文/陳冠文
創(chuàng)新思維貫穿于創(chuàng)新活動的全過程,在確定創(chuàng)新目標(biāo),制定創(chuàng)新方案,加快創(chuàng)新進(jìn)程和提煉、提升創(chuàng)新成果等方面發(fā)揮重要作用,是科技創(chuàng)新活動的核心。
創(chuàng)新思維一般包括邏輯思維、辯證思維和直覺思維。
邏輯思維是依據(jù)邏輯形式進(jìn)行的思維活動,是人類思考問題的基本方法。下面講幾個用邏輯思維進(jìn)行科技創(chuàng)新的故事。
關(guān)于物體下落運(yùn)動,亞里斯多德曾斷言:“快慢與其重量成正比”,即重物體比輕物體落得快。1800年,伽利略用簡單的邏輯推理就否定了亞里斯多德的斷言。他的推理是:設(shè)物體A比物體B重,則A應(yīng)比B先落地?,F(xiàn)若將A和B捆在一起,則A+B要比A重,它應(yīng)比A先落地;但因?yàn)锽比A落得慢,所以A+B又應(yīng)比A后落地。這樣就自相矛盾了。所以,他指出亞里斯多德的論斷是錯誤的。
1875年6月2日,貝爾和他的助手華生分別在兩個房間里試驗(yàn)多工電報機(jī),一個偶然發(fā)生的事故啟發(fā)了貝爾。華生房間里的電報機(jī)上有一個彈簧粘到磁鐵上了,華生拉開彈簧時,彈簧發(fā)生了振動。與此同時,貝爾驚奇地發(fā)現(xiàn)自己房間里電報機(jī)上的彈簧顫動起來,還發(fā)出了聲音。
貝爾的思路頓時大開,他由此推論:如果人對著一塊鐵片說話,聲音將引起鐵片振動;若在鐵片后面放上一塊電磁鐵,鐵片的振動勢必在電磁鐵線圈中產(chǎn)生時大時小的電流。這個波動電流沿電線傳向遠(yuǎn)處,遠(yuǎn)處的類似裝置上不就會發(fā)生同樣的振動,發(fā)出同樣的聲音嗎?這不就是自己夢寐以求的電話嗎!
后來,貝爾和華生按這個設(shè)想制成了電話機(jī)。1876年3月7日,貝爾成為電話發(fā)明的專利人。
1800年,英國物理學(xué)、天文學(xué)家赫謝耳做了一個實(shí)驗(yàn)。他讓太陽光通過三棱鏡折射到后面的白色紙屏上,并在每種色區(qū)內(nèi)各放1支溫度計,同時在紅光以“外”和紫光以“外”的近區(qū)域也各放1支。結(jié)果,七個可見光區(qū)內(nèi)溫度計的溫度都升高了。其中,紅、綠、紫光區(qū)分別升高5℃、3℃和2℃;同時,他還發(fā)現(xiàn)紅光以外區(qū)域溫度不但升高了,而且比紅光區(qū)升得還高,達(dá)到7℃,這使他大吃一驚!于是他又將溫度計移到離紅光區(qū)更遠(yuǎn)的區(qū)域,這時溫度卻不再增加,反而降到室溫。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究,他終于判定,紅光外附近區(qū)域存在“紅外線”或“紅外輻射”。后來,他還用實(shí)驗(yàn)證明了紅外線和可見光一樣遵守折射、反射定律。
1989年,筆者開始從事長絨棉科研工作時,遇到的第一個問題是影響長絨棉產(chǎn)量的早衰問題。秋天當(dāng)長絨棉早衰大量發(fā)生時,我開始對長絨棉田進(jìn)行廣泛調(diào)查。
一天,我騎自行車經(jīng)過一塊早衰很重的棉田時,發(fā)現(xiàn)棉田中有幾株棉花仍然青枝綠葉。我想,那可能是抗早衰的變異單株??墒?,當(dāng)我走近那幾株棉花時才發(fā)現(xiàn)那是幾株未打頂?shù)拿拗辍?/p>
這時我想,沒有打頂?shù)拿拗隊I養(yǎng)生長勢強(qiáng);于是推論“后期營養(yǎng)生長勢強(qiáng)的棉株不早衰”。
回單位后,我進(jìn)行了包括增加氮肥,增加灌水和推遲打頂在內(nèi)的促進(jìn)后期營養(yǎng)生長勢的試驗(yàn)。結(jié)果,三個處理的早衰都比對照輕。其中,推遲打頂效果最明顯。
這時我根據(jù)“棉株的生長點(diǎn)是制造生長素的器官”的知識進(jìn)行第二次推論:長絨棉只有一個生長點(diǎn),摘去生長點(diǎn)等于摧毀了棉株上制造生長素的唯一“工廠”,使棉株體內(nèi)促進(jìn)生長的激素減少,促進(jìn)衰老的激素比例上升,這可能是導(dǎo)致長絨棉早衰的生理原因。
根據(jù)這個推理,第二年我又進(jìn)行了一組試驗(yàn):設(shè)計了早打頂、正常打頂、晚打頂、不打頂和打頂后補(bǔ)施生長素五個處理。結(jié)果是:早打頂早衰,晚打頂晚衰,不打頂不衰,打頂后補(bǔ)充生長素的早衰也輕。試驗(yàn)證實(shí)了“激素平衡關(guān)系被打破是長絨棉早衰的生理原因”的推論。
但是,由于我缺乏科學(xué)洞察力,沒有能夠一下子洞察到棉株早衰的實(shí)質(zhì)是“棉株體內(nèi)激素不平衡”,而是將水、肥等外因與“激素”這個內(nèi)因平等對待進(jìn)行試驗(yàn),結(jié)果增加了試驗(yàn)次數(shù),推遲了解決早衰問題的時間。