创新思路有哪些
人们往往习惯于按照常规的步骤行事,这在很多情况下是必要的。常规步骤是人们在多年的实践中逐步形成的,大多是有一定道理的。就思维方式而言,这是一种循序渐进的思维方式;就工作作风而言,这是稳扎稳打、步步为营的工作作风。这些,都有其可取的一面。
然而,也要注意到事情的另外一面。在某些情况下,打破常规的思维模式,采用跨越式的思维,可能会有更好的结果。在科技创新工作中,跨越式思维的作用尤为重要。
跨越式思维需要借助于活跃的思想,但绝不是完全的异想天开。跨越式思维是丰富的想象力与严谨的科学思维的结合。有一些成功的思路可以参考借鉴,譬如,“相反相成”、“另辟蹊径”都是可选择的思路。?
大千世界里,许多事物具有相反相成的性质,这些性质在特定的条件下被利用起来,有可能获得良好的效果。
在医学领域,用砷制剂来治疗白血病,是“相反相成”思路的一个实例。砷的化合物是众所周知的毒药。然而,国内外医学界都发现,砷制剂治疗白血病有良好疗效。在传统中医治疗方法中,“以毒攻毒”是常用的思路。?
再让我们以红磷在阻燃高分子材料中的应用为例。
众所周知,红磷容易燃烧,火柴盒的侧面就是含有红磷的涂层,火柴头在上面摩擦,即可点燃。然而,红磷却可以用作塑料、橡胶的阻燃剂,这很超乎人们的想象,却又是事实。在高分子材料的阻燃体系中,红磷是一种很有效的阻燃剂。
易燃的红磷为什么能够阻燃呢?其道理是:含有红磷的高分子材料在遇火燃烧时,红磷能够生成偏磷酸、磷酸等衍生物,具有吸热阻燃作用;能够捕捉高分子材料燃烧时形成的氧自由基、氢氧自由基,中断连锁燃烧反应;还能在燃烧物表面生成碳化层,隔断热和氧,阻止燃烧。
用红磷作阻燃剂,从某种意义上讲也是迫不得已之举,颇有几分“逼上梁山”的情势。这是由于其他阻燃剂存在诸多缺陷。含卤阻燃剂(“卤”指卤族元素,如溴、氯)本是最常用的阻燃剂,由于其在燃烧时产生有毒烟雾,以及对于环境的不利影响,受到了禁止或限制使用,遂使研究无卤阻燃成为大势所趋。在无卤阻燃剂中,氢氧化铝作为无机阻燃剂颇受关注。但是采用氢氧化铝阻燃,用量要达到60%以上才能获得理想的效果。在这样高的用量下,材料的力学性能必会大打折扣。况且,氢氧化铝在240℃就要分解,这个温度低于各种工程塑料的加工温度,因而氢氧化铝不适宜在工程塑料中应用。磷系阻燃剂也很受关注。除红磷外,其他磷系阻燃剂都是磷的化合物,譬如磷酸铵,磷在其中的含量是有限的,要满足阻燃效果,用量就不得不增大……
红磷作为阻燃剂则有许多优点。首先,红磷是单质磷,含磷量几乎100%。它在燃烧过程中生成具有阻燃作用的偏磷酸、磷酸等衍生物,捕捉高分子材料燃烧时形成的氧自由基、氢氧自由基,颇有“空手套白狼”的架势。因而,它的阻燃效率高,一般添加8~15%就能达到良好的阻燃效果。由于添加量少,对材料力学性能的不利影响就较小。红磷较为耐热,可用于一些工程塑料。
红磷也有若干缺点:易吸水而变为磷酸、易因冲击而引燃、易形成粉尘等,因而,红磷不能直接用作阻燃剂。它暗红的颜色也限制了应用。但经过稳定化的红磷再制成母料后,使用就方便多了。特殊包覆的红磷,颜色可以白化,进一步扩大了应用范围。红磷作为阻燃剂,还有一些问题有待解决。但由于它的诸多优点,它是值得科技工作者花费精力深化研究的。?
用红磷作阻燃剂,以易燃物来阻燃,相反相成,堪称是跨越式思维的一个成功实例。
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?“短板理论”所主张的抓薄弱环节的思路,在科研实践中是被广泛运用的。在科研中应用短板理论的思维方式,要注意3个问题:
其一,短板理论中的“短板效应”,重点在于短板与长板之间显著的差别,在于“差异性”,而不是“唯一性”。在实践中,我们面对的“短板”有可能不只一块。譬如对于塑料,除了增韧之外,阻燃也很重要。
其二,在科学研究中,各种因素往往复杂地交织在一起,不是彼此孤立的。因而,在解决某一个“短板”问题的时候,一定要考虑它与其他因素的关联。否则,解决了旧问题,却带出了新问题,那就可能得不偿失了。
其三,所谓的“短板”,有时是基于一定外部条件的。一旦外部条件变化,短板可能就不再是短板了。举个例子,有一位青年科技工作者,从事涂料研究。当时市场上流行光亮的涂料,因而他的研究课题也是有光涂料。但是,他最初研制出的涂料并无光泽,而是消光的。按惯常的思维,他的实验是失败了。但这位年轻人并没有对“失败”的研究结果弃之不顾,而是把实验过程详详细细地记录下来,然后才继续研究有光涂料。后来,市场发生了变化,人们大约是觉得有光涂料过于晃眼,转而喜欢消光涂料了。这时,青年科技工作者把以前的试验记录拿出来,稍加改动,就做出了消光涂料。
笔者认为,思维模式有些类似外语学习中的语法。没有语法固然是不行的,但是,在与外国人对话之前,先考虑“下一句话用什么语法”,那也是不行的。思维模式的运用亦是如此。我们可以在科研中及时对工作进行总结与反思,看看哪些思路和做法是正确的,在哪些问题上走了弯路?把总结与反思上升到思维模式的高度来认识也是有益的,是富于指导性和建设性的。或者在研究中遇到难以克服的障碍时,认真想一想,是不是应该换一个思路了?换一种思维方式,有可能会迎来柳暗花明。然而,假如在工作开始之前就考虑采用什么样的思维模式,那恐怕是不现实的。
? ——引自知识产权出版社新书《科技创新思路与方法:兼议未来50年科技发展热点》2013年1月出版