初唐时期著名的医学家孙思邈,从年轻的时候就是一名为了治病的医生,他精通医道。在他给人看病的时候遇到了一个难题:一个患者撒不出尿,膀胱快胀破了,非常痛苦。看到这种情况,孙思邈想:“尿流不出来,可能是管排尿的口子失去了作用。如果想办法用根管子插进尿道,尿也许能排出来。”虽然想着容易,但做起来是非常困难的,因为尿道很细,找到这种既软又细的管子是非常难的。他也被这个问题弄得困惑不解。这时,他看到一个小孩儿正在拿着一根烤热的葱管吹着玩,葱管非常细。他受到启发,就找来一根细葱管,把尖的一头切掉,将其插进患者的尿道里,再用力一吹,不一会儿,尿就顺着葱管流了出来。这就是世界上第一个导尿管,而孙思邈也成了发明导尿术的人,为后人铭记。
从思维角度看,移植是一种创造性思维方法。它通过相似联想、相似类比,从表面上看来仿佛是毫不相关的两个事物或现象之间,发现它们的联系。
“移植”一词原意是指植物的嫁接种植方法,移植法是一种应用广泛的创造技法。通览人类的发明创造成果,有不少地方是这种技法应用的结果。以前人们在购买了火腿肠后,几乎都是用牙齿撕开外包装进食,既不卫生也不方便。后来人们在火腿肠的外包装上采用的易拉起封条,就是引用了香烟的包装,十分方便卫生。
英国剑桥大学教授贝弗里奇说:“移植是科学发展的一种主要方法。大多数的发现都可应用于所在领域以外的领域,而应用于新领域时,往往有助于促成进一步的发现。重大的科学成果往往来自移植。”
1.移植的特点及原理
法国近代微生物学奠基人巴斯德曾花费了大量的时间和心血研究证明:酒变酸和肉汤变质的原因,都是由于细菌作怪,经过高温处理的瓶子里的酒或肉汤,只要与外界严密隔离,就不会变味变质。
当英国外科医生李斯特看到巴斯德的这一实验报告后,他想,如果说细菌破坏了酒味和使肉汤变质,那么细菌不也是手术后患者伤口化脓溃烂的原因吗?于是,李斯特把巴斯德的理论和经验移植到医疗领域里,发明了外科手术消毒法,拯救了千百万患者的生命。
这个发明实例揭示的道理,正是创造性思考的关键所在:不同领域的知识和方法有时可以相互借鉴,即移植。它不是按常规的做法,而是主动把注意力转向其他领域,使用其他领域的原理、技术、方案来解决问题。
采用移植法,首先要分析问题的关键所在,即搞清创造目的与创造手段之间的不协调、不适应问题;然后借助联想、类比手段,找到被移植的对象,确定移植的具体形式和内容,并通过实验研究和设计活动实现发明创造。
2.移植的类型
(1)原理移植:科学原理具有普遍性,我们可以将某一事物原理移植到可以使用这一原理的许多事物上,从而创造出新的产品。江西省抚州市临川区河东中学初二女学生范碧海发明的拔棉秆器就是运用了移植法中的原理移植。范碧海家在农村,家里有责任田,每当收完棉花后,她都要跟父母到田里去拔棉秆。粗壮的棉秆她拔不起来,还常把手磨破。于是她很想做一个工具,来代替繁重的徒手劳动。但是,她想来想去,总不知如何下手。后来她参加了县里举办的小发明培训班,教师讲的移植发明技法对她启发很大。她想,要是将钉锤撬钉的原理移植过来准行,因为带羊角的钉锤能撬起钉在木头里的钉子,类似的拔棉秆器也一定能拔起地里的棉秆。在老师的指导下,通过一段时间的努力,她终于完成了这项发明。拔棉秆器外形类似羊角钉锤,作用原理类似钉锤拔钉子的杠杆作用。它由叉口、弯头、加强筋、手柄及支点铁杆脚等构成,拔棉秆时,将羊角叉口插入棉秆根部,把手柄往下压,棉秆立即被轻松拔起。
(2)结构移植:把某个产品的结构不经实质性的改进,移植到自己的产品上,叫结构移植。最早发明拉链的是发明家贾德森,起初是作为鞋的紧固件而设计的,由于它的独特性而获得了专利。拉链具有便于开合的功能,经过一百多年的发展,拉链技术已广泛应用于生产和生活的各个角落,如衣、裤、裙、帽、睡袋、笔袋、公文包、枕套、沙发垫、钱包和笔记本等。医生将其移植到医疗手术中,发明了“皮肤拉链缝合术”;食品工程师将拉链技术用于食品工业中,发明了“拉链式食品保鲜技术”。
(3)功能移植:将某领域所具有的独特功能,以某种形式移植到本领域,可导致该技术功能应用领域的扩展,并实现新的创造。例如将激光技术移植到工业加工部门,研制出了激光打孔机;移植到精密测量技术部门,发明了激光定向仪、激光测厚仪、激光全息照相术等。又如,日本一家公司将妇女烫发用的电吹风,经过改型设计,用于烘干被褥,结果发明了一种被褥烘干机。
应用移植法,关键要注意两点:一是打破传统的思维定式;二是要善于打破专业的界限。