书城自然原创技术发明方法:自主创新源泉
20150400000015

第15章 支点与技术发明(2)

肖克的技术原型:肖克假说:“用同一块晶体中的P型区和N型区之间的整流结,来代替金属和半导体间的电极。”——核心是把电解的金属箔片用“点”——结点(量子力学深人到半导体必然出现的制造微装置——点概念)——一片P型区夹在两个N型区之间,三个区域各一个金属电极(“点”——点电极!)——我们来对比一下:一个N型区作为发射极,另一个N型区作为集电极,而P型区作为基极——这里我们能看到德福雷斯特三极管集成组合的因子——支点延伸的影子,有区别的只是“点”思维的引进——量子力学思维。

于是就产生了用微型半导体放大器取代电子三极管,把电脑计算机从“图灵”一幢楼的体积,缩小到今天的掌上电脑的技术原型和专利壁垒。

同样像德福雷斯特的一个小金属箔做成“栅极”的创新模式,应用到晶体管,就成为了集成电路——印刷电路板。

晶体管组合集成电路化产生了格罗夫的CPU技术原型:在芯片上无限增加晶体管的数目,就实现了4004到P4……奔腾的一次又一次技术原型的突破和飞跃。

100年来,从“爱迪生效应”支点延伸,人类不断通过支点孵化技术原型的实践,在电子通讯信息技术原型——电报发展到剪比特的网络奇迹经济,制造了西方专利壁垒,造就了美国比尔·盖茨的世界首富和思科、微软、IBM、英特尔神话……这就是支点孵化技术原型的威力!

四、从支点延伸中突破

从支点延伸中突破,这是技术发明、技术创新最简捷、最方便的途径与方法。这就是牛顿“站在巨人肩上”在技术发明、技术创新路径的最具体的运用和体现。

我们可以看到德福雷斯特只是在弗莱明的二极管的基础上增加了一极,就在整流效应的支点延伸中突破,达到放大……随着用“点”代替了“栅极”,产生了集成电路……

伏打电堆只是从伽伐尼生物电的支点延伸到化学电的技术原型的突破:奥恩伯鲁格医生从叩击啤酒桶的支点延伸中发现了叩诊,再一次延伸就发明了听诊器;诺贝尔应用了桑拜恩用妻子围裙擦硝酸,产生了硝酸纤维炸药的支点延伸,完成了多孔硅藻土安全炸药。他又在一次手指被割破时,从用胶脂带包扎伤口的感悟中发明了塑胶炸药;硝化甘油偶然进入人体血液,实现了再一次支点延伸,神奇地把硝化甘油用于治疗心脏病、心绞痛……

法拉第发现了二氧化碳、氨、气体在压缩后的解压过程中会吸收大量热能的支点现象,被戈里利用制造了制冷机……事实证明技术发明在支点延伸中突破,这样的例证举不胜举。为什么技术发明、技术创新总是在支点延伸中得到巨大突破呢?因为技术发明、技术创新总是以发现支点现象的规律产生的理论为指导并辐射,从而转换为技术原理。当科学发现的创新理论形成对应的技术原理时,就会自然而然跃迁到技术领域,产生技术原型,这是技术发明支点和科学发现支点一脉相承衍生的结果。也就是说支点与支点相通,科学发现支点与技术发明支点相通。所以随着支点延伸就会产生技术原型,科学发现就进入了技术发明领域。

从支点的本质讲,支点是自然现象与自然现象运动变化过程的启、承、转、合,是自然现象运动变化的转折点、拐点、变点、支点。所以在人类生产生活实践中存在科学理论指导技术实践,产生技术原理,切入技术原型的效应,它表现出大自然的包容性和普遍联系性。

五、辉煌在支点

支点=辉煌!信不信?让我们走进奥运……

1978年蒙特利尔奥运会20亿美元的债务,让其后所有举办方望而却步……

1978年由于没有竞争对手,洛杉矶取得了1982年奥运会的举办权。然而美国总统卡特宣布不许花国家一分钱,不许发行彩票,不许用纳税人的钱……一切资金自筹。对此严峻形势主办人P·尤伯罗巧妙地把新兴技术支点——无线电通信技术电视实况转播引入奥运,实行全球电视直播,仅此一项,5亿美元费用不仅没有亏损,而且赢利了近3亿美元。

P·尤伯罗只利用了一个小小的科技支点,就一举扭转了奥运会的衰势,重振了奥运雄风……

这是不是支点=辉煌呢?

支点=辉煌不但是科学发现篇的主题,也是技术发明篇的主题,因为支点是大自然中普遍存在的自然现象与自然现象的变化的关连;其关键在于一种自然现象转化为另一种自然现象存在一个普遍的规律、法则。我们发现了规律、法则,我们就走向了自己人生的辉煌。同样我们运用了规律、法则,发明创新,就能产生新装置、新产品,于是我们就走向了自己人生的辉煌。所以说:支点=辉煌!

我们每一个人的人生转折点都存在一个支点。它构成了人生的支撑点,我们找到了支点,就找到了自己人生的支撑点。由于人的生命是有限的,在这短暂的时间内,真正用于科学发现与技术发明的时间就更短。人从小学读到中学、大学要占去生命的1/4—1/4的时间(以80—100年计算),除去老年,真正用于科学技术实践的时间只有20—30年(从“支点黄金期”看只有3—5年)。所以我们就必须找到科学发现与技术发明的最短距——捷径。很早以前。人们就把创新方法的研究作为一门学问,提出了各种各样的创造力学说。200年前,培根就希望找到一种科学发现与技术发明的创新方法。他说:

“我们发明的方法是这样的,它给无数的敏锐和能力留下为数不多的东西,而方法就几乎等于天赋。就像为了画一条直线或描出一个理想的圆周,如果只是用手的话,手的果断、技巧和有效性的关系就很大;如果使用圆规和直尺,那么手就不大起作用或没有什么意义,这就是我们的方法问题。”

这里到底用什么?培根没有正面回答,只强调方法对发明是十分重要的。这里面没有强调创造与灵感的有机结合.更没有强调发现与发明的偶然性和奇迹产生的普遍意义与方法。人生命的短暂不允许我们每一个人把科学发现与技术发明的方法逐一拿来研究,试用一遍。因为我们无法接受一次又一次试用失败的时间流逝,所以找到一种方法中的方法,找到一种有关获得知识的知识的方法,其意义就在于它既能发挥手的敏捷、手的果断技巧和有效性,还能发挥大脑感悟的灵感的支点效应,更能利用圆规和直尺的效率与规范(特别是今天大科学对精密仪器的依赖。因为它来源于人类经验的累积与知识转化为生产力的巨大力量——知识就是力量)。

因此,这就需要产生21世纪新的创造力学说,来尽量找到科学发现与技术发明的最短距——捷径!

由于发现了支点,就发现了原创,发现了原创,就走向了自己人生的辉煌,所以,支点=辉煌!历史上许许多多科学巨人成功的经典,形成了不成文的创新支点理论!

支点理论是科学发现与技术发明的最短距——捷径!支点既是科学发现“点石成金”的法宝,又是技术发明突破专利壁垒的金科玉律。事实上,科学创新的支点都有转换成技术发明支点的机遇,也能转化成技术原理跃迁形成技术原型。找到支点的关键就在于我们的思维,在于我们能不能抓住机遇,及时切人,及时顿悟!

我们说支点存在历史属性,就是说我们必须捕捉时代的心音反映在技术领域上的焦点,及时跟进科学技术的热点和前沿,才能不失时机地融人世界科学技术的大潮。

如果说成功就是永远不能退出,可谁不愿意早日成功呢?

成功是什么?成功就是辉煌!

人人渴望辉煌,辉煌在于支点!

科学与技术的辉煌在于支点,人生的辉煌同样在于支点。

不能退出,就是永远不问断地找到支点;就是及时切人科技前沿最佳融入点。支点就是最快捷的成功之点!因为支点有巨人肩上的平台效应,当波尔把存在没有正电也不带负电的粒子的猜想告诉卢瑟福之后,卢瑟福又把中子的秘密告诉了自己的学生查德威克,查德威克如果不知道这个支点——中子秘密,又怎么能在科学家波西、约里奥·居里夫妇都放过了中子踪迹的时候,抓住机遇,发现中子呢?

辉煌在于支点,这不仅仅是科学发现的规律,也是技术发明的规律.还是所有创新成功的规律。支点是创新者创造发明的起点,是最有效的创新方法与途径。它不需要面面俱到的创新技法,不需要开发创造力的长久训练,不需要循规蹈矩地一步一步跟在他人后面爬行。它是最有效的创新途径和最省时、省力的创新短程距。我们只要及时跟进热点了解世界科学技术前沿核心,永远坚持自主创新,找到自己的创新支点,成功就会在前面。

六、支点交变效应

世界著名的《财富》杂志在2001年第二期封面上赫然醒目跳动着的16个大字是:

“第一是创新,第二是创新,第三还是创新。”

这是为什么呢?

因为创新已经成为世界知识经济第一大时尚,第一大要务!支点是创新的路标,支点是发现,支点是“尤里卡”,支点就是创新。所以我们说这16个大字应该是:第一是支点,第二是支点,第三还是支点!

让我们感悟一下历史上科学大师,对支点的仰赖,历史上科学巨人对支点的精论。

公元前220年,阿基米德从洗澡水溢出的顷刻间,顿悟惊呼:“尤里卡”——我发现了!他成功运用并发现了支点认识论规律,利用支点发现了世界上第一个物理学定律——

阿基米德定律。他瞬间走向了自己人生的辉煌,开创并给我们留下了宝贵的支点认识论与创造力学说的遗产。

于是:发现了支点,就发现了原创;发现了原创,就走向了自己人生的辉煌!所以支点=辉煌!

对此.让我们看一看发明大师牛顿是怎么说、怎么做的。

牛顿说:“我是站在巨人的肩上。”牛顿是运用(支)

点的大师;牛顿把地球、行星都看作(支)点;把巨人的肩,作为自己撬动地球腾飞的支点。于是从苹果落地的支点发现了万有引力,开创了经典力学的时代。

麦克斯韦说:“使一种思想与另一种思想在最接近真理的点上紧密接触……”

麦克斯韦把支点理解为“真理的点”,让我们去寻找接触“真理的点”。真理是什么呢?真理是规律、法则、定律、定理、公理、机理、机制——真理是真实的道理,是客观事物的规律在人们意识中的真实反映。寻找支点就是发现规律。不是吗?支点不就是“真理的点”吗?麦克斯韦正是善于寻找紧密接触支点(“真理的点”),才从法拉第线突破,用数学的语言建立了完整全新的电磁学理论学说。

爱因斯坦说:“科学家必须在庞杂的经验事实中间抓住某些可用精密公式来表示的普遍特征.由此探求自然界的普遍原理。”

支点在爱因斯坦眼里是“普遍特征”。这种能揭示自然界的普遍原理(规律)的特征,是从经验事实(自然现象)

发现的。也就是说,从事实到“普遍特征”的发现,就是从自然现象到普遍规律的发现,这就是支点=辉煌。

爱因斯坦更进一步强调说:“识别出那种能导致深邃知识的东西,而把其他许多东西撇开不管。”因为支点正是那种能“导致深邃知识的东西”——关节点、拐点、转折点、变点——支点,所以说爱因斯坦是精通支点=辉煌的大学问家、科学巨人!

爱因斯坦把“可以把自己引到深处的东西”叫做“要点”。他说:

“在所阅读的书本中找出可以把自己引到深处的东西.把其他一切统统抛掉,就是抛掉使头脑负担过重和会把自己诱离要点的一切。”

爱因斯坦的“要点”等同于“支点”。爱因斯坦对“要点”认识得如此深刻,就在于他用了十年时间才顿悟:“自己从地球上跳下去感觉不到引力”的支点,才突破了狭义相对论;用等效原理支点交变效应,完成了广义相对论。可见“要点”等同于支点。到此,我们还能怀疑发现了支点就发现了原创吗?

历史上每一个科学巨人都是得心应手运用支点的艺术大师。也许有读者会说:这都是科学巨人运用支点走向自己人生辉煌的实例,技术发明、技术创新(家)历史上有支点……辉煌的成功史诗吗?

让我们来看一看世界发明大王爱迪生是否有过从支点的顿悟到走向辉煌这方面的披露。爱迪生在1880年曾对《纽约世界报》记者透露了自己发现的秘密。他说:“我不知道什么时候可以停止改进电灯的试验,因为我又偶然地发现了一条途径。在试验灯丝时,我无意中将螺丝刀掉了进去,电灯的亮度立刻增加了一倍,而且越来越亮。

我检查了一下灯丝,发现它改变了形状,将其复原以后,亮度又马上降低下来。现在,我把所有灯丝都改成了无意中发现的这种形状。”

这就是爱迪生偶然创造出“烧红了的发夹”的支点。这里面爱迪生把自己无意中使电灯的亮度增加了一倍的支点,认做“我又偶然地发现了一条途径”,可见支点是技术创新的“一条途径”。这样的“一条途径”爱迪生一生遇到了多少?虽然还找不到确切的记载,但肯定不是这仅有的一条途径。爱迪生发现但没有应用的“爱迪生效应”是弗莱明发明二极管的支点,这是弗莱明走向自己人生辉煌的“爱迪生支点”。

那么,支点为什么能从一个支点切人到另一个支点,从支点延伸中突破,发现一个又一个全新的科学门类呢?

原因就在于存在支点交变效应。什么是支点交变效应呢?