化害为利 服务人类
创新需要逆向思维
□ 王 秋
万事万物、任何一种现象都有有利的一面和有害的一面,人们利用有利的一面为己服务,对有害的一面则加以限制或消除。总想让有利的一面发挥到极致,把有害的一面降解到最低程度,却较少琢磨怎么利用有害的一面进行发明创造。
金属裂纹是极为有害的现象,高压容器爆炸、大型桥梁断墉、飞机失事等,不少都是因为金属裂纹“作祟”所致。令人畏惧,曾给人类造成许多严重灾难的裂纹,对人类是否绝无益处?能否被人类利用呢?
国内外在固体材料的切割上消耗着大量的能源,锯条、铣刀等切制工具的耗用量以及被切割材料本身的浪费也十分惊人,各种切割方法均不能收到满意的效果。裂纹既然能使金属“裂开”,那么,能不能利用灾难性的裂纹对固体材料进行分割呢?甘肃工业大学的唐庆同教授进行了逆向思维、换位思考,形成了让坏处变益处的创新思路。他从1978年就开始致力于裂纹功利问题的研究,并于当年在实验室成功地进行了有控制的断裂试验。1982年,研制出第一台应力断料机,这是一项了不起的发明创造,这项发明创造实现了从防止裂纹之害转化为利用裂纹之利的目的。这种应力断料法,可使任何机械性能的金属材料和非金属材料沿人为切口产生疲劳裂纹,进行分割。与目前所有的切断方法相比,具有耗能低、效率高的优越性,且整个裂断过程只需一两秒钟,既节约材料,又可减少工具消耗。
古今中外的发明家们遇到有害的现象,从不轻易放过。爱迪生在当年发明电话的时候,发现圈筒中常传出一阵嗡嗡的杂音,这是由于金属丝与旋转圈筒接触而产生的一种有害现象。他的助手拨开金属丝,杂音就消失了。可是,爱迪生却盯住这个有害现象深入思考:用这种现象能不能解决什么别的问题?终于启发他发明了留声机。
有害于某事物的现象,对于别的事物可能危害更大,但也可能无害甚至有益。然而,某一有害的现象究竟对哪些事物有益,这是我们利用有害现象创新的突破口。有害的现象不都是罕见的现象,也不全是能造成重大灾难的现象,各种有利于或不利于某事物的现象经常出现在我们周围。根据这些常见的无关紧要的有害现象同样可以做出发明创造。例如,机械工程师为减轻汽车行驶中的震动现象,设计了弹簧板和安装减震器。那么,汽车的振动能不能加以利用呢?一种巧妙利用汽车的振动对乘客进行推拿、按摩的磁疗器已经研制出来。再如,棉纤维遇到碱液的浸渍就会收缩,人们总以为这个现象有害无益,根本不从利用上思考它。然而,泡泡纱正是利用这一现象发明的。在印花辊筒上刻出事先设计好的条纹,然后用刻有条纹的辊筒把烧碱液印到布面上,凡是接触到烧碱的部位就会因收缩而起皱,形成波浪式的小泡泡。
某种现象是有利现象还是有害现象,由引起该现象发生的事物的作用结果决定,如果起到了破坏作用。人们就称其为有害现象;如果起到了有益作用,人们则称其为有利现象。可见,现象有利害之分。但是,引起该现象的事物的功能没有利害之分,只有当这种功能的作用显示出来,根据作用的结果才有了所谓有利还是有害的判断。
化害为利的创新思路一般是如下程序:
一是什么现象;二是什么引起的现象;三是有什么功能在其中;四是什么问题同这种功能有益;五是怎样利用这种功能去解决问题。
世界上的有害现象永远不会告别人类。遇到有害现象,人们唯恐避之不及,哪还会有心思为有害现象而动化害为利的脑筋。然而,有害的现象有时并“不坏”,只是人们没有认识到它有利的一面,也没有从有利的一面去思考,而是对有害的一面极力回避,严格控制,大力消除。结果,这种现象给人们留下了深刻的“坏影响”,人们也就难以想到的它的有益之处了。有人例外,他们对有害现象不抱任何成见,想方设法从有益利用上积极探索,通过不懈地努力,成功实现化害为利的创新,为人类创造更加美好的生活服务。《中国质量报》