合创新方法。
  现以红外技术为思维中心向外辐射组合,看看能获得哪些新产品创意。
  红外技术是建立在红外线的发现基础之上的。什么是红外线呢?红外线又叫红外光,它和紫外线、可见光一样,都是电磁波。红外线的波长在0.77-1000微米之间。根据波长的不同,红外线又分为近红外线、中红外线和远红外线。自然界里任何固体和液体在其温度大于绝对零度(即一273℃)时,都会辐射红外线。
  如果你对红外技术有所了解并打算向家庭日用产品领域辐射,就可借助联想画出辐射组合图。事实上,不少新产品概念已被开发生产为市场上的新商品,并为人们所瞩目。
  例如远红外辐射取暖器,是家庭室内取暖防寒的理想用品,在16 -20平方米房间使用,室温0℃情况下,通电60分钟,室内温度便可达到10℃。该产品可节电50%以上,且清洁无污染。再如红外线电吹风,不仅能和普通电吹风一样做发型,而且由于远红外线能渗入皮层,从内部加热,故能促进头发的新陈代谢,有生发效果。此外,这种新电吹风比普通电吹风节电25%左右。红外电子狗,是一种家用报警器。该报警器呈圆筒状,小巧玲珑。它内装红外传感器。把它安装在对家庭来说需要防范的地方,如果有人呆在这地方,红外线传感器便能捕捉到人的体温,并立即发出90分贝的刺耳报警声,持续3-4秒钟。这时主人可以出来看个究竟。这种报警器不论白天黑夜都可以监视目标,是一只忠实地为主人看守门户的“电子狗”。
  运用技术辐射法时,要密切注视某些带有“焦点”性质的高新技术,因为以它为中心向应用领域辐射组合,更容易捕捉到全新概念,更有机会开创新的“朝阳产业”。
  例如,当超声波技术问世不久,人们便看到了这种技术向外辐射的潜力和价值,纷纷开发出以超声波能量为内涵的高新技术产品。
  尽管超声波技术已经被成功地结合到许多领域,但是,只要我们善于动脑筋,勇于探索,仍然会找到许多新的组合领域。例如,有人想到了超声波灭鼠,发明出超声波灭鼠装置。这种装置虽然不像传统的诱捕器械那样可以直接捕杀老鼠,但是它发出的超声波可使老鼠听觉混乱,神经痉挛,在周身极端痛苦的憎况下只好逃命。如果对老鼠巢穴进行较长时间的超声波刺激,可以使老鼠肌肉萎缩,食欲不振,生殖器官衰退,以致丧失生育能力而断子绝孙。
  当前,微电子技术和电子计算机技术的推广运用最令人瞩目,理应成为发明创造者创造的焦点。如果你精通电子计算机应用,则可以以它为焦点向多种方向辐射。如果向家用电器领域推广,将会有什么新发明呢?智能式全自动洗衣机、智能式遥控电风扇、智能式安全热水器等等,不是脱颖而出了吗?
  抓住焦点闯四方,是建立在发散思维基础上的一种组合技巧。这种组合技巧的实施过程是先选好技术,形成辐射中心,然后列举与技术无关的事物或技术进行强制联想,以获得新的组合概念。当然,新概念要变成新技术或新产品,还得付出更艰辛的劳动。▲发明技巧——洞察奇异法        大千世界,无奇不有。如果你能随时留心洞察各种新颖奇特的异常现象,就有可能碰到机遇女神前来敲门而你恰好在家的好运气。
  一天早晨,化学家波义耳正要照例会实验室巡视,一位花匠走进他的书房,在屋的角落摆下一篮美丽的深紫色紫罗兰。波义耳随手拿起一束紫罗兰,它那艳丽的色彩和扑鼻的芬芳使人感到心旷神怡。他一边观赏着一边向实验室走去。
  “威廉,有什么新情况吗?”波义耳问一个年轻的助手。
  “昨天晚上运来了两大瓶盐酸。”
  “我想看看这种酸,请从烧瓶里倒出一点来。”
  波义耳把紫罗兰放在桌子上,去帮助威廉倒盐酸。盐酸挥发出刺鼻的气体,像白烟一样从瓶口涌出,倒进烧瓶里的淡黄色液体也在冒着白烟。
  “威廉,这盐酸好极了。”波义耳高兴地说,他从桌上拿起那束花,要回书房去。这时,他突然发现紫罗兰上冒出轻烟。原来盐酸的飞沫溅到花朵上了。他赶紧把花放进水盆中清洗。令人奇怪的是,紫罗兰的颜色变红了。
  这个偶然的奇异现象引起了波义耳的兴趣。他走回书房,把那个盛满鲜花的篮子拿到实验室,对威廉说: “取几只杯子,每种酸都倒一点,再拿起水来。”
  年轻的助手按照波义耳的吩咐,一个杯子倒进一种酸,再往每个杯子里放进一朵花。波义耳坐在椅子上观察着。深紫色的花朵逐渐变色了,先是带点淡红,最后完全变成了红色。
  “威廉,看清了吗?不仅是盐酸,其他各种酸,都能使紫罗兰由紫变红”波义耳兴奋地说:“这可太重要了!要判别一种溶液是不是酸,只要把紫罗兰的花瓣放进溶液就清楚了。”
  “紫罗兰不是一年四季都开花的!”威廉带着惋惜的口气说。
  “你学会动脑筋了。为了方便鉴别溶液的酸性和碱性,我们该做些什么呢?”波义耳向助手提出了新的问题。
  不久,他们研制出一种用石蕊浸泡过的指示纸,很方便地就能分辨出什么是酸什么是碱。这对化学研究工作具有重要的意义。
  这个发明故事离我们或许较远,那就再看一个不久前发生在我国的发明传奇吧。
  有一天,山西榆社县农民赵跃荣下地察看菜地时,偶尔发现一个奇异的现象:一株被篱笆弄弯头的西红柿,果实结得特别好,一层一层。红到顶部,而地里的其他植株,尽管株株挺直,但在采摘第三果穗后,余下的果子很难成熟。
  这是为什么?好奇心强的赵跃荣眼睛一亮,觉得弯头西红柿中可能隐藏着某种丰产的秘密。于是,他开始对西红柿进行弯头处理试验。结果发现经过弯头处理栽培出来的西红柿的确出类拔苹。这是什么原因呢?据他分析,经弯头处理
过的植株能扼制顶端优势,促进营养供给均衡和刺激植株生长。
  由于经弯头处理后的植株呈v字形,所以赵跃荣将他的发明称为“v型栽培法”。这种有利西红柿大面积丰产的栽培技术,很快引起科技部门的重视,被国家科委列为投资少、见效快的科技兴农星火计划项目,在全国不少省、市、自治区推广。此外,该项技术还被拍成科教片(西红柿v型栽培法》,发行到世界100多个国家和地区。
  类似的发明创造例子举不胜举。只要有奇异现象存在,就有发明创造的机遇。独具慧眼,善于“搜尽奇峰打草稿”,巧遇机遇女神的机会要比一般人多得多。因此,洞察奇异也是发明创造技法宝库里的一件利器。
  洞察奇异作为发明创造方法之一,其内涵在于分析思考偶然发现的效应奇异现象,并以此为基础去创造前所未有的新技术或新产品。运用此法从事发明创造,要注意哪些要点呢?
  首先,要具备好奇心。好奇,是创新者应有的一种心灵。科学巨匠爱因斯坦说:“我没有特殊的天赋,只有强烈的好奇心。”发明大王爱迪生则说:“谁丧失了好奇心,谁就丧失了最起码的创造力。”上面列举的发明创造实例,也说明,一个人对各种事物的好奇心愈强烈,探索的目光就愈明亮,许多自然界的秘密就会暴露在好奇心的巨大视野之内。相反,一个人如果对周围发生的新奇现象熟视无睹或习以为常,那么他的目光就会短浅,什么样的发现都做不到,甚至连发明创造的机遇碰在鼻尖上,也不知是什么东西。因此,具备强烈的好奇心是运用洞察奇异法的心理基础。
  其次,要培养洞察力。善于洞察,才会有新的发现,才会捕捉到发明创造的契机。所谓善于洞察,就是要善于用敏锐的眼光去看,用科学的思维去想。一个成功的创造者,在常人的心目中,似乎是因为他有什么起人的洞察力,其实,“超人”的东西是没有的,有的只是对观察的深刻理解和不断地将“观”与“察”有机结合的能力。
  再次,就是要把握住对效应的分析。所谓效应,是指自然界的某种作用产生的效果或反应,如电磁效应、光电效应、磁场效应、温室效应、臭氧层效应等。一事物潜在的、未被发现的重要事实和发展趋势,总是要通过其现象凸显出来。如果说形态奇异是事物的外在特征的话。那么,效应奇异的现象便涉及到事物内部作用机制了。运用洞察奇异法时,我们首先要观察发现形态奇异的事物或现象,进而去分析其与常规效应不同的奇异效应,因此只有这种深入的洞察,才有可能剖析出鲜为人知的知识,悟出启动发明创造的思路。
  据报载,英国一猎人举枪向一只雉鸡射击,枪弹明明击中雉鸡,它竟然大摇大摆地从猎人眼皮底下飞走,留下的只是几根鸡毛!雷丁大学的科研人员听到这一新奇趣闻后,产生了浓厚的兴趣,高价买下了那几根鸡毛,开始了新的研究
。想想看,他们究竟想发明创造什么?▲发明技巧——立体思维法一位心理学家曾经出过这样一个测验题:在一块土地上种植四棵树,使得每两棵树之间的距离都相等.受试的学生在纸上画了一个又一个的几何图形:正方形、菱形、梯形、平行四边形……然而,无论什么四边形都不行。这时,心理学家公布出了答案,其中一棵树可以种在山顶上!这样,只要其余三棵树与之构成正四面体的话,就能符合题意要求了。这些受试的学生考虑了那样长的时间却找不到答案,原因在于他们没有学会使用一种创造性的方法——立体思维法。
  人们进行思维活动时总会受过去的生活经验和已有思维方法的影响。对于这些受试者来说,平面几何是他们比较熟悉的知识。于是,当他们碰到几何问题的时候,也往往先从平面几何而不是立体几何的角度来进行思考。这时,为他们所牢固掌握的平面几何也就成了他们思考问题的框框,于是也就想不出正确的结果来。
  立体思维要求人们跳出点、线、面的限制,有意识地从上下左右、四面八方各个方向去考虑问题,也就是要“立起来思考”。其实,有不少东西都是跃出平面,伸向空间的结果。小到弹簧、发条,大到奔驰长啸的列车,耸入云天的摩天大厦……最典型的要数电子王国中的“格里佛小人”——集成电路了。在电子线路板上也制造出立体形的,它不仅在上下两面有导电层,而且在线路板的中间设有许多导电层,从而大大节约了原材料,提高了效率。
  从大的来说有立体网箱养鱼技术、大型立交桥等。杭州市青少年业余发明学校的学生利用立体思维发明了立体文具盒、立体工具箱、立体报刊架等,收到了明显的效果。
  科学家在研制飞机、导弹和卫星时需要运用非常复杂的电于设备,装配这些设备往往需要几十万甚至几百万个晶体管、电阻、电容等电子元件,这样的设备体积十分庞大,携带和使用也不方便。后来,他们将各种电子元件由平面式的接线方式改为立体式的连接,充分利用真空扩散、表面处理等方法,制成了平面型的晶体管、电阻、电容。这些很薄很薄的元件通过层层重叠的方式组装起来,就构成了微型组合电路,再在一个单晶硅片上做成集成电路。这样,一个5平方毫米的硅片上可集成27000个元件。正是由于有了这种集成电路才有了电子手表、电子计算器等袖珍电子产品。
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▲发明技巧——综合专利法 美国的卡尔森毕业于加利福尼亚大学物理系,1930年他在贝尔电话研究所开展研究工作,后转到该所专利科从事专利事务,再后来又去学习法律。他获得法学博士学位后,继续从事专利事务,在马格利公司充当公司专利法律师。
卡尔森在任职期间,看到复写文件需要花费大量而繁重的劳动,因而萌发出发明一种能复制文件的方法。
开始,他凭着自己的想象和所学的知识进行了试验研究,但几次试验均告失败。他没有轻易放弃这项研究,但从失败中认识到要解决技术上的难题,必须要进行调查研究,尤其要看看前人或他人在这个问题上有无进展和是否获得过专利。否则,盲目地关起门来研究,很容易步入失败的后尘。
在以后的两年里,卡尔森利用大部分业余时间去纽约国立图书馆调查专利文献,终于发现以前确有人在复印技术上研究过,也获得了一些专利。他对这些专利信息进行了综合分析,了解了各种技术方法及其在实用性上存在的问题。在此基础上,卡尔森综合了前人和他人的研究思路,提出了将光导电性和静电学原理结合的新方案,解决了快速有效复印的技术难题,获得了静电复印技术的基础专利。
随后,美国一家名不见经传的哈依德照相器材公司从专利文献中发现了卡尔森的专利,他们认为这是一项极具市场生命力的新发明,于是收买了卡尔森的专利。同时,他们还从专利文献中广摘博采,收集与复印相关的配套技术。不久,哈依德公司开发研制出具有商业价值的第一台静电复印机。从此,哈依德公司蒸蒸日上,靠复印机的生产经营不断扩大。
日本现代史上著名的发明家丰田佐吉发明蒸汽机驱动的织布机,也受益于对专利技术的综合。当年,丰田开始研究时,目标并没有明确针对织布机,而是为了寻找有益于自己企业获得发展的有用技术,才开始对专利文献进行调查的。首先他和助手们订阅了刊登全部技术类别的专利和实用新型的日本政府专利公报;其次是买来了外国政府的一些专利公报,以探究各个技术领域中发达国家的技术。当丰田和他的助手审阅了有关纺织的所有专利,并对每项专利都作了简短的评语之后,才发现了发明自动织布机的目标。经过努力,最后开发研制出综合了当代先进技术的蒸汽动力自动织布机。这一发明创造曾使当时以棉纺工业著称于世的英国大为吃惊,反过来向丰田佐吉购买了这项专利。
类似的例子在我国也不断出现。我国专利法实施后的第一件实用新型专利是杯式感冒理疗器,这项发明创造成果是利用热蒸汽能杀死呼吸道感冒病毒的原理设计的。据设计者介绍,他在构思技术方案时,参阅了国外专利文献,综合了他人的设计思想。现在,我国许多家用电器产品的开发研制,都带有“站在前人肩上”的经历。
综合专利法是利用专利信息进行再创造的一种技法。运用这种技法的要点是熟悉专利文献和善于进行综合。
专利文献是最有代表性、数量最大的科技信息库。由于专利技术是一种公开技术,它的说明书和附图,对发明创造者具有很大的参考价值。只要学习过专利文献检索基本知识的人,都可以从专利文献宝库中获得珍贵资料。
如何综合专利信息进行再创造?从实例中我们也可以发现有两条基本途径:一是设计思路综合,二是技术综合。前者主要是指在查阅专利文献过程中,不断地形成某种设计思想。例如我们发现专利文献中不断出现各种微缩型新产品技术方案,头脑中便会形成一种“微缩化设计”的新思维,在这种思维的促使下,有利于新的微缩创意的形成。后者主要针对你所想要解决的问题;思考能否将他人的技术方案进行切割组合,或避开他人惯用的技术方案而另辟餐径。
因此,运用综合专利法,既可以帮助发明创造者发现新的设计思路,又可促进发明创造者站在前人的肩膀上窥探新的目标或问题求解方案。在信息社会里,要想获得新的创造成果,头脑中没有专利信息的概念,几乎是一种可笑的“鸵鸟思维”▲发明技巧——能源变换法       能源,是工业的粮食,产品的血液,也是发明创造者以变应变的对象。立足能源种类和用能水平去创造性思考,是开发创新的一条金光大道。
  日本企业不久前推出一种太阳能新背心,这种背心除了具有轻、柔软,能做冬季保暖用的外衣和户外作业劳保用品外,还能供给“随身听”之类便携式音响设备的电源。首批1万件新太阳能背心一上市就抢购一空。
  德国通用电器公司新近研制成功一种袖珍式收音机,与之配套的是一块板状太阳能供电器。这种供电器只有明信片一样大小,内藏薄片式太阳能电池,它可以直接将日光转换成电能,将其放在阳光下即可收听广播,节能方便。
  法国一家电器公司最近开发一种太阳能电风扇。使用时,将太阳能电池板置于室外有阳光的地方,用电线与室内电风扇相连接。这种太阳能电池板长为100厘米,宽为50厘米,可连续使用20年左右。
  美国人则对太阳能汽车情有独钟,通用汽车公司新近研制成功一种太阳能汽车。、这种汽车重177公斤,最高时速可达130公里,是干旱、少雨、阳光充足的沙漠地区最为理想的交通运输工具。
  类似这种“拍卖太阳”的发明创造举不胜举。人们为什么要在太阳能产品上大动脑筋呢?其最主要的动机是适应当代能源形势。
  能源问题举世瞩目,它与“人口”、“环境”并列为联合国大会甚为关注的三大突出问题。
  能源问题的严重性在于,全世界能源消耗近百年来增长非常快。现在一年的消费量几乎相当19世纪中叶前一百年消费量的总和,而且还在以每年5-6%的速度增长。石油才开采130多年,可是经历了700万年才形成的这一自然能源已所剩有限。解决能源问题的出路只有两条:一是开发新能源,二是节约能源。
  因此,发明创造中的能源变换法,主要是指变换能源种类,即以新能源取代传统的常规能源,以及变换能源的利用效率,即开发具有节能效果的节能新技术或新产品。
  电能是应用最广泛的一种能源,它以使用方便、清洁卫生等特点成为人们的首选对象。但是,随着用能面和用能量的扩大,电能供应变得十分紧张。为解决能源匿乏问题,新品策划者的眼光投向其他新能源的开发利用。其中以太阳能的利用尤为引人注目,各种以太阳能为依托的新产品脱颖而出。
  首先进入居民家庭的太阳能产品当推太阳能热水器。继电热水器和燃气热水器之后,一种集安全、节能、清洁、方便、实用于一体的太阳能热水器,将为千家万户编织出一个个温馨的梦。
  太阳能热水器的能源来自取之不尽,用之不竭的太阳,其最大的优点是节省燃料。在我国地域,使用一台 0.68平方米的热水器,每天只要有2小时左右的日照,就能获得一个3口之家的生活用热水。此外,使用太阳能热水器绝对安全,安装和使用也十分方便,对环境不产生污染。对用户来说,在经济上也很合算,一次性投资,二年即可完全收回,受益时间可长达15年之久。
  我国太阳能资源丰富,开发太阳能新品前途无量。除太阳能热水器外,太阳能灶、太阳能烤箱,也将陆续进入家庭。随着技术的进步,太阳能冰箱、太阳能空调、太阳能汽车、太阳能调节气温的住宅等新产品,进入千家万户也并非天方夜谭。
  除太阳能外,还有许多新能源等待人们的开发利用,如风能、地热能、沼气以及核能等等。
  发明创造者除了思考利用新能源开发新产品之外,还应将目光盯住节能技术和节能产品的开发上。如果你发现有“电老虎”、“油老虎”和“煤老虎”等耗能高、效率低的问题,那就意味着发明创造的课题在向你招手。找到了节电、节油或节煤的新办法,也就有了发明创造的新成果。
  运用能源变换法是一项艰苦的科学研究与技术创新工作,需要发明创造者付出较多的代价。例如,时下家庭消费多用白炽灯,其90%的电能变为热能而被浪费掉,寿命也不过一两年。有没有取而代之的节能灯泡呢?除了用日光灯来代替白炽灯外,还有没有别的办法?如果你想采用现代电子技术发明新型节电灯泡,就必须研究电子灯泡的发光原理,设计具体结构,选择最佳材料,测定各种性能。显然,这种变换中少不了脑力劳动、体力劳动和物化劳动的综合参与。
  因此,对个人发明创造者来说,应当根据自己的知识和实力条件,适当地选择能源变换方面的发明创造课题。一般而言,开发利用新能源的课题难度较大,投入甚多,而针对现有产品(尤其是市场引力大的产品)的用能效率问题进行节能设计,则容易突破。想想看,现实中有没有比较容易突破的发明创造课题?▲发明技巧——预测需求创新法        我们知道,明天的消费需求,总是潜在人们心底的。要摸清这些个不显山不露水的消费需求,可以用调查的方法,也可以用测试的方法使之显露于眼前。因为“小荷才露尖尖角,早有精蜒立上头”。能够根据各种各样的信息进行分析与预测,通过对种种去粗取精,择善而从的方式,也可以“知己知彼,百战不殆”。
  某一年,报上有专家预言来年雨水多,雨季长。南方大厦业务经理知道了,马上拍板接下深圳某公司苦于打发的20 万把积压的雨伞。货到不久,老天真的应验预言,20万把雨伞很快销售一空。还有更绝的,一台商到美国,见美国人出门就汽车,雨天也极少用伞,只是非得步行时才偶尔用之。再一问,美国没有伞厂,全用进口货。此情景,使台商来了创意:为美国人专门设计“用即扔”低档雨伞,很快占领了市场,独占该国雨伞进口量的 60%。
  信息是人类文明的产物。在“日出而作,日落而息”的小农经济社会里,信息发展十分缓慢。“有计划,按比例”的计划经济时代,信息虽是必要和重要的,传递机制却令人窒息,结果形同于无,浪费严重。市场经济发展到今天,信息好像真正找到自家的“知音”和“舞台”,备受创新企业家的重视和推崇。谁善于在这浩如烟海的信息海洋中分析和预测到人们未来的消费需求,谁就能事半功倍地赢得市场和效益。如在80年代末,18英寸(47厘米)彩电在我国城市成为抢手货,14英寸(37厘米)彩电滞销。此时,国内众多电视机厂家几乎都转产18英寸(47厘米)彩电,致使彩管厂生产的14英寸(37厘米)彩管大量积压。但是,长虹公司却独具慧眼,看到国家当时已提高了皮棉收购价,其他农副产品的收购价也势必会逐步提高,认定14英寸(37厘米)彩电将在农村大有市场。鉴于此,他们果断地买回大批14英寸(37厘米)彩管,继续生产这种规格的彩电,结果正如事前所料。这些年来,长虹公司就是在这种别人“一哄而上”大屏幕彩电,而对于中小屏幕彩电又“一哄而下”之时,始终坚持大与中小两手抓,使城乡市场不断拓宽,经营规模迅速壮大,一直保持着在国内同行业的领先地位。
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▲发明技巧:材质替换法 如果说眼睛是心灵的窗户,那窗户便是房屋的眼睛了。一双漂亮有神的眼睛,能给人增色许多;几扇美观耐用的门窗,也可以使房屋显得富丽气派。
  不久前,在北京举行的应用技术展览会上,人们看见了被称之为“塑钢门窗”的新产品。
  塑钢门窗是以聚氯乙烯(pvc)树脂为主要原料,加上一定比例的稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂等助剂挤压加工成型材,然后经切割、溶接,再配上有关附件(五金件、橡胶密封条、毛条等)而制成的。为了增加门窗的硬度,在型材的空腔中再加入钢材,就变成了“塑钢门窗”。
  据悉,我国南极长城科学考察站采用的就是塑钢门窗。有数字表明,塑料型材的传热系数仅为钢材的1/ 357,铝材的l/250。行家曾做过观测,使用塑钢门窗的房间比使用木窗的房间,冬季室温可提高4-5℃。
  “两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”。如果你想达此境界,安有塑钢门窗的居室也大可帮忙,因为塑钢材料的隔音效果尤佳。
  不自燃、不助燃、抗老化也是这种门窗的优点。
  我国是个森林资源贫乏、能源短缺的国家。适合制作木门窗的红、白松木正日益减少且再生缓慢。铝合金门窗、钢窗使用大量的金属资源,易锈蚀,维护费用高,生产能耗更高。塑钢门窗的发明与推广应用,对节省木、铝、钢材,节约能源,保护环境都具有积极的意义。
  如果再提到自行车,你会马上想到它是用钢材制作车架的。能否用别的材料来替换呢?英国人想到了这个问题,并发明出一种碳素纤维自行车,在全英自行车锦标赛上还大出风头呢!
  英国选手克里斯·博德曼凭着一辆专门定制的碳素纤维自行车神速前进,创下了新的世界记录。赛场上,这位获胜的选手情不自禁地亲吻他的山地车。
  骑手技艺高超,也不能不感谢新型自行车的配合。与标准的车型相比,新型自行车的重量和风阻都较小。这是因为碳素纤维重量轻且强度极高,用它制作自行车不需要传统的三角架,这样使车子的重量更轻。碳素纤维还可以通过模子制成整体型车架结构,避免了焊接的缺点。
碳素纤维自行车的诞生,将会对传统金属结构自行车市场以巨大的冲击。
  举不胜举的实例,清楚地告诉我们:运用材质替换法也可搞出发明创造。
  “巧妇难为无米之炊”,世上任何产品都离不开材料这个物质基础。不同材料有不同的理化性质和工程特性,用新材料取代旧材料,用非常规材料取代传统材料,只要能使产品的性能发生变化,能产生有益的效果,就意味着获得了发明创造成果。
  运用材质替换法实施发明创造,主要有两方面的途径。
  其一,运用材质替换开发轻便型、廉价型、高档型以及功能型新产品。
  解决产品的轻量化设计问题,人们很容易想到塑料、纸张等轻型材料。
  例如,广州首创塑料摩托车,荣获全国儿童用品优秀产品奖。国外公路上已有全塑汽车奔驰,让路人大开眼界。
  纸张是中国古代四大发明之一,它的出现对人类文化的传播和发展起了重大作用。随着现代科学的进步和人们对生活用品轻巧便利的要求,纸张也从传统的书报天地里超脱出来。有人用阻燃纸制成旅游锅,无论油炸煎炒都安然无恙。更有甚者,将经过化学处理的牛皮纸制成活动住房构件,其使用寿命长达10年。如果需要搬迁,准备两个大纸箱足矣。
  材料价格是决定产品成本的重要因素,为向市场提供物美价廉的产品,是创新策划的永恒追求。更换材料是降低产品成本的常用方法。比如用纸代布生产的领带、内裤、卫生巾、枕巾、衬领和结婚礼服等一次性消费品,以其造型别致,色彩鲜艳和价格低廉令旅游者大为赞赏。
  在追求低价型产品的同时,也有人期望高档消费品,于是材质上的升级便成为新品策划的落脚点。如当眼镜成为装饰品时,其镜片便从普通玻璃片变换为水晶镜片,镜架也由塑料制品升格为镀金材料。更有甚者,对真金镜架也提出了需求。再如手表,金亮辉煌,豪气十足;高档象棋,玉石刻就,面目一新。各种日用品开始沾金带银,给精品屋一片光明。
如果从材料的更换上使产品功能或性能异变,则创新水平更高一筹。如用特种陶瓷制造莱刀,既锋利不须重磨,又永不生锈,家庭主妇岂不高兴?当然,用在菜刀上还只是牛刀小试。有人研究用特种陶瓷制造发动机,可大幅度提高热效率,降低燃料消耗,减轻机器重量体积,无疑是发动机行业的重大突破。
  其二,运用材质替换法帮助发明创造者寻找攻克技术难关的办法。
  例如,为了使宇宙飞船能把在月球上收集到的各种信息发回地面,供人类研究,就必须在月球上架设一架像大伞似的天线。于是,宇宙飞船要携带很多精密仪器,容积非常有限,怎样才能把很占空间的天线带上月球呢?科学家为此绞尽脑汁。后来,人们从材料选择方面人手,即采用形状记忆合金,在40℃以上做成天线,然后冷却,把天线折叠成球团放进飞船里,送到月面后使天线“记忆”起原来的形状,自动展开而达到预定的状态,从而创造性地解决了技术上的难题。再如,某些机器的内部需要安装轴承,但润滑十分不便,如果从结构设计上去想办法,很难找到简单的方案。后来设计者采用粉末冶金制作含油轴承,轻而易举地解决了难题。此外,人们采用一种“哑巴合金”,使鼓风机、吹风机、风钻、风扇、传动齿轮、打字机等机器的降噪音设计找到了新的路子。
  变更材质搞发明创造,必须了解材料的性能和价格,尤其是新材料不断出现的情况下,掌握新材料信息更为重要。在此基础上,发明创造者就可以从突破传统用材方面去创造性思考,在取而代之的过程中获得新的成果。▲发明技巧:综摄法一、背景说明
  综摄法又称类比思考法、提喻法、分合法,是由美国麻省理工大学教授w·j·弋登于1944年提出的一种利用外部事物启发思考、开发创造潜力的方法。
弋登发现,当人们看到一件外部事物时,往往会得到启发思考的暗示,即类比思考,而这种思考的方法和意识没有多大联系,反而是与日常生活中的各种事物有紧密关系。
事实证明,我们的不少发明创造、不少文学作品都是由日常生活的事物启发的灵感。这种事物,从自然界的高山流水,飞禽走兽,到各种社会现象,甚至各种神话、传说、幻想、电视等等,比比皆是,范围极共广泛。弋登由此想到,可以利用外物来启发思考、激发灵感解决问题,这一方法便被为综摄法。
二、方法大意
  综摄法是指以外部事物或已有的发明成果为媒介,并将它们分成若干要素,对其中的元素进行讨论研究,综合利用激发出来的灵感,来发明新事物或解决问题的方法。
具体说来:
1. 培训对象:不同专业职能的研究人员以及各行业内行;
2. 培训目标:通过综摄法发明新产品,解决新问题;
3. 培训内容:运用四种模拟法,按两条原则寻找解决问题的方案;
4. 培训方式:会议讨论方式。 三、具体操作
准备阶段
1. 确定会议室和会议时间
2. 确定参加人员约十名,参加者可以为不同专业的研究人员,但须是内行。
3. 指导员应具备使用本方法的一切常识及细节问题,如两大思考原则、四种模拟技巧、实施要点等。
实施阶段
4. 主持人向与会者介绍本方法的大意及实施概要以及四种模拟技巧、两大思考方式等。
5. 主持人先不公开议题,而介绍与研究课题有关的更广泛的资料,引导与会者进行讨论,启发他们的灵感。
6. 当讨论涉及到解决问题时,主持人再明确提出来,并要求参加者按两条原则和四种模拟法积极构思解决问题的方案。
7. 整理综合各种方案,寻找出最佳方案。
四、两大思考原则
1. 舁质同化
  异质同化简单说来是指把看不习惯的事物当成早已习惯的熟悉事物。在发明没有成功前或问题没有解决前,他们对我们来说都是陌生的,异质同化就是要求我们在碰到一个完全陌生的事物或问题时,要用所具有的全部经验、知识来分析、比较,并根据这些结果,作出很容易处理或很老练的态势,然后再去用什么方法,才能达到这一目的。
2. 同质异化
  所谓同质异化就是指对某些早已熟悉的事物,根据人们的需要,从新的角度或运用新知识进行观察和研究,以摆脱陈旧固定的看法的桎梏,产生出新的创造构想,即可熟悉的事物化成陌生的事物看待。
五、四种模拟技巧
  为了加强发挥创造力的潜能,使人们有意识地活用异质同化、同质异异化两大原则,弋登提出了四种极具实践性、具体性的模拟技巧:
 人格性的模拟
  这是一种感情移入式的思考方法。先假设自己变成该事物以后,再考虑自己会有什么感觉,又如何去行动,然后再寻找解决问题的方案。
2. 直接性的模拟
  它是指以作为模拟的事物为范本,直接把研究对象范本联系起来进行思考,提出处理问题的方案。
3. 想象性的模拟
  它是指充分利用人类的想象能力,通过童话、小说、幻想、谚语等来寻找灵感,以获取解决问题的方案。
4. 象征性的模拟
  是指把问题想像成物质性的,即非人格化的,然后借此激励脑力,开发创造潜力,以获取解决问题的方法。 六、实施要点
1. 讨论时最好开始先不公布议题,到有人涉及时再提出来,以有利于与会者灵感的相互激发。
2. 这种方法不追求设想的数量,它在于设想的质量和可行性。
3. 人格性的模拟一般不易做到,因此必须集中精力。
  我们以要改善机器的情况为例,通常我们不但无法将自己完全想成一台机器,更不用说用人的思想去感受机器的情况了,这是由于"人是人,机器是机器"的观念已在我们头脑中根深蒂固了。
  那么,我们如何才能真正地将机器人格化呢?首先,必须抛弃"人与机器不一样"的观点,而把机器的外壳想象成人的皮肤,去想象"这样它表面一定很痛"等等新的创意出来。 4. 想象性和象征性的模拟方式
  这两种模拟的思考方针要从"问题在童话、科幻小说中,会变成什么样呢?的疑问开始寻求答案,这样才能符合两大原则。 七、适用范围
  综摄法的宗旨是以已有的事物为媒介,将它们分成若干元素,并将某些元素构成一个新的设想,来解决问题。因此它的最大用处在于利用其他产品取长补短,设计新产品,以及制定营销策略等方向。
八、注意事项
1. 模拟时要集中注意力。
2. 综摄法的精髓是通过识别事物之间的异同,从而捕捉富有启发性的新思路,产生有用可行的创造性设想,并得出解决问题的方案。
3. 要确定贯彻综摄法的两大原则。▲综合专利法的发明技巧美国的卡尔森毕业于加利福尼亚大学物理系,1930年他在贝尔电话研究所开展研究工作,后转到该所专利科从事专利事务,再后来又去学习法律。他获得法学博士学位后,继续从事专利事务,在马格利公司充当公司专利法律师。
  卡尔森在任职期间,看到复写文件需要花费大量而繁重的劳动,因而萌发出发明一种能复制文件的方法。
  开始,他凭着自己的想象和所学的知识进行了试验研究,但几次试验均告失败。他没有轻易放弃这项研究,但从失败中认识到要解决技术上的难题,必须要进行调查研究,尤其要看看前人或他人在这个问题上有无进展和是否获得过专利。否则,盲目地关起门来研究,很容易步入失败的后尘。
  在以后的两年里,卡尔森利用大部分业余时间去纽约国立图书馆调查专利文献,终于发现以前确有人在复印技术上研究过,也获得了一些专利。他对这些专利信息进行了综合分析,了解了各种技术方法及其在实用性上存在的问题。在此基础上,卡尔森综合了前人和他人的研究思路,提出了将光导电性和静电学原理结合的新方案,解决了快速有效复印的技术难题,获得了静电复印技术的基础专利。
  随后,美国一家名不见经传的哈依德照相器材公司从专利文献中发现了卡尔森的专利,他们认为这是一项极具市场生命力的新发明,于是收买了卡尔森的专利。同时,他们还从专利文献中广摘博采,收集与复印相关的配套技术。不久,哈依德公司开发研制出具有商业价值的第一台静电复印机。从此,哈依德公司蒸蒸日上,靠复印机的生产经营不断扩大。
  日本现代史上著名的发明家丰田佐吉发明蒸汽机驱动的织布机,也受益于对专利技术的综合。当年,丰田开始研究时,目标并没有明确针对织布机,而是为了寻找有益于自己企业获得发展的有用技术,才开始对专利文献进行调查的。首先他和助手们订阅了刊登全部技术类别的专利和实用新型的日本政府专利公报;其次是买来了外国政府的一些专利公报,以探究各个技术领域中发达国家的技术。当丰田和他的助手审阅了有关纺织的所有专利,并对每项专利都作了简短的评语之后,才发现了发明自动织布机的目标。经过努力,最后开发研制出综合了当代先进技术的蒸汽动力自动织布机。这一发明创造曾使当时以棉纺工业著称于世的英国大为吃惊,反过来向丰田佐吉购买了这项专利。
  类似的例子在我国也不断出现。我国专利法实施后的第一件实用新型专利是杯式感冒理疗器,这项发明创造成果是利用热蒸汽能杀死呼吸道感冒病毒的原理设计的。据设计者介绍,他在构思技术方案时,参阅了国外专利文献,综合了他人的设计思想。现在,我国许多家用电器产品的开发研制,都带有“站在前人肩上”的经历。
  综合专利法是利用专利信息进行再创造的一种技法。运用这种技法的要点是熟悉专利文献和善于进行综合。
  专利文献是最有代表性、数量最大的科技信息库。由于专利技术是一种公开技术,它的说明书和附图,对发明创造者具有很大的参考价值。只要学习过专利文献检索基本知识的人,都可以从专利文献宝库中获得珍贵资料。
  如何综合专利信息进行再创造?从实例中我们也可以发现有两条基本途径:一是设计思路综合,二是技术综合。前者主要是指在查阅专利文献过程中,不断地形成某种设计思想。例如我们发现专利文献中不断出现各种微缩型新产品技术方案,头脑中便会形成一种“微缩化设计”的新思维,在这种思维的促使下,有利于新的微缩创意的形成。后者主要针对你所想要解决的问题;思考能否将他人的技术方案进行切割组合,或避开他人惯用的技术方案而另辟餐径。
  因此,运用综合专利法,既可以帮助发明创造者发现新的设计思路,又可促进发明创造者站在前人的肩膀上窥探新的目标或问题求解方案。在信息社会里,要想获得新的创造成果,头脑中没有专利信息的概念,几乎是一种可笑的“鸵鸟思维”。▲偷懒法的发明技巧“业精于勤而荒于嬉”。大凡事业有成者,都崇勤忌懒。然而,发明创造技法中居然有“琢磨偷懒”一招,岂不怪哉!
  读完下面的例子后,你大概对此法的真谛有所知晓。
  多年前,有个叫约瑟夫的美国人,在加里福尼亚州的一个牧场里当牧羊童。他小学毕业后,由于家庭困难,无法继续升学,只好替人家放羊。眼看着同学们都升学了,小约瑟夫也暗下决心:“我也得想个办法来读书将来做一个大牧场的老”
  于是,约瑟夫一边放羊、一边看书。当时,他的工作是,只要把羊看好,不要让它们越过牧栅去损害农作物就行了。放牧栅是用若干支柱拉着四条铁丝围成的。
  但当约瑟夫埋头读书时,牲口却常常撞倒放牧栅,成群地跑到附近的田里去偷吃庄稼。每次发生这种事时,老板就冲着约瑟夫咆哮:“混蛋!放羊要什么学问!把书丢掉,好好看着羊!”
 约瑟夫既要放羊,又不想放弃读书,便不得不思考“能偷懒就偷懒”的对策。他想:“难道没有一种可以加强放牧栅。使羊群跑不出来的办法呢?”于是,约瑟夫开始分析情况,看羊是怎样冲破放牧栅跑出去的。结果,他发现利用蔷薇做围墙的地方,尽管脆弱,但是从来没有被破坏过,而冲破的倒是那拉着粗铁丝的地方。为什么会是这样呢?他疑惑地观察蔷薇。“呵,对啦,原来蔷薇上长着刺。”他忽然发现了秘密,并得到启发:“要是全部用蔷薇做围墙……?”
  于是,他砍了一些蔷薇枝条栽插在放牧栅的旁边。但当他一望几十米的牧栅和想到蔷薇枝条的长势时,不禁心灰意冷。因为这办法太费劲,况且等到全部蔷薇长成围墙能阻挡羊群时,那该是四五年以后的事了。
  还有什么“能偷懒就偷懒”的好办法呢?当他下意识地敲了敲放牧栅上的铁丝时,忽然一个“懒”主意浮上心头:“能不能用细铁丝做成带刺的网呢?”于是,他弄来铁丝,按照“铁蔷薇”的创意动起手来。他把细铁丝剪成5公分长的小段,然后缠在铁丝栅上,并将细铁丝的两端剪成尖刺。这种工作做起来很快,一天就完成了。翌日,约瑟夫故意隐匿起来观察羊的动静,想看看新办法是否奏效。羊一看约瑟夫不在,就像往常一样,把身体贴靠到放牧栅想把它推倒,但好像被刺痛了身体,不久就纷纷退却了。“成功了!”约瑟夫高兴得手舞足
  小约瑟夫不仅可以偷懒看书了,而且因发明出“不用看守的铁丝网”受到牧场主的赞扬。富有商业头脑的牧场主建议与约瑟夫合伙,开设工厂专门生产这种新的围栅以满足牧场的需要。于是,约瑟夫和牧场主又对最初发明进行了改进,设法将两根铁丝绞合起来,把剪短的铁丝夹在中间,改进后的铁丝网效果异常好。他们的产品上市以后,订单纷至沓来,使他们忙得不可开交。为了偷懒,约瑟夫又发明了一些制作铁丝网的工具和设备,既提高了产量,又降低了成本。
  带刺铁丝网的应用效果,不久也引起了陆军总部的重视、他们认为将其用作战场防御网是一种好工具。也正是军界的垂青,约瑟夫发明的铁丝网更带来滚滚美金。据说,等到约瑟夫的发明专利权有效期届满时,他的财产曾动用11个会计师花费了近一年的时间才统计出来。
  谁能料到,一个贫贱的牧羊童在琢磨偷懒中获得新的发明,并带来巨大的财富。回首其走过的历程,怎能不为他的“能偷懒就偷懒”的思考问题的方式拍案称奇?
  不久前,山西出了个现代“大懒汉”,他的故事可能让你耳目一新。据报道,曹生吉从部队转业回到家乡后,对种棉花兴趣尤浓。但种棉花工序比较复杂,劳动强度大。曹吉生想:有没有懒办法呢?于是,他尝试着不整枝,不打叉,不中耕,晚播种,单行大垄,株间疏稀。许多人见他这样懒,讥笑他种的是“懒棉花”。谁知‘懒人有懒福”,曹吉生的“懒棉花”居然大获丰收,而且品质也不错。有关曹吉生的报道,都说他“懒得有理”,“懒得有利。”
  “十年如一日”的重复劳动,精神固然可贵,但作为一种再现性劳动,是无论如何不会与发明创造结缘的。在劳动中如果想想“少出力也能办成事”,“能够偷懒就偷懒”,或许能捕捉到发明创造的机遇。或者说,“琢磨偷懒”也是发明创造一法。
  偷懒为什么能导致发明?
  首先,偷懒心理可以形成一种发明创造动机。心里琢磨着和勤快人一样收获,但又不想多出力气、多劳心神,于是就会寻找改变当前生产或工作方式的“偷懒”办法,而那些只会按传统方式工作的所谓勤快人,尽管不想偷懒,却也缺乏创新的冲动或企盼。因此,琢磨偷懒之计,是以偷懒作为启动创新的驱动器。
  其次,以懒代勤的办法并不会从天下掉下来。想偷懒,就得勤于观察,勤于思考,勤于实验,以便寻找到某种“懒办法”。因此,琢磨偷懒,并非教人学懒,恰恰相反,它是一种为懒而勤的激励创造技法。
  运用此计从事发明创造,首先要从实践中发现使人们感到最繁重、最费工、最繁琐的事情,并以偷懒为动机形成“不这样干也能做好”的设想。在形成课题之后,便应当对事情进行分析研究,找出长期以来为什么非让人这样干不可的原因,为思考“懒办法”提供创造的客观依据。最后,通过创造性思考和科学实验,提出R;懒”得科学、“懒”得可行、“懒”得有利的技术方案或方法,实现以懒代勤、以少投入多产出的愿望。
  琢磨偷懒,要在“琢磨”二字上下功夫。比如,每到春播季节,农民们常常弯腰插秧,辛苦得很,除了思考发明或推广应用插秧机外,还能琢磨出让农民“懒得弯腰”又能种好田的“懒办法”呢?▲发明与改进当中的发明技巧刚上学的孩子经常要使用铅笔来写字,大家有没有想过铅笔变成今天这个样子,是经历了漫长的演变过程的?比如说,如果美国的细木工人威廉姆·门罗没有发明出制造标准木条的机器,那么,一直到今天,我们很可能还使用布条和绳子捆扎在石墨条外面写字呢(以免把手弄黑)!
有的时候,当一个人发明的东西不太好用时,另一个人就对它进行改进,于是就发明出了更好用的新东西。比如说,当人们发现牙刷太大,孩子使用很不方便时,就有人根据孩子口腔的特点发明了小巧的儿童牙刷;当人们发现妇女的齿根肉更容易受到损伤时,就有人发明了妇女们专用的蛇头牙刷;当人们发现磁铁的磁场作用可用于保健时,就有人发明了磁疗牙刷。
“发明”反映出人类对生活的思考,凝结着人类智慧的结晶。在现实生活中,大部分的发明创造是经过人们长期思考并且不断地试验改进后才完成的。
大约在一百五十年以前,有人发明了火车头,人们把这个火车头叫做“汤姆·萨姆”。人们希望汤姆·萨姆跑得很快。可是,当火车头和马车进行比赛时,这个名叫“汤姆·萨姆”的火车头却输给了马车。
第一个运载人的火车头叫“火车头一号”。因为当时运货车厢和运人车厢还没有分开,所以第一批乘坐“火车头一号”的乘客就坐在煤和袋装面粉的上面进行了一次有趣的尝试。
经过人们长期的思考和实验,世界各地的科学家发明出了蒸汽机车、内燃机车、电气机车、磁悬浮机车。
未来的火车是什么样的呢?我们可以大胆地去想象!-▲发明技巧关系到发明人前途     一项发明就有可能改变我们的命运或前途。但是,对没有发明技巧的人来说,申请专利很可能是盲人瞎马,即使我们有强大的发明能力,如果没有表达发明的方法和技巧也难实现美好的愿望。为了让大家更明白发明和专利的关系。下面是我总结的部分发明技巧:
一、进行发明创造时,尽可能不要涉及整体结构,要抓住具体特征,发明口子要开得小,但内容一定要具体、深入,并且还要有延伸性的内容,企业的高价值专利大多是这样的。很多发明人完成了很好的发明,但申请专利时却对发明创造泛泛而谈,以至造成内容空虚,甚至有可能造成专利无效的严重后果。
二、有了好的发明原理之后要善于利用。记得,很多年前有位发明人花了很多心血研制成功一种“高效煤气热水器”,这种“高效煤气热水器”是由一个金属盘管构成的集热装置,集热装置的进水口接入自来水管道,集热装置放在煤气炉上加热时,集热装置的出水口可排出热水,热效率非常高。这项发明创造还在电视上演示过,当时还没有发明煤气热水器。由于发明人缺乏发明技巧和专利的意识,那么好的技术方案尽然成了“小发明”。我当时在电视上看到了这项发明之后对同事说, “这位发明人真聪明,如果用汽车空调的小散热水箱效果会更好”。如果那位发明人掌握一定的发明技巧,并且能写出严谨的专利申请文件,那他就能获得一项高价值专利,很可能所有的煤气热水器制造商都得支付给他专利使用费,他的名字也会被很多人记住。要说明的是,如果我们有了重要的发明创造,一定要研究发明技巧,要尽可能延伸发明,在申请专利时,要把技术范围设定得大些,然后再通过从属权利要求逐步缩小。否则,即使我们有伟大的发明也会白白送掉!
三、研究他人发明是搞发明的捷径,尤其是要研究他人发明的一些特征,同样的发明创造,减少一个特征就是更了不起的发明,优化一个特征也是重要的发明;遇到实在没法突破的专利时也不要怕,只要我们在他人的发明上增加一个有创造性的特征就可以限制他人专利的扩张,甚至能让在先申请的专利缩手缩脚。▲发明技法:等价变换法年前,日本的市川龟久弥对蚕的变化发生了浓厚的兴趣,在对蚕的进化的观察与思考中,逐渐悟出一种“等价变换原理”,并认为以此理论为指导,可以有效地进行发明创造。
  什么是等价变换呢?这种理论认为:任何新事物都不是从天上掉下来的,都是从原事物中产生的。它不是对原事物的彻底否定,而是舍其过时的、消极的东西,保留积极的和合理的内容,并且将保留的内容赋予新的关系,新的序和新的形式。也就是说,新旧事物间总存在某种等价性(即相似性或共性),如果寻找到这种等价的共性,并按照新的要求进行变化,便可实现创新。
  比如,从古代的动物油灯到煤油灯的发展可以看到,灯的形状、灯芯的形式、隔热装置的类型等都有所不同。低级的逐渐被抛弃,高级的不断增添,但它们却保留有共同特征--道理相同,即都有燃料油和以毛细作用为原理的灯芯和盛油装置。
  生物本身具有进化的能力,而工具和用品的进化却依赖于人脑进行的创造活动。过去的一切发明创造,实际上有许多是发明者不自觉地利用了等价变换原理的结果。
  例如,滚筒式打稻机的发明就是一例。在1914年以前,农村使用的是梳子式打稻机,其效率很低。如何提高效率呢?当时,许多人都在思考这个问题。一天雨后,一位名叫岩田继清的发明人在田间小路上行走,无意中将伞尖碰到稻穗上,弹掉了一些稻粒,岩田受此启发想到了滚筒式打稻机的方案。
  用等价变换法解释这一过程就是:雨伞尖是原型,“旋转打掉”是伞打掉稻粒的本质或原理,也就是等价因素;由此将伞把、伞布等无关事物抛弃,引进表面布满金属的滚筒及相应的脚踏旋转机构,便逐步形成滚筒打稻的方案。
  发明创造其实是一个不断进化的过程,而不是令人难以把握的飞跃。形象地讲,发明创造就如同昆虫的进化。昆虫发展要经历幼虫、蛹到成虫三个阶段。发明创造也需要经过量变(继承)——质变(创新)——完成这三个阶段。等价变换,强调的正是这种在继承基础上进化,在量变基础上质变的创新机制。等价变换法,实际上就是寻求进化法。
  实施等价变换,首先要凭特定的观点将所思考的事物“抽象化”,找出代表共性的等价因素,再以此为基础,本着由低级向高级进化的原则,对事物的结构要素进行变换,最终获得功能或性能更优的新事物。
  例如,在寒冷的冬季,人们需要生火取暖,传统的办法之一就是使用炭盆。现在人们已经找到了以“提供热量,抗御寒冷”为本质的进化方案,如以电热代炭火,在结构形态上仍继承盆式,这样得到的是一种“电烤火盆”。尽管这一发明属于家用电器的范畴,但从进化论的观点看,也只是在“烤火”上的等价变换而已。类似的例子很多,如电火锅、太阳能烤箱的发明,都有等价变换的原理。
  当然,作为发明创造一招,等价变换不只局限于这种能源要素的变换。当人们领会其本质特价、形态可变的创新内涵并加以灵活运用后,举世瞩目的发明创造也会脱颖而出。例如,各国科技工作者进行的煤炭地下气化研究,就是典例。煤能提供热能,这是众所周知的本质因素,至于通过什么形式获取热能,则是可变的因素。直接烧煤供热,是落后的原始办法;经气化加工成管道煤气,自然进化了一步。然而,这比起煤炭地下气化的设想来说,又显得那么“封建”。煤炭地下气化,将建井、采煤、气化三大工艺合而为一,将物理的采煤方法转变为化学采煤,抛弃了全部庞大的、笨重的采煤设备与地面气化设备,将建井规模大幅度减少,因而使其具有安全好、投资少、效率高、成本低、见效快、污染少等优点。同时,煤炭地下技术被公认为是对千米以下深部煤层和常规方法不能开采的煤层最有效的开采方法之一。地下气化的产品不仅可以直接作为工业和民用燃料,而且还可以用来发电,做化工原料。正是由于煤炭地下气化的种种优点,这项技术现在越来越受到世界各国的重视。
  煤炭地下气化是人类的一个伟大梦想。早在1888年,俄国著名的化学家门捷列夫撰文写道:“随着时间的推移,这样的时代可能要实现,即煤不必从地下开采出来,而是在地下把煤变成可燃气体,再用管子把它们输送分配到遥远的地方去。”我们无比敬佩门捷列夫的大胆想象,同时也深感这位科学家在产生这一想象时,是那样高超地进行等价变换思考。
  任何事物都需要进化,运用等价变换去发明创造是大有用武之地的。试以传统的瓜菜土壤种植为例,在抽象出其等价因素生长要素(阳光、水分、营养)的基础上进行变换思考,看看有没有新的瓜菜种植技术的新设想。▲发明技法:互为补偿创新法
 生活中常发生这样的趣事:当某物的缺点移用到别一物时,有可能成为该物的优势;将两物的缺陷进行叠加,也会产生出一个很有特点的事物。有这样两个伤残朋友,一跛一盲。两人同住一屋,相依为命。一天屋内突然失火,转眼间火势甚猛,两人危在旦夕。盲人欲逃,无奈看不见路,跛子欲出,无奈脚不能行。忽然,盲人急中生智,背起跛子就跑。跛子不盲,盲人不跛,两者互为补偿,终于突破大火的包围。
  医学上的无影灯就是这种原理的创新。我们知道,光会产生影子,一盏灯会使一个物体产生一个影子。假如灯光从一个人的右边射来,那么他的左边就会出现一个影子。如果在他的左边再加一盏灯呢?如果两盏灯、三盏灯……多盏灯从多个角度同时照射,影子不就无处显身了?医院手术过程中用的无影灯就这样诞生了。
  盖伯运用互为补偿创新法发明了全息相,将科学研究的手段推上了一个更高的层次:普通镜子里的像是反像。如果你在纸上写一个“人”字,镜子里映出的像却是个“入”字。当初的显微镜成像也是这样。能否让镜子成正像而不成反像?盖伯在研究如何改善电子显微镜成像问题时,运用互为补偿创新法进行设想,他的出发点是两步成像:第一步,用不佳的成像系统得到一个失真的像;第二步,让此失真的像第二次通过这同一个不佳成像系统。将倒转的像再倒过来,于是得到一个质量较好的图像。
  盖伯消除图像失真的思路,即两次通过“失真黑箱”的方法,后来成了科学家研究相关问题时后人借鉴的源泉。▲发明技法:析因实验法说到鱼类,你可能很快想到金鱼、鲤鱼、鲫鱼等。如果告诉你世界上还有一种“童鱼”,你可能连听都没有听过,更不用说见过这种奇怪的鱼类了。
  的确,世界上原本没有什么“童鱼”。“童鱼”是我国著名细胞遗传学家童第周辛勤培养出来的一种奇异的金鱼新品种,它披着一身金灿灿的鳞片,没有一般金鱼所具有的那长长的纱裙,取而代之的却是一条单尾,并且长得非常直峭、锋利。
  要问“童鱼”为什么会有这种极不寻常的外形?原来这里凝聚着重第周的思维、意志和心血,是发明创造的结晶。在这项科学创造中,析因实验法也具有重要的作用。
  那是70年代初一个春天的早晨,玫瑰色的晨光,透过明净的窗子,洒在实验台上,洒在晶莹的玻璃器皿上,实验室里充满着春天的生机。童第周坐在解剖显微镜前,助手们把他们在生化实验里经过复杂的提纯,从鲫鱼卵的细胞质里取得的核酸送到他的手边。清澈的液体,经过童第周那双灵巧的手,用一根比绣花针还细的玻璃针,注入了只有小米粒大的金鱼受精卵的细胞质内。整个实验虽然只有短短的几十分钟,但操作是那么娴熟、优美,富于节奏。
  和煦的春天悄然离去。绚丽的初夏来临了,童第周用来作实验的那些小生命,渐渐长大了。它们从实验杯中被移到了碧水粼粼的鱼池里,其中有些个体出现了奇妙的变异--金鱼的头和身子,尾巴却是鲫鱼的,“童鱼”就这样诞生了。
  童第周的实验说明了,从鲫鱼细胞质中提取的核酸,对改变金鱼的遗传性起了显著的作用。这种为了找出引起某种或某些变化的原因而安排的实验,就是析因实验。但是析因实验并非都是上面这种模式,其中大量的是由已知的结果去寻找未知的原因。
  发明创造者,通常具有刨根究底的习惯,这种习惯加上析因实验,就有可能摘取发明创造宝座上的明珠。
  例如,我国科技工作者苟文彬在查阅信息资料时得知,某厂酸洗车间的工人25年间无一人患癌症,而其他车间和周围工厂却是癌症的高发区和多发区。“同一车间25年间无癌症患者,这难道仅仅是偶然现象吗?”富有探索精神的苟文彬决心刨根究底,并直觉地感到只要找到问题的缘由,一定会获得发明创造的“种子”。
  经过深人的调查和析因实验,苟文彬终于发现这个车间的酸洗液里有一种名叫“烷基苯磺酸钠”的物质在起作用。在经过烘干工序时,这种物质把烘干器上的金属腐蚀后又融进酸洗液中,当它滴在传送带上受到高达几百度的温度照射时,由各种元素合成的腐蚀物便发出一定量的电磁波,这就是这个车间工人身体强健的根本原因。
  于是,苟文彬紧追不舍,开始了“电磁辐射生物学”的研究。经过四年不懈的努力,终于发明出具有消炎、止痛、改善微循环、促进新陈代谢、增强免疫和自我调节机能等多种功效的“特定电磁波tdd治疗仪”。由于治疗效果明显,在南斯拉夫国际博览会上被人称为“神灯”,并获得博览会金奖。
  大千世界,充满着无数令人困惑的问题。因此,发明创造者在刨根究底时是离不开析因实验法的运用的。
  据报道,一位工程师到内蒙古奈曼旗出差时,发现那里有个山村与众不同:全屯男女老少个个明眸皓齿,特别是妇女,颜面红润细嫩,白皙如玉。统计一下年龄,更有惊人之处,人均寿命高达83.14岁,比当时全国人均寿命68岁足长十四五岁,许多人四世同堂,连家畜家禽也从未发生过瘟疫。那么,是什么原因造成这个长寿村呢?假如有人对此有兴趣,又舍得花时间和精力去刨根究底和进行析因实验,是不愁找不到发明创造契机的,或许,有心者还会在“长寿新品”或“保健新法”方面匠心独运呢!▲发明也有技巧     一项发明就有可能改变我们的命运或前途。但是,对没有发明技巧的人来说,申请专利很可能是盲人瞎马,即使我们有强大的发明能力,如果没有表达发明的方法和技巧也难实现美好的愿望。为了让大家更明白发明和专利的关系。下面是我总结的部分发明技巧:
一、进行发明创造时,尽可能不要涉及整体结构,要抓住具体特征,发明口子要开得小,但内容一定要具体、深入,并且还要有延伸性的内容,企业的高价值专利大多是这样的。很多发明人完成了很好的发明,但申请专利时却对发明创造泛泛而谈,以至造成内容空虚,甚至有可能造成专利无效的严重后果。
二、有了好的发明原理之后要善于利用。记得,很多年前有位发明人花了很多心血研制成功一种“高效煤气热水器”,这种“高效煤气热水器”是由一个金属盘管构成的集热装置,集热装置的进水口接入自来水管道,集热装置放在煤气炉上加热时,集热装置的出水口可排出热水,热效率非常高。这项发明创造还在电视上演示过,当时还没有发明煤气热水器。由于发明人缺乏发明技巧和专利的意识,那么好的技术方案尽然成了“小发明”。我当时在电视上看到了这项发明之后对同事说, “这位发明人真聪明,如果用汽车空调的小散热水箱效果会更好”。如果那位发明人掌握一定的发明技巧,并且能写出严谨的专利申请文件,那他就能获得一项高价值专利,很可能所有的煤气热水器制造商都得支付给他专利使用费,他的名字也会被很多人记住。要说明的是,如果我们有了重要的发明创造,一定要研究发明技巧,要尽可能延伸发明,在申请专利时,要把技术范围设定得大些,然后再通过从属权利要求逐步缩小。否则,即使我们有伟大的发明也会白白送掉!
三、研究他人发明是搞发明的捷径,尤其是要研究他人发明的一些特征,同样的发明创造,减少一个特征就是更了不起的发明,优化一个特征也是重要的发明;遇到实在没法突破的专利时也不要怕,只要我们在他人的发明上增加一个有创造性的特征就可以限制他人专利的扩张,甚至能让在先申请的专利缩手缩脚。