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| 等价变换法 | 发布于:2003/12/03 | |
| 30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。 |
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