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第七节  类比法

所谓类比发明法,就是一种确定二个以上事物间同异关系的思维过程和方法。即根据一定的标准尺度,把与此有联系的几个相关事物(这既可是同类事物,也可是不同类事物)加以对照,把握住事物的内在联系进行创造。

类比方法,在人们的日常生活中也是常常运用到的。比如,为了买一样称心如意的商品,常要跑几个商店,从商品的价格、功能状况、使用价值和经久耐用的程度等方面进行比较,然后确定是否买下。但这不是类比发明,因为他没有创造,只是在同类产品中挑选好一点的,与我们讲的类比发明法是不同的,这里要求的是在类比中,有新的创造。

瑞士著名的科学家阿•皮卡尔就运用类比发明法创造了世界上第一只自由行动的深潜器。皮卡尔是位研究大气平流层的专家,他曾设计的平流层气球,飞到过15690米的高空。后来他又把兴趣转到了海洋,研究海洋深潜器。尽管海和天是两个完全不同的物资,水和空气都是流体,因此,阿•皮卡尔在研究海洋深潜器时,首先就想到利用平流层气球的原理来改进深潜器。在这以前的深潜器,既不能自行浮出水面,又不能在海底自由行动,而且还要靠钢缆吊入水中。这样,潜水深度将受钢缆强度的限制一钢缆越长,自身重量就越大,也就容易断裂,所以过去的深潜器一直无法突破2000米大关。皮卡尔由平流层气球联想到海洋深潜器。平流层气球由两部分组成;充满比空气轻的气体的气球和吊在气球下面的载人舱。利用气球的浮力,使载人舱升上高空,如果在深潜器上加一只浮筒,不也就像一只“气球”一样可以在海水中自行上浮了吗?皮卡尔和他的儿子设计了一只由钢制潜水球和外形像船一样的浮筒组成的深潜器,在浮筒中充满比海水轻的汽油,为深潜器提升力,同时,又在潜水球中放人铁砂作为压舱物,使深潜器沉人海底。如果深潜器要浮上来,只要将压舱的铁砂抛人海中,就可借助浮筒的浮力升至海上,再配上动力。深潜器就可以在任何深度的海洋中自由行动。这样就不需要拖上一根钢缆了。第一次试验,就下潜到1380米深的海底,后来又下潜到4042米深的海底。皮卡尔父子设计的另一艘深潜器“理雅斯特号”下潜到世界上最深的洋底--109l68米,成为世界上潜得最深的深潜器,皮卡尔父子也因此获得了“上天入海的科学家”的美名。

类比发明法是一种富有创造性的发明方法,人们可以用各种不同的事物进行类比,将会不断地产生出新的创造设想,获取更多的创造成果。但是,从异中求同,从同中见异的类比发明法也有缺点,就是运用这种方法推导出来的结论,或提出的创造设想,成功的可靠性不高。有时会把人引人迷途,尽管如此,它仍然是一种最大的创造性的发明方法。

类比发明法,还可根据不同的类比形式分为许多种,下面大致介绍几种。

一、直接类比法

发明者从自然界或已有的技术成果中,寻找出与发明对象类以的现象或事物,从中获得启示,从而发明设计出新的发明项目,这就叫做直接类比法。

例如:利用石头刃  石刀、石斧

鱼骨 针。

茅草边的齿  锯。

鸟飞 飞机。

照相照出照片 电影。

鱼游 潜水艇。

薄壳仿蛋屋顶。

树叶的结构  伞。

梳子垫在剪子下剪头发 安全剃头刀。

医疗器械:医用电子学。

电力设备:省能、省力、设备异常诊断,巡视机器人。

飞机:超高速具有安全性能等。

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二、间接类比法

就是用非同一类产品类比,产生创造。在现实生活中,有些创造缺乏可以比较的同类对象,这就可以运用间接类比法。如空气中存在的负离子,可以使人延年益寿、恢复疲劳,还可辅助治疗哮喘、支气管炎、高血压、心血管病等,但负离子只有在高山、森林、海滩湖畔较多。后来通过间接类比法,创造了水冲击法产生负离子,后吸取冲击原理,又成功创造了电子冲击法,这就是现在市场上销售的空气负离子发生器。

采用间接类比法,可以扩大类比范围,使许多非同一性、非同类的行业,也可由此得到启发、开拓新的创造活力。

三、幻想类比法

发明者在发明创造中,通过幻想类比进行一步步的分析,从中找出合理的部分,从而逐步达到发明的目的,设计出新的发明项目,这就叫做幻想类比法。

1834年,英国发明家巴贝治绘制出通用数字计算机图样。1942年,美国的阿塔纳索夫教授和他的学生贝利,运用幻想类比法,发明设计出世界上第一台电脑。

四、因果类比法

是指两个事物的各个属性之间,可能存在着同一因果关系,因此,我们可以根据一个事物的因果关系,推出另一事物的因果关系,这种类比法就是因果类比法。例如,在合成树脂(塑料)中加入发泡剂,使合成树脂中布满无数微小的孔洞,这样的泡沫塑料又省料,重量也轻,并有良好的隔热和隔音性能。日本一个叫铃木的人运用因果类比法,联想到在水泥中加入一种发泡剂,使水泥也变得既轻又具有隔热和隔音的性能,结果发明了一种气泡混凝土。

非洲卡拉哈里盆地边缘的草原地带,每逢旱季居民因缺水而惶惶不可终日,

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就这样,当地居民找到水源。

五、仿生类比法

发明者模仿生物的结构和功能等,搞出新的发明项目,这就叫做仿生类比法。例如:人走路步行机。人体 机器人。人眼 人造眼。蛙眼 电子蛙眼。鹰眼 电子鹰眼。蜻蜒眼和苍蝇眼 复眼照相机。手臂 新式掘土机。

中国江西省南昌市三中16岁学生熊杰,运用仿生类比法,发明设计了管内机械手,荣获了第三届中国青少年发明一等奖。

创新训练:1.青蛙  2.企鹅  3.老鼠

 

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浩(caiyihao)写于2004.7,转载请留作者和网站信息,谢谢!

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