书城自然原创技术发明方法:自主创新源泉
20150400000017

第17章 发明捷径(1)

——支点与支点的延伸

一、什么是支点的延伸

“支点一方面可以带来爆发性的重大突破。同时支点也存在后支点的延伸,就是二次突破,即支点的延伸。深层次的挖掘必然引发支点在纵深的某一支点上的二次突破。”——《给你创新的支点》

什么是支点的延伸呢?

支点的二次突破就是支点的延伸!事实上这种延伸还存在三次、四次……甚至是跨学科无止境的延伸。我们从找到支点到认识支点、抓住支点、应用支点,反映客观规律的过程,即是深入的过程,突变的过程,又是相继不断延伸的过程。每一个支点都存在深层次的二次突破。这就是支点延伸的必然性。如果我们反向去看支点,就能看到支点是两种自然现象的结点——结合点,凝结点!或者说是多重自然现象的结点。聚结点。如水的三态变化,支点既是水,又是冰,还是气,是三种自然现象变化,相互转化、分化的变点、转折点、结点、聚结点。零点以下成冰;冰点以上成水;沸点以上成气。然而,我们还能从气遇冷,凝水(珠)、成冰(雹)的结合点去认识水的三态变化……这样去认识理解支点的延伸就是多层次、多方位的,既看到支点的转折点,又看到由支点的结的必然“溶化”。

动电生磁,动磁生电的法拉第“线”效应,随着法拉第“线”效应的延伸,麦克斯韦实现了(电)支点延伸的三次突破(第一次是奥斯特电磁感应)——运动的电场产生磁场,运动的磁场产生电场。用麦克斯韦的话说是:“交变的电场会产生交变的磁场。而交变的磁场又会产生交变的电场。因此,只要在空间某处存在着一个交变电场,则这个交变电场就会在其周围的空间产生新的交变磁场。而反复不断的电场生磁场,磁场生电场,变化的电磁场就在空间中以波的形式由近及远地传播开来。”

从这一描述中,我们就能深刻理解支点与结点相互融入的妙理。支点就像麦克斯韦说的交变电磁场效应一样.有着相似的支点交变效应。事实上,爱因斯坦相对论的发现支点契机,同样是这一支点向另一个学科方向的延伸。爱因斯坦说:“大家知道,麦克斯韦电动力学——像现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体上时……可以按着通常的看法,这两个物体之中,究竟是这个在运动,还是那个在运动,都是截然不同的两回事。”——这就是著名相对论的划时代历史著作《论动体的电动力学》的开场白。由此可见爱因斯坦相对论是以麦克斯韦电磁场交变效应支点延伸展开的,是从电与磁的交变运动现象为支点切人了相对论的新理论平台,通过这种支点交变效应的支点延伸,才突破了牛顿的经典力学理论,开创并建树了20世纪最辉煌的科学理论!

由此才产生了著名的爱因斯坦公式:E=MC2。为以后的原子能爆炸当量、“曼哈顿工程”的实施、原子能反应堆的运行提供了理论原理,指导了核裂变技术原型的标准化,才保证了今天核技术的安全运行。

从上面的讨论中我们可以看出,奥斯特——法拉第——

麦克斯韦——爱因斯坦……这确实是一次又一次的支点延伸;这种延伸不仅深入了电磁感应——动电生磁、动磁生电(奥斯特电磁感应的本质),还扩延到麦克斯韦“场”。这里还存在一个新科学门类的变换延伸。从麦克斯韦的交变电磁场的感悟之中,跃迁到爱因斯坦相对论的感悟之中,它反映了支点的结点与拐点必然的内在联系。即表现在科学门类与科学门类之间,存在着某种自然现象与自然现象内在的有机联系与关连。所以把握支点延伸的过程,实现拐点突破,是找到并实现科学门类之间跨越创新,产生新科学学科门类重大突破的秘匙。前面讨论过弗莱明利用“爱迪生效应”支点切人,使白炽灯奇迹般变换成二极管,德福雷斯特利用二极管支点切人,只加了一极,便把整流功能转化成放大,开创了三极管的技术原型、技术平台,才使无线电通讯走进千家万户,占有全球广大市场,形成巨大的产业。巴丁表面能级理论,为肖克的半导体晶体管放大提供了技术原理。于是硅半导体新材料与技术支点切入转化为晶体管技术原型,一举改变并淘汰了用原始玻璃泡制造真空管的笨重、体积巨大的“图灵”电脑技术原型,跨越了历史,跃迁并创造了个人电脑的奇迹经济时代,产生了21世纪IT产业的历史辉煌!

这些科学技术历史“点石成金”的奇迹,已经回答了什么是支点的延伸。

二、支点延伸的由来

当你看到了支点延伸带来的辉煌时,当你感悟到支点延伸产生的巨大经济效益时,你会思考为什么支点能有这般奇异的功效,为什么巴丁的支点能创造出美国奇迹经济的无比辉煌?你会想到去叩问:支点延伸的由来吗?

因为科学研究发现——顿悟的支点,都是各种自然现象运动变化过程偶然思想的转折点、变点与结点的“支点交变效应”:而且各种自然现象都是相通的,都存在着某种必然的联系。存在自然现象就存在支点现象,所以支点存在支点延伸和支点的二次突破。

也许有人会说:支点和支点延伸是科学发现的规律,它又如何对技术发明有“点石成金”的魔力呢?于是我们又回到了科学与技术、科学发现与技术发明的密切关连上,回到了科学理论与技术创新的理论指导实践的老问题上来。科学理论指导技术发明,用支点论说就是,发现支点,就发现了原创理论.原创理论转化为技术原理,技术原理转换为技术原型,随着技术原型的支点延伸,产生变换和扩展与更新,不断产生新装置、新产品、新专利的创新过程。一句话就是:科学发现支点孵化技术原理、孵化技术原型的支点延伸。一系列支点延伸的源是科学发现支点;孵化技术原理、孵化技术原型是一系列支点延伸的流。

我们通过前几章的讨论已经取得了下面的共识:科学理论支点向技术原型跃迁,产生新理论导向的技术原理,技术原理孵化技术原型,实现了支点=辉煌的首次突破;只要在技术原型的创造过程中遵循“支点交变效应”法则,深入下去就能发现新的切入点,就能实现新的支点延伸,完成支点的二次、三次突破。这和科学发现是一脉相承的自然现象普遍联系的相关变换。无论是科学发现的支点延伸,还是技术发明的支点延伸其根源都来自于大自然,来自于大自然的自然现象与自然现象的相关变换。因为科学与技术的本质是“人法自然”。自然现象与自然现象的紧密联系、相关运动变化的属性,必然在人的思维运动过程中表现出一个点(现象)

到另一个点(现象)的突破,只要这种相关连的点(现象)

通过大脑顿悟产生灵性、灵光一现,就能形成支点效应。这种支点效应存在点与点的联系而相互关连,很自然就存在支点延伸的自然属性,只不过技术发明比科学发现存在更多的“人工选择”意志,这就是我们开篇首先强调技术发明的本质是创造,是从无到有的创造。思维的连续性必然导致创造的连续性,所以在技术发明领域的支点延伸完全是顺理成章的自然连续,这是理论与实践统一的必然,是不证自明的。

事实上技术发明的支点延伸是一种自然形态的自然转换。它完全在于发明家的大脑顿悟产生的灵性。对于顿悟最早是禅悟、悟道……比如瓦特的乌云冷凝太阳使他顿悟突破了纽康门蒸汽机,形成了瓦特蒸汽机的技术原型;富尔顿发明轮船的支点延伸只是把瓦特的蒸汽机安置在木帆船上:斯蒂芬逊的技术支点是把瓦特的蒸汽机装置到马车上,替代了马力,再从蒸汽“马车”的轮下铺上铁板,最后把瓦特的技术原型转换成有铁轨的火车,由此创造了世界上第一条斯托-

敦到达林敦之间40公里的商运铁路——这是技术发明典型的多次支点延伸案例。它是从(瓦特)技术原型到新的技术原型。虽然瓦特发明蒸汽机时科学还没有发现热力学定律,但瓦特的顿悟已经涵盖了热力学原理,这并不是说发明蒸汽机无需理论导向,只是其理论原理表现得更隐秘罢了。这仍然是科学理论指导产生技术原理→技术原型→新的技术原型。

综上我们可以说:技术发明支点延伸的属性是来自于科学发现支点延伸。也就是说,科学和技术支点延伸都来自于自然现象与自然现象的普遍联系的关连效应,来自于大自然!

三、技术发明不是推倒重来

技术发明历史的无数事实与案例说明,技术发明的过程是人类知识实践经验累积的无限过程。任何技术发明都存在借鉴、继承、发展、创新的承上启下,任何技术发明都不是推倒重来。它和历史社会王朝的更迭不同,它无需用暴力砸碎旧机器,推倒旧有的封建贵族王朝,来实现权利与朝代的更迭那样,去建立自己技术发明王国的金字塔顶峰,技术发明在人类科学技术历史上永远没有止境!

以电学为例:

400年前,英国皇家御医吉尔伯特用毛皮摩擦琥珀发现了能吸引小纸屑和果皮屑的力,发现了“琥珀之力”。吉尔伯特用希腊字母“琥珀之力”的词根表示这种力,命名:“电”,创造了“电”字。

1605年德国物理学家格里克用同样的电支点,用手摩擦旋转的硫磺球,产生了小小的电火花,发明了最早的感应起电机。

牛顿用玻璃球代替了硫磺球(硫磺球容易碎),以同样的摩擦支点建立了新一代感应起电机。

1729年,英国科学家格里发现了导体与非导体,发现了(金属)丝线能使电从一端传到另一端,开始了电的输送。

1746年,马森布罗克研究发明了电的储存——莱顿瓶。

富兰克林用风筝在暴风雨天把天上电引到地下,证明了天上电和地上电是相同的。随着奥斯特“电磁感应”的发现与应用,电支点不断延伸终于走进通讯领域:莫尔斯创造了电报;赫兹捕捉到电磁波证明了麦克斯韦的理论并孵化出马可尼的无线电电报,产生了无线电电报机原型,与此同时,法拉第线→麦克斯韦场→爱因斯坦相对论……爱迪生的白炽电灯(爱迪生效应)→弗莱明的二极管→德福雷斯特三极管,使无线电形成巨大的产业。

电的另一条发展支脉从巴丁的表面能级理论孵化晶体管原理→肖克硅晶体管→格罗夫的CPU、集成电路……

爱因斯坦方程E=MC2又引导出核能技术支点的无限延伸……电从1600年吉尔伯特发现开始,经过400多年的发展,经过一代又一代科学家、发明家的努力,从无到有,创造出了许许多多惊人的新装置、新产品、新技术、新产业.其中任何一位发明家都是依赖前人的发明成果,才找到了自己支点延伸的切入点,才建立了自己的科学王国,只有这样连续的支点延伸才会有今天的科学技术金字塔的辉煌。这里的每一个发明家的技术发明,都不是以推倒重来取得历史的辉煌的。这符合支点延伸的自然法则。

在所有发明家和科学巨人的行列里,没有拿破仑那样登上波拿巴王朝的皇帝宝座,又被推翻下来走进圣赫勒拿岛悲哀的先例,也没有不耕耘播种就能开花结果收获的幸运。所以.历史上的每一个发明家,都是在前人发明成果的基础上承前启后的支点延伸中取得的成功。支点是发明之母,用支点创造自己人生的辉煌,就像“琥珀之力”一样随着一个支点一个支点的延伸,产生了一个一个电学理论分支,创造出一个又一个辉煌的产业,一步一步走向科学技术的峰巅。

技术发明不能推倒重来,这是法则,这是规律,这是我们必须遵循的技术发明的思路与途径。它要求我们必须尊重知识,尊重前人的成果,尊重经验,尊重科学,在研究前人的技术原理和技术原型中,只有找到创新支点,找到科学巨人支点缺口,才能实现支点延伸的再次重大突破,才能在捕捉前沿信息的开拓中,从支点走向成功,从支点走向辉煌!