發明創造技法之動態觀察法

發布時間： 2018-10-24 3072

    唐代文學家柳宗元，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，有人用車運進一匹，卻發現沒有什么用處，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，老虎這才發現驢的本領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。

從發明創造技法的角度看，（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，恐怕不會發現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觀察發現黔驢外強中干的本質。從這則寓言聯想到的化靜為動的觀察方法，對發明創造或許是一件利器。

動態觀察的確能導致發明創造。例如，金屬是常用的材料類型，研究金屬材料的性能對發展材料工業和科學用材都具有重要的意義，對一種金屬材料而言，在定態下觀察，除了看見它的形體、光澤等屬性外，不可能有新的發現。如果將它逐步冷卻，進行降溫狀態下的動態觀察，又會產生什么結果呢？有人按此方法對金屬進行研究。當人們把鉍、鉛、錫等金屬降至-273℃時，發現了令人激動的現象，即此時金屬的電阻為零。人們將這種現象稱作“超導現象”。

超導現象的發現，必然激發世界各國對超導材料的開發與應用研究，發明創造也出現了新的舞臺。人們應用超導技術制造產生磁流體發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。由于超導材料具有完全不容納磁力線的特殊性質，因此可以用它制成懸浮在磁場中的旋轉軸，這樣，開發無摩擦的軸承便不再是一種幻想。如果能應用超導材料制成高壓輸電線，輸電損失將從現在的20％以上降至到接近零的水平，其產生的經濟效益是十分可觀的。

再看一只靜靜地擺在桌上的雞蛋，你會發現什么呢？靜態下的雞蛋，很難讓你悟出有關蛋的發明創意，倘若化靜為動去觀察，或許有出人意外的發現和發明呢！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，他并沒有發規在常規壓力下蛋有什么變化，直到他將筒內壓力升高到6000個大氣壓后，他才發現了“新大陸”。經過高塔處理的雞蛋，蛋殼完好無缺且是冷的，但是將蛋殼打開后，發現蛋已凝固。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，再進行化驗，其營養價值毫不破壞。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狀態的物理要素。通常，我們是在壓力不變下改變溫度來進行烹煮，而現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點呢？據林力凡研究，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構和性能，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味。例如，往年陳米經過超高壓處理之后，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屬性，不僅要對其進行靜態觀察，而且要創造條件在激發、擾動的狀態下對它進行觀察，從而獲取更全面的事實材料或發現人們在靜態下無法知道的現象。動態觀察法的創新原理，就在于動中求新。

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

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