唐代文學(xué)家柳宗元,曾寫過三篇著名的寓言,合稱(三戒)。其中一篇題為(黔之驢),其故事大意是:從前貴州沒有驢,有人用車運(yùn)進(jìn)一匹,卻發(fā)現(xiàn)沒有什么用處,便把驢子丟在山上了。一只老虎初見驢子,見其個(gè)頭高大有點(diǎn)害怕。后來,老虎接近它,故意騷擾激怒,驢子不知是計(jì),舉蹄就踢,老虎這才發(fā)現(xiàn)驢的本領(lǐng)不過如此,于是猛撲過去,把驢子吃掉。
宋代詩人陸游讀罷這則寓言后,隨口吟道:“技能已盡似黔驢”。從此,人們以“黔驢之技”來形容有限的拙劣技能。
從發(fā)明創(chuàng)造技法的角度看,(黔之驢)又給我們什么新的啟迪呢?假如老虎不想辦法去騷擾激怒驢子,恐怕不會(huì)發(fā)現(xiàn)表面龐大的驢的本事不過如此。換句話說,老虎的聰明就在于它能通過動(dòng)態(tài)觀察發(fā)現(xiàn)黔驢外強(qiáng)中干的本質(zhì)。從這則寓言聯(lián)想到的化靜為動(dòng)的觀察方法,對(duì)發(fā)明創(chuàng)造或許是一件利器。
動(dòng)態(tài)觀察的確能導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造。例如,金屬是常用的材料類型,研究金屬材料的性能對(duì)發(fā)展材料工業(yè)和科學(xué)用材都具有重要的意義,對(duì)一種金屬材料而言,在定態(tài)下觀察,除了看見它的形體、光澤等屬性外,不可能有新的發(fā)現(xiàn)。如果將它逐步冷卻,進(jìn)行降溫狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)觀察,又會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果呢?有人按此方法對(duì)金屬進(jìn)行研究。當(dāng)人們把鉍、鉛、錫等金屬降至-273℃時(shí),發(fā)現(xiàn)了令人激動(dòng)的現(xiàn)象,即此時(shí)金屬的電阻為零。人們將這種現(xiàn)象稱作“超導(dǎo)現(xiàn)象”。
超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn),必然激發(fā)世界各國(guó)對(duì)超導(dǎo)材料的開發(fā)與應(yīng)用研究,發(fā)明創(chuàng)造也出現(xiàn)了新的舞臺(tái)。人們應(yīng)用超導(dǎo)技術(shù)制造產(chǎn)生磁流體發(fā)電需要的巨大磁場(chǎng)的線圈,因其電阻為零,線圈上便能通過很強(qiáng)的電流。由于超導(dǎo)材料具有完全不容納磁力線的特殊性質(zhì),因此可以用它制成懸浮在磁場(chǎng)中的旋轉(zhuǎn)軸,這樣,開發(fā)無摩擦的軸承便不再是一種幻想。如果能應(yīng)用超導(dǎo)材料制成高壓輸電線,輸電損失將從現(xiàn)在的20%以上降至到接近零的水平,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益是十分可觀的。
再看一只靜靜地?cái)[在桌上的雞蛋,你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么呢?靜態(tài)下的雞蛋,很難讓你悟出有關(guān)蛋的發(fā)明創(chuàng)意,倘若化靜為動(dòng)去觀察,或許有出人意外的發(fā)現(xiàn)和發(fā)明呢!不久前,有個(gè)叫林力凡的研究者,在對(duì)司空見慣的雞蛋沉思良久之后,想到了將蛋逐步加壓的動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn),企望在實(shí)驗(yàn)中能碰上好運(yùn)。他將蛋放在一個(gè)封閉的鐵筒中,然后逐步加壓,分步觀察。開始,他并沒有發(fā)規(guī)在常規(guī)壓力下蛋有什么變化,直到他將筒內(nèi)壓力升高到6000個(gè)大氣壓后,他才發(fā)現(xiàn)了“新大陸”。經(jīng)過高塔處理的雞蛋,蛋殼完好無缺且是冷的,但是將蛋殼打開后,發(fā)現(xiàn)蛋已凝固。這種被“壓熟”了的雞蛋蛋黃呈鮮黃色且富有彈性,一嘗覺得味道特別鮮美可口,再進(jìn)行化驗(yàn),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值毫不破壞。林力凡大喜過望,馬上想到了“壓力烹煮法”和“超高壓食品”的發(fā)明。
壓力為什么可以將食品
煮”熟呢?這是因?yàn)樗蜏囟纫粯?,都是自然界中能夠改變物質(zhì)狀態(tài)的物理要素。通常,我們是在壓力不變下改變溫度來進(jìn)行烹煮,而現(xiàn)在則是在溫度不變的情況下增壓壓力來弄熟食品。
用加壓的辦法來處理食品有什么優(yōu)點(diǎn)呢?據(jù)林力凡研究,加壓不會(huì)影響食品中的維生素、香味和色素等低分子化合物的結(jié)構(gòu)和性能,因此不會(huì)像加熱那樣使食品變色。此外,加壓也有助于保持食品的新鮮風(fēng)味。例如,往年陳米經(jīng)過超高壓處理之后,和剛收獲的新米一樣好吃。對(duì)于藥品、血液的消毒,不宜加熱處理,這時(shí)超高壓處理就大顯神通了。
通過上面的實(shí)例可知,為了多方面地把握研究對(duì)象的特征或?qū)傩?,不僅要對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)觀察,而且要?jiǎng)?chuàng)造條件在激發(fā)、擾動(dòng)的狀態(tài)下對(duì)它進(jìn)行觀察,從而獲取更全面的事實(shí)材料或發(fā)現(xiàn)人們?cè)陟o態(tài)下無法知道的現(xiàn)象。動(dòng)態(tài)觀察法的創(chuàng)新原理,就在于動(dòng)中求新。
運(yùn)用動(dòng)態(tài)觀察法時(shí),首先要對(duì)研究的“驢”進(jìn)行靜態(tài)觀察,了解其靜態(tài)特征;然后通過改變時(shí)空環(huán)境或物理?xiàng)l件(溫度、壓力、速度等)創(chuàng)造動(dòng)態(tài)條件。如果能觀察到鮮為人知的動(dòng)態(tài)特性,那么發(fā)明創(chuàng)造活動(dòng)將會(huì)有新的突破。
假如有人想改良植物品種,運(yùn)用動(dòng)態(tài)觀察法將如何操作?將它放置在航天飛機(jī)或衛(wèi)星上去進(jìn)行太空處理,或許有新的收獲。