逆向创新
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什么是逆向创新[1]
逆向创新是运用逆向推理，将通常思考问题的思路反转过来，针对现象、问题或解法，分析其相反方面，从另一角度探寻新途径的逆向创新方法。逆向创新也称反向探求。[2]
宋代司马光砸缸救小孩就是逆向思维法的典型例子。他不是用将小孩拉出来而是用砸水缸让水流走的办法来救小孩。
又如，法拉第从人们公认的“电流产生磁场”的原理出发，设想“磁能产生电”，提出了电磁感应定律，经过9年时间的实验和探索，终于证实了电磁感应现象，根据这一原理研制出世界上第一台发电机。
逆向创新要克服思维定势的约束，并对熟悉的事物持陌生的态度，用新的观点、从新的角度去看待事物。如留声机就是根据电话机进行逆向创新的例子。
逆向创新的主要途径[1]
- 1．功能性逆向创新
人们在长期从事实践活动的过程中，对解决某类问题过程中的各种功能关系形成了固定的认识，若将某些已被人们普遍接受的功能关系颠倒，有时可以收到意想不到的效果。在适当的条件下，这种新方法可能解决常规方法不能解决的问题。
人们用火加热食品时总是将食品放在火的上面，当热源的形式改变以后人们仍然习惯这样安排热源和食品的位置。夏普公司生产的煎鱼锅刚开始也是按照普通加热锅的形式进行设计的，但在使用中却发现当鱼被加热时，鱼体内的油滴落到热源上会产生大量的烟雾而造成污染。设计者运用逆向创新，提出能否改变热源和鱼的相对位置，即把热源放在上面，鱼放在下面。根据这一设计思路，他们把热源放在煎鱼锅的上面，研制出采用上加热方式的无烟煎鱼锅。
- 2．结构性逆向创新
活塞式内燃机的主要结构是曲柄滑块机构，但活塞往复运动中的惯性力却阻碍了内燃机转速的提高。运用结构性逆向创新方法，汪克尔发明了旋转活塞式内燃机，提高了内燃机的转速，但由于这种旋转活塞式内燃机的活塞和气缸都不是圆形的，由于加工误差和工作中的非均匀磨损，将使活塞和气缸之间产生泄漏而导致内燃机的工作效率很低，在采用多种传统方法来减少磨损仍不奏效时，工程技术人员运用结构性逆向创新方法，提出寻求用较软的耐磨材料做气缸衬里的新思路。最后，选择石墨材料较好地解决了磨损问题，提高了工作效率，终于使旋转式活塞式内燃机能够投入生产。
又如冲压加工时，由于冲裁力很大，模具容易磨损。为提高模具的耐磨性，人们往往考虑尽量提高模具材料的硬度，但这样又会给模具的加工工艺带来很多新的困难。运用逆向思维，凹模采用较软的特殊材料制造，当凹模在冲裁力作用下发生塑性变形时，可弥补由于磨损而造成模具的材料损失，使模具的磨损自动得到补偿，大大提高了模具的使用寿命，也可降低对模具制造精度的要求，从而降低了生产成本。
- 3．因果关系逆向创新
自然界中很多自然现象是有联系的，在某一自然过程中，一种自然现象可以是另一种自然现象的原因，而在另一自然过程中，这种因果关系可能会颠倒。探索这些自然现象之间的联系及其规律是自然科学研究的任务。
例如，声音能产生振动，那么振动能否复现原声呢?爱迪生发明的留声机就是对声音能引起振动现象中的原因和结果的颠倒应用。
又如，1800年意大利科学家伏打(A．Volta，1745—1827年)在酸浸不同金属片时，发明了将化学能转变为电能的“伏打电池”。有些科学家提出能否将电能转化为化学能。后来，英国物理学家、化学家尼科尔森和英国解剖学家卡来尔进行了电解水的试验，发现将连接电池两极的铜线浸入水中并相互靠近时，将会在一根铜线上产生氢气，另一根铜线被氧化。若用黄金线代替铜线，则两根导线上分别析出氢气和氧气。例如，人们根据金属被腐蚀的原理发明了蚀刻和电化学加工方法。又如，利用机械结构转动时由于不平衡会引起振动的原理，而发明了可夯实地基的机械夯。
案例1：大庆油田的发现[3]
在1964年12月召开的第三届全国人民代表大会上宣布“第一个五年计划建设起来的大庆油田，是根据我国地质学家独创的石油地质理论进行勘探而发现的”。此时人们都不禁向一位满头银丝的老科学家投去尊敬的目光，他就是我国杰出的地质学家李四光。
近代地质学从18世纪末兴起于欧洲，研究者采用化石对比法和将今论古法，使地质学从神学中解放出来，成为一门科学，在此后的100多年，它主要描述地质构造形态和认识构造现象，而未能揭示地质构造的本质、联系和起源。20世纪20年代，李四光着手创建新的地质力学，他认为地质构造现象都是地壳运动的产物，在地壳运动中，由于地应力的作用，使岩石发生形变，因而可以反过来根据地质构造现象来研究力的作用方式，进而探索地壳运动的方向和起源，这种方法被称为“反序法”。由于他运用了这种从现象到本质、从结果追索到原因的反向探求研究方法，取得了重大成果。
李四光认为，地质构造现象虽然错综复杂，但还是有章可循，运用反向探求法，他对地壳构造和运动规律的研究不断产生新的发现。他研究了构造体系的各种类型和等级划分，使人们认识到地质现象的规律性，同时，由于构造体系控制着矿产的形成和分布，对构造体系的研究能够指导地下矿产资源的勘探和开发。
构造体系是地质力学的一个基本概念，在研究构造体系的过程中，李四光将科学观察、科学实验和理论分析紧密结合，以求实现理论和实践的统一。首先，李四光十分重视野外考察工作，他一生都坚持不懈地进行野外考察，即使旅行、疗养中也念念不忘进行考查，发现了大量的地质现象。其次，是理论分析。李四光对各种现象在理论上进行解析，通过力学分析对岩石的力学性质和地应力进行研究，认识地质构造的本质。第三是模拟实验，通过高度相似性设计模拟实验，检验已有认识是否正确，将模拟实验引入地质学的研究是李四光的一项创举。建立地质力学的基本方法生动地体现了辨证唯物主义认识论的原则。
在建立地质力学的过程中，也表现出了李四光不迷信权威，科学的批判精神和创新勇气。1926年他首次发表地球自转速率的变化是地球表面形象变化的主要原因的论文，因为和传统认识不同，而中国当时科技相当落后，论文受到了外国权威轻率的否定和嘲讽。在中国有没有石油矿产问题上，美国权威早已得出“陆相无油”、“中国贫油”的结论，但李四光一反陈说，对这个问题作出了明确的回答，这些都体现了他敢于创新和科学的求实精神。他认为是否存在油矿，关键不在于“海相”、“陆相”，而在于有没有生油和储油条件。他根据地质力学的基本理论分析我国地质构造，指出中国东部新华夏构造体系的三个巨大沉降带具有良好的生油和储油条件，他主持了东北和华北的石油地质勘查工作，通过大庆油田的发现和开采，我国终于摘掉了“贫油”的帽子，极大地振奋了我国人民的民族精神。
随后，我国又相继发现了胜利、大港、华北、江汉大油田，证实了李四光的科学预见的巨大成效，地质力学不仅指导了石油的开发，而且对于其他地下矿产资源的勘探、地震预报、水文地质、工程地质、开发地热等方面也发挥了重要作用。地质力学的建立，体现了反向探求可以产生新的发现，建立新的理论。李四光在建立地质力学的过程中，始终坚持辩证唯物主义的认识论，实践一认识一再实践一再认识，发展了地质科学的认识论和方法论。在创新的过程中，还必须坚持科学的批判精神，坚持正确的思想，求真务实，不断探索。大庆油田是我国最大的油田，迄今为止产油仍占全国石油产量的一半，大庆油田的发现，不仅是我国石油地质工作的一项伟大成就，而且是建国以来所取得的最重大科学技术成果之——。它体现下科学理论对技术实践的指导，同时通过技术成果反过来验证、完善和发展科学理论。大庆油田的开采充分体现了科学技术是第一生产力。
