等价变换强调以原理上相同的事物为发明的基础,主要适合的是模仿、改进型的创新发明。
鲁班是春秋时期鲁国的巧匠。据传说,他有一次承造一座大宫殿,需用许多木材,于是,他口1徒弟上山去砍伐大树。当时还没有锯子,只能用斧子砍树,一天砍不了多少棵树,木料供应不上,他很着急,亲自上山去看看。山非常陡,他在爬山的时候,一只手拉着丝茅草,一下子就把手指头拉破了,流出血来。鲁班非常惊奇,一根小草为什么这样厉害?一时也想不出道理来。
在回家的路上,他就摘下一棵丝茅草,带回家去研究。他左看右看,发现丝茅草的两边有许多小细齿,这些小细齿很锋利,用手去扯,就划破一个口子。这一下把鲁班提醒了。他想,如果像丝茅草那样,打成有齿的铁片,不就可以锯树了吗?
于是,他就和铁匠一起试制了一条带齿的铁片,拿去锯树,果然成功了。有了锯子,木料供应问题就解决了。
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,而是舍弃其过时的、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、新的秩序和新的形式。
事物之间的等价性(即相似性或共性)绝不仅限于形状的相似和类别、属性的相同,而是更广泛的原理上的相同。等价变换就是凭特定的认知观点将所思考的事物“抽象化”,找出共性的原理,再以“抽象化”的事物为基础进行思考,从而进行创新。
创新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,创新就如同昆虫的进化,昆虫发展要经过幼虫、蛹到成虫三个阶段。创新也需要经过量变(继承)一质变(创新)一完成新产品这三个阶段。
从古代的动物油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。低级的东西逐渐抛弃,变为高级的,但它们却保留有共同特征——原理相同。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,而工具和日常用品的进化却依赖于人脑进行的创造活动。过去的一切创造发明,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。
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日本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。受此启发,导致了滚筒式打稻机的发明。
用等价变换解释这一过程就是:雨伞尖是原型,“旋转打掉”是伞尖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,引进表面布满金属杆的滚筒及相应的脚踏旋转机械,最后经过反复试验完成了发明物。
等价变换强调以原理上相同的事物为发明的基础,主要适合的是模仿、改进型的创新发明,面对一些没有更多原型为基础的组合创新或原理突破型发明,等价变换就难以适用。但这种方法也概括了创新的一些具有比较普遍性的规律,所以还是在创新中起着重大作用。