创新思维与创造技法

１１ 观察发现型创造技法

　　观察是有计划、有目的的知觉活动，培根曾说过“科学家的研究是从记录他的观察开始的，如果这些观察正确，它们就会导致同等正确的关于自然的判断。”成功的科学家、创造学家都具有敏锐的观察能力，能看出事物与众不同的地方或抓住一丝半点的线索，经过思维的放大作用，使之成为揭示事物内部信息、相互关系和发展规律的突破口。英国细菌学家费来明在谈到青霉素的发明时，也曾自豪地说：“我的唯一功劳是没有忽视观察。”创造需要观察，在创造史上，通过创造性观察作出的创造发明数不胜数，正因为如此，人们在历史案例的基础上，总结出了可供人们学习运用的观察发现型创造技法——通过对已有事物或现象的观察，从观察中去获得新的发现，悟出创意的创造性思考方法。

　　１１。１ 机遇捕捉法

　　１１。１。１ 机遇捕捉法的基本原理

　　观察是有目的、有计划、有选择地对实验过程和结果或自然现象进行考察与描述的方法。即观察必须在一定的理论或思想指导下，主动地去考察，主动地对实验进行观察、记述和确认某些自然现象和科学现象。由于观察具有探索的性质，所以，当人们为探索未知领域进行有步骤的观察和实验时，难免会出现与预想不一致的现象、情况和问题，这些出乎意料的发现就是机遇。在人类的发明创造史上，机遇是很重要的，有许多发明创造，甚至是一些重大的发明成果都是人们在科学观察中抓住机遇获得的。例如：

　　美国的固特异从事橡胶研究多年，力图解决橡胶冬天发硬、夏天软臭的问题，做了无数实验，都以失败告终。直到１８３９年的某一天，他又在实验室进行橡胶的实验，不小心把一块橡胶掉进了桌下的硫黄里，捡起来后，他尽力清除橡胶上的硫黄，但因硫黄已渗入橡胶，很难清除，扔掉觉得可惜，他就顺手把这块橡胶放在了桌边，恰巧炉火正旺，当他无意中又摸到那块橡胶时，发现橡胶具有了前所未有的弹性。固特异抓住了这一发现，进行了进一步的研究，结果发明了橡胶硫化技术，克服了原来橡胶的缺点，大大地提高了橡胶的使用价值。

　　机遇捕捉法就是人们在观察过程中，针对出现的出人意料或偶然出现的现象、情况或想法进行研究，进而做出发明创造的方法。其过程一般为：“观察—发现异常—抓住机遇—再创造”。例如：

　　北京风味食品臭豆腐原名“青方”，是在清代康熙八年（１６６９年）由一个叫王致和的商贩发明的。相传，清代康熙年间，安徽举人王致和千里迢迢到北京赶考，不料名落孙山。王致和自觉无脸见江东父老，便在京租间房子开了个豆腐店，苦巴巴地度日子。谁知天有不测风云，豆腐店开张不久，遇上了连绵的阴雨天，豆腐卖不出去，都发了霉，长了毛，王致和眼看亏了老本，便用盐把豆腐腌了起来。过了几天，发现盐腌的豆腐颜色发青。经过品尝，其味道鲜美，吃起来独有一种风味。王致和决定挂牌叫卖，买的人吃了觉得味道确实不错，吃了又来买，这样一传十，十传百，不到两天，臭豆腐竟出人意料地被抢购一空。王致和抓住机遇进行再创造，把腌臭豆腐作为一种手艺来经营，后来连皇宫中的太监也来买臭豆腐，太监尝了以后，进奉皇上，皇上赐名“青方”，传旨把它列入御膳房小菜，王致和虽未中进士，但能发现制臭豆腐的方法，从此名满京华甚至全国。

　　从观察实验的目的性和计划性而言，意外性乃是机遇的主要特点。这种意外性的特点常常使人获得意料之外的成功，对科学技术发展产生异乎寻常的影响，因而具有特殊的意义。其一，机遇可以成为科学研究的新起点，科学技术发展的历史充分证明了这一点。其二，由于机遇发现的是前所未见、前所未闻的新现象，因而可以为科学技术的发现和发明提供线索，开创科学技术的新领域，推动科学技术和生产技术的重大发明和创造。例如：

　　２０世纪６０年代，美国科学家克莱尔·佩特逊正在洛杉矶研究岩石中铅的同位素，以计算地球的年龄。为了研究这个课题，需要用十分纯净的试剂做样本，但是，他反复提炼，总是得不到纯净的试剂，试剂中总存在微量的铅。他怀疑烧杯没有洗干净、操作有疏忽，于是更细心的操作，结果总是一样。他决心解开这个谜。

　　首先，他测试蒸馏水，蒸馏水是纯净的；其次，测试空气，发现空气中有铅污染。为了进一步验证自己的发现，建立了一个超净实验室，获得了纯净的样品。

　　克莱尔·佩特逊并没有就此打住，而是进一步进行铅的生态研究：即研究铅对生态造成了多大的影响？这种影响是自然的还是人为的？测试海水发现：近海海水的含铅量是远海海水的１０倍，深海海水随深度的增加铅含量明显降低。由此得到：海水的铅污染不是自然的原因，而是人为的原因。后来，通过研究南北两极的积雪，发现古罗马时代、１８７０年的工业革命时代、１９３０年以后的石油时代，铅含量出现过几次高峰期。今天大气的铅含量要比古老年代大气的铅含量高出１００倍。

　　在科学研究中，为什么会出现机遇？往往使人感到神秘莫测，似乎只有幸运者才能碰到它。其实不然，任何机遇的出现都有其客观原因和认识根源的。

　　从必然性和偶然性来看，机遇是一种偶然性。必然性是由事物的本质所决定的，确定不移的发展趋向；偶然性则是由事物的各种复杂外界条件所决定的不确定的发展趋向，它可以出现，也可以不出现，可以这样出现，也可以那样出现。必然性和偶然性是相互依存、相互转化的。必然性是通过大量偶然性表现出来的，而偶然性又以必然性为基础，它的背后隐藏着必然性，是必然性的补充和表现形式。科学研究的任务，正是要透过大量的偶然现象揭示背后隐藏着的必然规律。然而这种偶然现象是在一定条件下发生的，这种条件可以自发出现，也可以在人工干预下出现；可以在有意识的干预下出现，也可以在无意识的干预下出现。因此，某种未知的自然现象，往往在人们的意料之外，或在人们的无意识情况下，由于偶然遇到某种适当条件而突然出现。所以，机遇的产生是有客观根据的。

　　例如：

　　１９８４年的一天，美国化学家哈纳在实验室无意中把一瓶啤酒当做蒸馏水，倒进了装有石膏和黏土的烧杯里，瞬间，这些混合物产生了泡沫，体积膨胀，结成硬块。经研究，该硬块具有重量轻、防火、无毒、有釉光，能抵抗激光产生的２３１６℃高温，在增强空间载运工具绝热性能和储存核废料等方面大显身手，他就是泡沫陶瓷。这种材料的发现是偶然的，但几种物质混合后能生成这种陶瓷是必然现象。

　　从主观和客观来看，机遇是一种意外性。而观察和实验是人们在一定思想理论指导下，认识未知自然现象的实践活动，具有明确的目的性和计划性。但思想、理论、目的和客观事物是复杂的、发展变化的，对观察和实验中可能出现的情况很难完全都预计到，使主观和客观完全相符合。因此，在观察和实验中，意外性的事件总是大量存在，这是正常现象。只要主观和客观的矛盾存在，就难免会有这样那样的意外事件发生，这说明在自然科学研究中，机遇的出现是不可避免的。但是，不是每一个自然科学工作者都能抓住它而导致科学的发现。法国化学家和微生物奠基人巴斯德说：“在观察的领域里，机遇只偏爱那种有准备的头脑”，这句话道破了捕捉机遇的真谛。科学研究中，没有抓住机遇作出应该获得成就的例子不在少数。例如：

　　１９世纪最优秀的化学家之一李比希，在一次提取碘的实验中，他用海藻灰做原料，在浸出液中通入氯气以析出碘元素，实验完成后，李比希发现烧杯底中有一些深褐色的液体，他几乎不假思索地认为这是氯化碘，很草率地贴上了氯化碘的标签，随手把烧杯放进橱柜里。他一点也没有想到应该验证一下这种液体究竟是什么，一点也没有想到自己的经验有没有可能出现差错。１８２６年，法国青年波拉德也用这个办法提取碘，经过一系列的操作后，也发现烧杯底部的母液中有一些深褐色的液体，闻一下还有刺鼻的气味。他没有轻易地判断它是什么，而是进行了仔细的分析、研究，最后证实这是一种新的元素，取名为溴，并写出了题为《海藻中的新元素》的论文。不久，李比希读到这篇论文，论文中描述的新元素发现过程和化学物理性质与自己发现的几乎一模一样，一项已经到手的宝贵发现却让它轻易地从手心里溜走了。他找到那只贴着氯化碘标签的烧杯，揭下标签，把烧杯挂在自己的床头，他沉痛地说：“从那以后，除非有非常可靠的实验根据，我再也不凭空制造理论了。”

　　１１。１。２ 机遇的类型

　　机遇出现的形式多种多样，但根据机遇的结果与原来预定目标的关系，可将其分为同向机遇、异向机遇和类向机遇。

　　１。同向机遇

　　同向机遇是指与创造者事先预定的研究方向一致的机遇。即：在发明创造过程中，要寻找的目标是十分明确的，但是发现或发明的方式和场合却非常意外。例如：

　　１９世纪下半叶，钢已成为应用十分广泛的一种金属，但是，钢的一个很难对付的问题是抗腐蚀性很差，不少科学家都在寻找不受腐蚀的合金钢。１９１３年，英国冶金学家布里尔利想要研究一种制造枪管用的合金钢，多次冶炼都没有达到目的，不合格的废品都堆在一起。几个月后，他在废品堆中无意地发现其他钢都生锈了，只有一种镍铬合成的钢没有生锈，仍像以前那样光亮，不锈钢就这样在无意中发明了。

　　贝尔为了发明电话，进行三年的努力仍无结果。１８７５年６月的一天，贝尔和助手正在做实验，助手负责看管发送机，贝尔在另外一个房子里接收。突然，贝尔收到了一种微弱的声音，他连忙冲进发送机房。助手告诉贝尔，机器坏了，正在修理。经过认真的检查，发现发送机上的一个弹簧突然不振动了，但磁化了的钢条却在磁铁前振动着。这个意外的发现给贝尔的启示很大，他抓住这个机遇，通过进一步的研究，终于发明了电话机。

　　２。异向机遇

　　异向机遇是指与创造者事先预定的研究方向不一致的机遇。也就是说，人们本想寻找某种预期的现象或发明某种预期的目标，但结果却发现或发明了完全不同的另外一种现象或目标，甚至是比原计划更有意义的现象或目标。有人把这种机遇比喻为“射獐得马，擒龙获鲸”。

　　因此，在观察过程中，如果发现了意外的、与计划目的不一致的异常现象，应主动产生疑问，并抓住机遇改变预定的目的进行研究和创造，这种抓住异向机遇进行创造的技法也称见异思迁法。例如：

　　日本东京大学名誉教授三岛德七博士进行三元素合金（铁、镍、铝）的研究，在三岛教授的指导下，三岛的助手藤岛把铁、镍、铝配成各种各样的三元素合金，当时，他们的研究目标根本没有考虑其是否具有磁性。但在研磨各种三元素合金时，观察到一种不可思议的现象：研磨下来飞散的粉末都黏附在附近的铁片上，表明这些粉末有一定的磁性，这个意外的发现，使三岛的研究计划作出调整，进而开发铁、镍、铝系永磁合金。经过努力，开发出了阿尔尼科永磁合金，为磁性材料的发展作出了巨大的贡献，因为它的磁性强度比当时已有的磁铁高，用来做磁性元件可以缩小尺寸。

　　日本从前有一个叫腾庵的人，开酿酒的作坊，当时，日本酿出的酒都比较浑浊。有一次，腾庵手下的一个伙计因对他不满，决定离开酒坊，他在离开前故意抓了一把灰丢进大酒桶，想把酒弄脏，让酒卖不出去。腾庵非常生气，懊丧的心情使他久久地望着酒桶发呆。奇怪的是，过了一阵，他发现被掺了灰的酒逐渐变清了，后来请人来化验分析，搞清了正是掺进去的灰使酒里的杂质沉淀了。从此，腾庵有意识地利用这种方法生产出别人生产不出来的清酒，发了大财。

　　１７世纪英国著名化学家、物理学家波义耳，有一天早晨摘了一朵鲜艳诱人的紫罗兰花带到实验室，他的助手不小心将盐酸溅到了放在一旁的紫罗兰花上，波义耳连忙把花拿到水里冲洗，没想到，这一洗，紫色的花变成了鲜红色。作为化学家的波义耳没有轻易放过这一奇特的现象，他和助手连续几次试验，结果都一样。经过仔细研究分析，波义耳在紫罗兰花里发现了石蕊，它遇酸变红，遇碱变蓝，从而将石蕊加工成酸碱指示剂。

　　德国人亨利·施瓦泊通过天文观察，认为在水星和太阳之间应该有一颗行星存在，经过多年的观察，到１８４３年，当他认真分析多年的资料时，没有找到意想当中的行星，却意外发现了太阳黑子的活动情况，经过进一步的研究，他发现太阳黑子的活动周期为１１年，并因此荣获了英国皇家天文学会授予的金质勋章。

　　１８５９年，美国纽约一位年仅２０岁的药剂师切斯博罗到宾夕法尼亚州新发现的油田去参观。他看见石油工人非常讨厌抽油杆上所结的蜡垢，于是下决心研究如何净化这些蜡垢。在历时１１年的研究中，发现蜡垢中有一种不会腐败变臭的油膏，进而转向提炼这种油膏，并取得了成功，这种油膏就是凡士林。

　　２０世纪４０年代，肿瘤患者接受放射性治疗时，常出现恶心、呕吐等副作用。有一位叫饶安泰的医生为了减轻病人放射治疗的痛苦，给病人服用异胭肼，结果出乎意料，不管肿瘤有没有好转，患有肺结核的病人，肺结核首先痊愈。由此，人们得到了用异胭肼治疗肺结核的方法。

　　３。类向机遇

　　类向机遇是指与人们的预见性及其研究探索方向偏离的一种机遇。例如：

　　一个眼睛近视的男孩，不小心绊倒后打碎了眼镜，破碎的镜片刺进了他的眼角膜。医生立即以手术清除异物，令人惊奇的是，眼伤治愈后，该男孩的视力大大提高了，也就是说，在无意之中治好了他的近视眼。以此意外收获为契机，人们发明了通过改变角膜的弯曲治疗近视的新医术。

　　下肢静脉曲张是一种多发于中、老年的血管疾病，久站或劳累之后，有下肢沉重、酸痛和疲劳感，有时踝部或足背可出现水肿，休息或抬高下肢后可暂时缓解。为了治疗静脉曲张，日本专门给老年妇女设计了一种紧身裤袜，结果抢购者都是那些想使大腿修长的穿超短裙的姑娘，尽管这种紧身裤袜比普通袜子贵４０倍，但销售量逐日上升，设计者进而转向开发健美用品。

　　一个叫贝西莫的技术人员，有一次操纵反射冶炼炉时，由于供给的燃料不够，使生铁不能完全熔化而造成了冶炼的失败。这时，他想，与其让一炉生铁报废，不如注入一些空气，借此机会清洗一下炉壁。当他向炉内鼓入空气时，原来微红的生铁变得越来越红并且逐渐熔化，待全部熔化后，他像往常一样，把铁水注入铸模里。第二天，他照例用铁锤敲打前一天浇注的铸件，这时，他意外地听到了清脆响亮的声音，原来，生铁中的碳素由于鼓入了空气而不复存在，生铁变成了钢。从此，一种新的炼钢法———吹氧炼钢法诞生了。

　　１１。１。３ 捕捉机遇应具备的条件

　　在自然科学研究中，遇上好时机的人很多，机遇向这些人提供了同样能做出重大发现的机会，有的人能“有缘相会”，认出机会抓住不放，取得意外的收获。有的人却“无缘相识”，错失良机，结果一无所获，丧失了做出重大发现的机会。这不能归结为“运气”，而应当归结于科学研究工作者本人的主观条件和努力程度。要想捕捉机遇，对科技工作者来说至少要具备以下几方面的条件。

　　１。要有敏锐的观察与判断能力

　　敏锐的判断能力是捕捉机遇的关键所在，人们在观察、实验中可能碰到各种各样的意外情况，哪些是百年难逢的机遇？这就要求研究者具有观察、分析和判断的能力。机遇只提供一个线索、一个信息，并不能真正解决问题。成功的科学家善于观察和勤于判断，抓住有希望的线索不放，追根到底，弄清真相，做出科学的解释。例如：

　　１９世纪初，法国统帅拿破仑正发动着一场又一场的战争。他率领军队横扫埃及、攻打波兰、占领意大利、入侵俄国，战争需要大量的火药，由于连年战争，制造火药的硝酸钾非常缺乏，许多化学家正在研究人工合成硝酸钾的办法。法国化学家库尔特瓦是从海草灰中提取硝酸钾：他把海草烧成灰，把灰浸在水中，再从水中提取白色的晶体———硝酸钾，并取得了成功。有一天，库尔特瓦正在做实验，他养的一只猫来到实验室，并伏在桌子边上看主人做实验，突然，不知什么原因，猫跳到实验桌上，并碰翻了烧杯里的浓硫酸，浓硫酸正好倒进了浸出液的烧杯里。库尔特瓦急忙去扶，已经来不及了，但他注意到烧杯里升起一股紫色的蒸汽，空气中弥漫着一种难闻的气味，他抓住了所发现的现象，意识到可能有新的元素存在。他多次重复了刚才猫无意中犯下的错误时所完成的实验，都得到了紫色的难闻气味，库尔特瓦收集了这种挥发出来的物资，获得了一种紫色的晶体，对它加以分析后，证明是一种新的元素，并起名为“碘”，意为“紫色”。

　　这个成果的取得，和库尔特瓦敏锐的判断能力是分不开的，如果他发现烧杯里升起的紫色蒸汽而不去关注它，没有意识到可能有新元素的存在，也就失掉了重大发现的机会。

　　要具有敏锐的判断力，就要注意培养自己捕捉意外事件的能力，保持对意外事件的警觉性，就有可能走上科学发现的道路。达尔文发现家养动物的耳朵几乎都是下垂的现象之后，经过细心的观察研究，搞清了家养动物因为受惊少，耳朵不经常使用，是耳肌退化的原因。

　　观察过程中，要注意正确的观察方法，特别要排除观察中的假象与错觉的干扰。假象是事物的一种表现，但它歪曲地表现了事物的本质。例如，我们观察放在水中的筷子，会发现筷子在水中弯折，显然不是筷子真的弯折，而是我们看到的一种假象。错觉是一种感觉上的失误。例如，大多数人认为图形为立体图，其实这是一种错觉，它是平面图形。

　　２。要有广博的知识

　　机遇的捕捉，很重要的一点是取决于丰富的知识和实际经验。大量的事实表明，边缘学科往往是机遇的好发学科，美国科学家维纳曾经强调：在科学发展中，可望取得最大收获的领域是已建立起来的各个部门之间被人忽视的“无人区”。而要在这些“接触点”、“无人区”工作，科学研究工作人员的知识面不广博是不行的。具有丰富知识和经验的人比只有某一种知识和有限经验的人更易捕捉机遇，做出科学成就。

　　３。敢于冲破传统观念的束缚

　　科学上的发现，由于是对旧有知识体系的突破，因而违反了人们的所谓“传统”，因此必然会受到来自传统习惯的冷淡、甚至非难。若能捕捉机遇，导致科学发现，必须是有批判的头脑，敢于冲破传统观念的束缚，否则，想做出成绩也是不可能的。

　　综上所述，要达到一个“有准备的头脑”，就必须具备敏锐的判断力、广博的知识，敢于冲破传统观念的束缚。同时要防止两种倾向：一是有些人盲目崇拜偶然性，把成功的希望寄托在碰运气上，《韩非子》中的“守株待兔”者就是代表。二是看不到机遇的重要性，认为抓不抓机遇无所谓，这种认识会阻碍人们主观能动性的发挥，丧失由机遇导致的科学发现。

　　１１。２ 动态发现法

　　１１。２。１ 动态发现法的基本原理

　　动态发现法是建立在动态观察基础上，使被研究对象处在激发、扰动状态下再进行观察，以获得在静态下无法得到的信息的创造技法。在科技创造活动中，人们为了多方面地把握研究对象的特征、属性，不仅要对其进行静态观察，而且要创造条件进行动态观察，以获取人们在静态观察中无法知道的情况。例如：

　　金属材料，在静态下观察，除了看见它的形状、光泽等属性外，不可能有新的发现。如果将它逐步冷却，进行降温状态下的动态观察，会有什么结果呢？有人按此思路对多种金属进行试验，把铋、铅、锡等金属进行逐步降温，并观察降温过程中这些金属性能的变化，当降温接近热力学温度零度（－２７３℃）时，发现电阻为零。如果在－２７３℃下向金属线圈中通以１安培的电流，这个电流将不断地在线圈中运动下去———即超导现象。

　　法国的帕斯卡是个天才少年，有一次，帕斯卡放学回家，看到一个园丁正要浇花。只见他把扁扁的水龙带接在水龙头上，开关一开，扁扁的水龙带一下就鼓起来，变得圆圆的，水从水龙带的出口哗哗地流出来。帕斯卡用手摸摸水龙带觉得有水在里面流。他觉得很奇怪：水在带子里面流，为什么要鼓起水龙带呢他站在水龙带上，想用身体的重量把水流切断，但是，小小的身体压在上面，水龙带只是稍微凹进一点，怎么也切不断，他觉得很好玩。突然，他看到水龙带上有几个小洞，水从小孔中几乎垂直喷出。他问自己：水龙带里的水为什么会喷得那么高呢？为什么喷得那么有力？

　　带着这些问题，帕斯卡回家找了根软管接在水龙头上做起了动态观察的实验：打开水龙头，软管鼓起来了，水流出来了，他想管子里有压力了，他在软管上扎了几个小孔，小孔里喷出了一股水柱，各水柱喷得一样高，有些奇怪，又扎了几个小孔，喷出的水柱也一样高，他想，这些小孔处的压力是一样的。

　　他又找了一个空心气球，里面灌满了水，气球的一头连着一个针筒，并在气球上的不同方向上扎了几个洞，水开始缓慢地流下来，帕斯卡用针筒推了几下气，气球里的水同时向外喷射出来，无论哪个方向，所喷的水柱都一样远和一样高：针筒又连续多推几下，小孔里的水喷得更远更高。帕斯卡搞清楚了，针筒里的压力可以传到气球里的水，水的压力又可以均匀地传到气球的各个方向。于是帕斯卡建立了帕斯卡定律。

　　１１。２。２ 动态观察的方法

　　１。改变时序

　　将事物放在变化着的时间中进行观察和实验，以观察事物随时间的变化而发生的变化情况。例如，研究表明人体在一天的不同时间有不同的心理和生理状况，根据“人体生物钟”的这一现象，研究开发出适合早、中、晚不同时段用的护肤保健增智营养液；开发出适合早上和晚上用的牙膏。

　　２。改变空间

　　有许多事物，在不同的空间下会表现出不同的功能和属性，因此，人们有意识地将研究对象置于不同的空间进行观察。例如：

　　将稻谷种子通过人造卫星带到太空中进行一定时间的旅行后，再进行育苗种植，以观察产量是否提高、大米的质量品质是否有改变。将鹌鹑蛋带入太空中孵化，以观察孵化过程是否不同、太空中孵化的鹌鹑与常规孵化的鹌鹑有什么不同。

　　ＣＣＴＶ－７“每日农经”栏目２０１１年６月３０日播发了以“生态井冈———卖价高的太空乌鸡”为题的新闻：２００２年３月泰和乌鸡蛋搭乘“神舟三号”载人飞船进行种蛋航天实验，它们在太空遨游了７天，绕地球１０８圈，历经低抗、发射、飞行、着陆、振动等恶劣条件考验，返回地面，经孵化并繁育成功，供应市场。井冈山地区养殖的乌鸡就是普通泰和乌鸡蛋经过太空遨游了７天后繁育成功的，这些乌鸡的外形与普通泰和乌鸡没有什么两样，但它们的抗病能力大大增强，身体强壮，精力充沛，肉质更加紧实，味道更加鲜美，肉鸡和鸡蛋中所含的蛋白质、氨基酸等营养物质也远远高于普通泰和乌鸡，产蛋率是普通泰和乌鸡的１。５倍左右，鸡蛋价格是普通泰和乌鸡的４倍，鸡肉价格是普通泰和乌鸡的２ ３倍。

　　科学研究发现水中分娩比常规分娩有更多的好处：温度适宜的水，能使产妇感到镇静且可帮助放松，会促使产妇宫颈扩张；水的浮力与地心引力相抵消，有助于产妇发挥身体的自然节律；在水中，便于产妇休息和翻身，可减少分娩时的痛苦；对初生婴儿而言，水中的状态与母体内泡在羊水中的感觉很类似，这对孩子的感觉过渡十分重要；水中分娩的时间较短，能减少对母亲的伤害和婴儿缺氧的危险。

　　在２６℃的环境温度下，产妇躺在水温恒定在３６℃ ３７℃的浴缸中，水必须经过消毒。整个分娩过程中，需要几次换水。婴儿出生后，在水中待的时间不能超过一分钟。１９６５年，前苏联的伊戈尔·恰尔科夫斯基让一位产妇在水中产下了第一名婴儿以来，东欧的一些国家普遍采用这种方法，波兰已有５００多名婴儿在水中出生。２００３年３月１日，一位北大研究生毕业的女教师在上海长宁区妇幼保健院成功实施水中分娩，这是中国的首次水中分娩。

　　３。条件极端化

　　有些事物的属性在极端的条件下或许与常规条件下有所不同，所以，为了了解事物各方面的属性，使事物出现在超高压、超高温、超高速、超负荷等极端条件下，如果观察到事物某种前所未知、前所未见的现象或属性，便意味着抓住了创造的契机。例如，中国铁路第一次提速时，由于满足提速要求的客车车厢不够用，北京至南京间的６５／６６次列车只能用原来的车厢。由于这种车厢的设计时速为１００ｋｍ／ｈ，在提速条件下运行就是条件极端化。结果，在未提速条件下运行不出现问题的地方，在提速条件下相继都出现了问题，这次无意的条件极端化试验为提速车辆的设计提供了很好的数据。

　　１１。３ 变换视角法

　　１１。３。１ 变换视角法的基本原理

　　观察，总要选择一个观察基点，也就是要确定一个观察视角，观察的视角不同，观察到的结果也就不尽相同。在习以为常的事物面前，要找到前人所没有的新发现，必须有意识地突破传统的观察习惯，改用不同寻常的角度去观察和思考平常的事物，去发现事物的某些不同寻常的性质，根据这些新的发现，可以作出新的创意。变换视角法就是这样一种通过改变观察事物的视角而获得该事物的新性质、新现象的创造技法。例如：

　　以前，人们信奉“地球中心说”，认为地球是宇宙的中心，这一说法是以地球作为观察基点，发现太阳东起西落。哥白尼没有局限于这一传统的观察习惯里，而是变换视角，从宇宙的恒星上来观察整个宇宙，提出了“太阳中心说”的科学假说，以后的科学研究证实哥白尼的理论是正确的。

　　有一天吃晚饭时，小朋友贝贝望着天花板上的电灯，给全家人提了一个问题：“假如忽然没电了，会发生什么事情？”

　　在化工厂工作的爸爸说：“化工厂将会爆炸。”

　　当医生的大哥说：“正在动手术的病人会发生危险。”

　　当秘书的二姐说：“未来得及存盘的文件将丢失。”

　　球迷三哥说：“足球赛转播将被迫中断。”

　　热恋中的四姐说：“两人世界将更加浪漫。”

　　善持家的妈妈说：“我们可以省电费了。”

　　由于观察问题的视角不同，贝贝一家人面对同一个问题时，得出了各不相同的答案。的确，世上万物都有着众多不同的方面，如果能从不同的角度，用不同寻常的视角来观察和思考寻常事物，往往会有意外的收获，甚至得到事半功倍的奇效。我们要学会用熟悉的眼光看陌生的事物，用陌生的眼光看熟悉的事物。例如：

　　我们知道小苏打主要用于食品的发酵剂，市场对小苏打这种功能的需求，是从社会上对碳水化合物的消费需求中衍生出来的。但是随着社会向工业化方向发展，美国市场对以蛋白质为基础的热量消耗越来越多，而对碳水化合物的消费则越来越少，因而，市场对小苏打发酵功能的需求也就不断萎缩。生产小苏打的阿尔姆－哈墨公司为摆脱困境，不得不改变视角，对小苏打另眼相看。他们站在非食品发酵剂的观察基点上，发现了小苏打的新性能，例如可以除臭、去污、药用等，并顺理成章地开发出电冰箱除臭盒、地毯去臭灵、下水道清洁剂、皮肤镇痛片等新产品，结果反而使小苏打销量增加，公司盈利。

　　１１。３。２ 变换视角的方法

　　１。改变观察位置

　　观察要选择一个观察基点，或者说观察的位置不同，看到的事物现象也不同，所以，可以通过改变观察者的位置来了解事物的性质或现象。苏东坡的咏庐山佳作是改变观察位置的最好写照：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中”。在求解数学和理论力学的问题时，为了简化求解思路，常常采用的坐标变换实际就是改变观察位置的做法。例如：

　　某天，一位小学生从学校回到家，迫不及待地告诉他的父亲，说今天他切开苹果时，发现里面隐藏着一颗星星。父亲心想自己一生不知吃过多少苹果，可从来没有发现儿子所说的星星。于是，他拿来一只苹果，熟练地把苹果一切为二，认真地看了看说：“哪里有星星？”“来，让我切给你看。”儿子说着拿起另一只苹果横切一刀，然后把切好的苹果伸到父亲面前：“爸爸，你看里面有没有星星？”确实，从横切面看，苹果核处显出一个清晰的五角星图案。因为父亲是纵切苹果，而儿子是横切苹果，这就是不同观察位置造成的不同结果。

　　我国发明的铁锅，２４００多年来，人们认识了它的烧水煮饭的功能，这是人们从锅口朝上的角度去看待它，如果从锅口朝下的角度去看它，又会是什么结果呢？第一次世界大战期间，德国军队向法军阵地发动进攻，法军厨房的一个士兵慌乱中拿起一口铁锅扣在头上，冲上前沿阵地，战斗结束后，虽然身上有伤，却成了这个阵地上唯一活着的人。有一天，法军将军亚德里安来医院慰问伤员，知道这件事后，拿起铁锅看了看，脑海里闪现出“钢盔”的想法，不久，法国工程师根据亚德里安将军的指示，设计出了目前还在使用的军用钢盔。

　　２。改变逻辑视角

　　跳出人们头脑中的传统观察习惯，观其表现，察其内涵，通过改变对事物特性的认识去达到视角的变换。例如：

　　１９１１年发明了世界上第一台洗衣机，多少年来，人们一直用它洗衣服。有一天，一位藏民把牛奶倒入洗衣机内，通电五六分钟后切断电源，待牛奶停止翻滚后，奶中的水分与乳汁已经分离，乳汁浮在上面，撇出后即可制成各种形状的酥油饼。与手工掏奶相比，工效大大提高，节省了四分之三的时间。此法很快在牧民中应用起来，这一创举，为研制酥油加工机提供了宝贵的资料。

　　有一位缺衣少食、无处安身的妇女，在无意中救了一个妖怪。妖怪为了报答她，提出可以满足她三个心愿，但有一个条件，无论她提什么要求，她的丈夫都将得到她所得到东西的两倍。而这个妇女的丈夫是个恶棍，早已死有余辜。这个妇女提了第一个心愿是要一笔钱，第二个心愿是要一栋房子。这样，她的丈夫也得到双倍于她的东西。她实在不愿意让她的丈夫再得到好处，只希望他受到应有的惩罚。请问，这个妇女应怎样提第三个心愿才能达到目的？

　　按一般的理解，“心愿”是指“希望得到好处”。因此，人们往往都从什么好处“对这位妇人有利，而不利于她的仇人”的角度去考虑问题，结果难以找到合乎要求的答案。而这位妇女换了个思考的角度，从“得到某种坏处”出发，提出了“把我吓个半死”的第三个心愿，最终达到了自己的目的。

　　１１。３。３ 影响视角的因素

　　１。价值观念

　　价值观念是人们对外界事物价值大小的看法。在现实生活中，我们会遇到形形色色的事物，有些能够满足我们的需要，对我们有价值，有些则对我们毫无用处，没有价值。但是，也常常会出现这样的一种情况：同一件东西，对一个人十分有用，而对另一个人却毫无价值。这就是人与人之间在价值观念上的差异，而新的创意往往就是从这些差异中迸发出来的。

　　一般来说，在同一个国家，同一个民族，人们的价值观念往往相对比较近；而在不同的国家，不同的民族，则相去甚远。例如，面对奔流而下的瀑布，

　　中国人会兴奋地说：“大自然是多么的壮丽啊！”

　　印度人会虔诚地说：“神的力量是多么的伟大啊！”

　　美国人会惋惜地说：“要是盖一座水电站该多好啊！”

　　再如，对于一只雄象和一只雌象相爱了的消息，不同国家的人会有不同的反应：

　　法国人会诗兴大发，赞美大象的恋爱是何等优美而浪漫；

　　德国人则急忙考察世界各国大象的神态，编纂有关大象的百科全书；

　　美国人则微微一笑，一边喝着啤酒，一边想：或许是在开玩笑吧；

　　俄国人仿佛听到了天方夜谭，在通讯社门前排着长队，等待证实；

　　日本人则会立即分赴各驻外机构调查各国对大象恋爱采取什么行动，并提出有价值的报告。

　　由此可见，价值观念会影响人们观察问题的视角，而在科学研究中，价值观念的转变往往就意味着创新。

　　２。知识储备

　　知识储备就是我们大脑中所储存的预备性知识。我们每个人在思考问题时，往往都要受制于自己的知识水平，大脑中的知识储备会对人们观察问题的角度产生影响。例如：

　　１７８６年的一天，意大利泼洛纳大学解剖学教授伽尔伐尼在做解剖青蛙的实验时，发现挂在窗前铁栅栏铜钩上死蛙的大腿肌肉收缩一下。伽尔伐尼这位专心关注于解剖学、满脑子都是脊椎、神经、肌肉的教授很快便从生物学的角度得出结论：“这是生物电现象，蛙的神经中有一种看不见的流体，当金属导线构成通路时，他会顺着导线在青蛙体内流过，这种流动刺激了蛙腿，于是，我们看到了痉挛现象。”并将实验现象连同解释写成论文发表。

　　这篇论文引起了它的同胞、物理学家伏特的兴趣，伏特在自己的实验室重复了伽尔伐尼的试验后，对伽尔伐尼的解释产生了怀疑，他从物理学角度对这一现象做出了新的解释：死蛙腿肌肉收缩不是生物电，而是物理电现象，蛙腿在这里仅仅起到验电器的作用，它的收缩表明回路中有电流通过。

　　对同一现象，做出了不同的解释，正是两个人所储备的知识不同、所站的角度不同所致。

　　３。实践目的

　　实践目的是指我们每个人在做事情时所确定的明确目的。实践目的指导着我们的思考和行为，不同的人在观察同一现象时，会由于受实践目的的影响而不能全面看待所考察的事物，只能注意到事物的一小部分。例如，去乡间考察，植物学家往往只注意观察不同的植物，动物学家往往只注意观察动物，地质学家往往只注意不同的地质结构，农夫只注意庄稼、牲畜等。因此，同价值观念、知识储备一样，实践目的也会影响我们从多个角度观察事物。为了更好地创新，要善于根据实际情况转移目标，不为实践目的所束缚。

　　１１。４ 迂回发现法

　　１１。４。１ 迂回发现法的基本原理

　　在观察活动中，正面观察或直接观察有障碍时，可以采用迂回的观察方式。

　　创造活动往往带有模糊的性质，一眼望穿或睁眼即明的情况是不多见的。在很多情况下，人们的发明创造活动会遇到这样那样暂时解决不了的问题，此时，一方面要有坚持不懈的精神，另一方面，也要在必要的时候暂时停止在某个难点问题上的僵持状态，另辟蹊径，转而进入下一步工作或另外的工作，带着发明创造的未知数继续探索，因为有时候通过解决侧面问题或外围问题及后继问题，可能会使原来的未知问题迎刃而解。大量事实也表明：许多创造发明都是迂回曲折、从两翼或外围入手进行观察才有所发现的。在创造活动中，有准备地采用这种非直接观察去进行创造性发现的方法，称为迂回发现法。例如：

　　很久以前，天文学家根据种种迹象判断，在天王星之外一定还有一颗行星。但众多的天文学家花费了大量的时间和精力进行了长期的观察和研究，却一无所获，仍然找不到这颗行星，有人甚至开始怀疑海王星的存在。后来，科学家们暂时避开直接搜索，采取迂回的方式，转而计算该未知行星的轨迹，求得了它的轨迹参数。根据轨迹参数的指示位置，很快就发现了海王星的踪迹。

　　法国著名的女高音歌唱家玛·迪梅普莱有一座在当地可算最出色的私人园林，每到周末都会有不少人来这里摘鲜花、拾蘑菇、捉蜗牛等，有的甚至还搭起帐篷、燃起篝火，在草地上野营，常常弄得园林一片狼藉，肮脏不堪。负责管理园林的管家，根据迪梅普莱的指示，在四周围起篱笆，竖起“私人园林禁止入内”的木牌，并派人在园林的大门看守。但无济于事，许多人依然通过各种途径以隐蔽的方式进入园区。后来，迪梅普莱想，既然采取这一类的措施都不起作用，都不能使他们打消进入园林的念头，那就得另外想办法。她为此想了许久，后来猛然想到，园林中不是有时有毒蛇出没吗？我不去直接禁止游人入内，用提醒他们谨防被毒蛇咬伤的办法来达到目的。于是，她做了一些大木牌立在各个路口，上面醒目地写着：“请注意，你如果在林中被毒蛇咬伤，最近的医院距此１５公里，驾车约３０分钟可到。”此后，进入园林的人寥寥无几。

　　如前所述，当正面观察受阻时，我们才采用迂回的方式，进行间接的观察，所以，当我们接受了某个观察任务或者开始某项创造活动时，应该首先尝试一下正面观察和正面解决的思路，因为这样观察和解决问题最直接、最方便。一旦受阻，则可以采用避直就曲、避实就虚或采用将以上两种方法结合，并借助仪器观察的综合迂回的观察方式进行观察和研究。

　　１１。４。２ 迂回观察的方法

　　１。避直就曲

　　不是直接观察研究对象，而是通过观察“第三者”来了解观察对象的情况。例如：

　　北京的一个文化馆要扩建，市政府拨款１４００万元，需迁走居民将近１００户。按当时的商品房售价，一套住房至少１６万元到１８万元，总计需２０００万元，还有６００万元的缺口。为此，筹委会工作人员找到北京某民用科技研究所。该研究所思考后出了一个主意：在北京郊区为搬迁户买１００套住房，同时买１００辆天津大发汽车分送给各个搬迁户，当时郊区的一套住房只需３万元，一辆天津大发只要４。５万元，二者加起来不超过８万元，总共只要８００万元，还可剩余６００万元。筹委会经过研究，采纳了该研究所的建议，绕过了再筹６００万元的障碍。

　　一位外国重要客人访问我国结束后，取道上海回国。在上海一家大饭店举行的欢迎宴会上，使用的酒杯是极其珍贵的九龙杯，这种酒杯在斟酒时，杯子上龙嘴里衔着的一颗金珠会闪闪发光，外宾见了爱不释手，可能是有几分醉意，顺手把一只酒杯放入他的公文包中。此事让我们的接待人员感到很为难。全套酒杯只有３６只，缺少一只太可惜，又不能向客人索要，此时，我国一位国家领导人正在上海，他听了汇报后指示，九龙杯一定要追回，但不可轻率从事。他思考了一会儿后询问晚上还有什么活动，工作人员说有杂技表演。他心生一计，让魔术师把杯子取回，表演时，只听一声枪响，桌子上的３只九龙杯少了一只，正当大家惊讶之时，魔术师说“我把九龙杯变到尊贵客人的公文包里了”。外国客人只得打开公文包，让魔术师取出九龙杯。

　　２。避实就虚

　　从事物的“虚象”（如功能、性能、效果等）出发去认识事物的实际形态，达到直来直去达不到的目的。例如：

　　唐代著名诗人陈子昂是四川射洪县人，远道到京城长安，住了十年无人赏识推荐，一直默默无闻。一次，长安市来了一个卖胡琴的，开价１００万。每天都有不少富人显贵慕名而来，但没有人购买。有一天，陈子昂突然从人群中走出来说：“我把它买下了”。围观的人都问他：“你买这把琴有什么用？”“我擅长拉胡琴。”“能否拉一曲？”“我住在宣阳里，明天备上好酒，恭候大家光临，希望各位邀请长安的名人一起来。”第二天，陈子昂的住处聚集了一百多人，都是当时长安的名人。饭后，陈子昂手捧胡琴对大家说：“我陈子昂著文赋诗，有作品一百件，远道来京师，没料到一直未被器重，我这样的人怎么会热衷于拉胡琴呢？”说完，他把胡琴扔了，然后拿出自己的作品分送给大家。第二天，陈子昂便名声大噪无人不晓。

　　台湾太平洋建设公司在台北市附近推出的“阳光山林别墅”工程完工后，尽管业主在电视、报纸上做了不少的广告，但销售却遇到了困难，因为离台北市太远。阻碍了顾客前去参观的兴趣，当然也就谈不上销售了。“阳光山林”一幢幢美丽的别墅“藏在深闺人未识”而面临着滞销的命运。公司召开高层人员会议谋求对策，尽管大家都认为“阳光山林”的地段、价值、发展潜力都应该具有竞争力，但是问题的症结在于没有亮点吸引顾客前来参观比较。策划者们经过呕心思考，认为要突破难题不如先避开难题，通过开展其他活动来图售房的实意。为此，增加投资建起网球场，并且与网球队合作，将重要的赛事安排在“阳光山林”举行，免费提供场地和设备，很快吸引了不少运动员及网球爱好者，多数球迷都属于中上阶层，往往是别墅的销售对象。一时间，“阳光山林”名声大噪，本来乏人问津的别墅便一幢幢地卖出去了。

　　由上述两个例子可以看出，陈子昂买琴、太平洋建设公司建网球场并举办网球比赛，都不是他们的实意，而是想通过买琴、建网球场并举办网球比赛这样的虚意，以达到推销自己的诗集作品、销售别墅的真实目的。

　　３。综合迂回

　　人的观察与仪器观察相结合，一般用于复杂的研究对象。例如：

　　埃及金字塔巨石的成因问题，曾引起许多科学家的推测，到底是天然石块加工制成还是别的方法造就的，科学家各持己见，众说纷纭。后来科学家采用避直就曲的方法，从古埃及文化、法老陵墓中的随葬品等方面去观察分析，得到金字塔的巨石由人工浇注而成的初步结论，后来又采用采样化验分析的办法，以进一步证实观察分析结论的可靠性。最终证实，情况的确如此。