逆向創新
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什麼是逆向創新[1]
逆向創新是運用逆向推理，將通常思考問題的思路反轉過來，針對現象、問題或解法，分析其相反方面，從另一角度探尋新途徑的逆向創新方法。逆向創新也稱反向探求。[2]
宋代司馬光砸缸救小孩就是逆向思維法的典型例子。他不是用將小孩拉出來而是用砸水缸讓水流走的辦法來救小孩。
又如，法拉第從人們公認的“電流產生磁場”的原理出發，設想“磁能產生電”，提出了電磁感應定律，經過9年時間的實驗和探索，終於證實了電磁感應現象，根據這一原理研製出世界上第一臺發電機。
逆向創新要剋服思維定勢的約束，並對熟悉的事物持陌生的態度，用新的觀點、從新的角度去看待事物。如留聲機就是根據電話機進行逆向創新的例子。
逆向創新的主要途徑[1]
- 1．功能性逆向創新
人們在長期從事實踐活動的過程中，對解決某類問題過程中的各種功能關係形成了固定的認識，若將某些已被人們普遍接受的功能關係顛倒，有時可以收到意想不到的效果。在適當的條件下，這種新方法可能解決常規方法不能解決的問題。
人們用火加熱食品時總是將食品放在火的上面，當熱源的形式改變以後人們仍然習慣這樣安排熱源和食品的位置。夏普公司生產的煎魚鍋剛開始也是按照普通加熱鍋的形式進行設計的，但在使用中卻發現當魚被加熱時，魚體內的油滴落到熱源上會產生大量的煙霧而造成污染。設計者運用逆向創新，提出能否改變熱源和魚的相對位置，即把熱源放在上面，魚放在下麵。根據這一設計思路，他們把熱源放在煎魚鍋的上面，研製出採用上加熱方式的無煙煎魚鍋。
- 2．結構性逆向創新
活塞式內燃機的主要結構是曲柄滑塊機構，但活塞往複運動中的慣性力卻阻礙了內燃機轉速的提高。運用結構性逆向創新方法，汪克爾發明瞭旋轉活塞式內燃機，提高了內燃機的轉速，但由於這種旋轉活塞式內燃機的活塞和氣缸都不是圓形的，由於加工誤差和工作中的非均勻磨損，將使活塞和氣缸之間產生泄漏而導致內燃機的工作效率很低，在採用多種傳統方法來減少磨損仍不奏效時，工程技術人員運用結構性逆向創新方法，提出尋求用較軟的耐磨材料做氣缸襯裡的新思路。最後，選擇石墨材料較好地解決了磨損問題，提高了工作效率，終於使旋轉式活塞式內燃機能夠投入生產。
又如衝壓加工時，由於沖裁力很大，模具容易磨損。為提高模具的耐磨性，人們往往考慮儘量提高模具材料的硬度，但這樣又會給模具的加工工藝帶來很多新的困難。運用逆向思維，凹模採用較軟的特殊材料製造，當凹模在沖裁力作用下發生塑性變形時，可彌補由於磨損而造成模具的材料損失，使模具的磨損自動得到補償，大大提高了模具的使用壽命，也可降低對模具製造精度的要求，從而降低了生產成本。
- 3．因果關係逆向創新
自然界中很多自然現象是有聯繫的，在某一自然過程中，一種自然現象可以是另一種自然現象的原因，而在另一自然過程中，這種因果關係可能會顛倒。探索這些自然現象之間的聯繫及其規律是自然科學研究的任務。
例如，聲音能產生振動，那麼振動能否復現原聲呢?愛迪生髮明的留聲機就是對聲音能引起振動現象中的原因和結果的顛倒應用。
又如，1800年義大利科學家伏打(A．Volta，1745—1827年)在酸浸不同金屬片時，發明瞭將化學能轉變為電能的“伏打電池”。有些科學家提出能否將電能轉化為化學能。後來，英國物理學家、化學家尼科爾森和英國解剖學家卡來爾進行了電解水的試驗，發現將連接電池兩極的銅線浸入水中並相互靠近時，將會在一根銅線上產生氫氣，另一根銅線被氧化。若用黃金線代替銅線，則兩根導線上分別析出氫氣和氧氣。例如，人們根據金屬被腐蝕的原理髮明瞭蝕刻和電化學加工方法。又如，利用機械結構轉動時由於不平衡會引起振動的原理，而發明瞭可夯實地基的機械夯。
案例1：大慶油田的發現[3]
在1964年12月召開的第三屆全國人民代表大會上宣佈“第一個五年計劃建設起來的大慶油田，是根據我國地質學家獨創的石油地質理論進行勘探而發現的”。此時人們都不禁向一位滿頭銀絲的老科學家投去尊敬的目光，他就是我國傑出的地質學家李四光。
近代地質學從18世紀末興起於歐洲，研究者採用化石對比法和將今論古法，使地質學從神學中解放出來，成為一門科學，在此後的100多年，它主要描述地質構造形態和認識構造現象，而未能揭示地質構造的本質、聯繫和起源。20世紀20年代，李四光著手創建新的地質力學，他認為地質構造現象都是地殼運動的產物，在地殼運動中，由於地應力的作用，使岩石發生形變，因而可以反過來根據地質構造現象來研究力的作用方式，進而探索地殼運動的方向和起源，這種方法被稱為“反序法”。由於他運用了這種從現象到本質、從結果追索到原因的反向探求研究方法，取得了重大成果。
李四光認為，地質構造現象雖然錯綜複雜，但還是有章可循，運用反向探求法，他對地殼構造和運動規律的研究不斷產生新的發現。他研究了構造體系的各種類型和等級劃分，使人們認識到地質現象的規律性，同時，由於構造體系控制著礦產的形成和分佈，對構造體系的研究能夠指導地下礦產資源的勘探和開發。
構造體系是地質力學的一個基本概念，在研究構造體系的過程中，李四光將科學觀察、科學實驗和理論分析緊密結合，以求實現理論和實踐的統一。首先，李四光十分重視野外考察工作，他一生都堅持不懈地進行野外考察，即使旅行、療養中也念念不忘進行考查，發現了大量的地質現象。其次，是理論分析。李四光對各種現象在理論上進行解析，通過力學分析對岩石的力學性質和地應力進行研究，認識地質構造的本質。第三是模擬實驗，通過高度相似性設計模擬實驗，檢驗已有認識是否正確，將模擬實驗引入地質學的研究是李四光的一項創舉。建立地質力學的基本方法生動地體現了辨證唯物主義認識論的原則。
在建立地質力學的過程中，也表現出了李四光不迷信權威，科學的批判精神和創新勇氣。1926年他首次發表地球自轉速率的變化是地球錶面形象變化的主要原因的論文，因為和傳統認識不同，而中國當時科技相當落後，論文受到了外國權威輕率的否定和嘲諷。在中國有沒有石油礦產問題上，美國權威早已得出“陸相無油”、“中國貧油”的結論，但李四光一反陳說，對這個問題作出了明確的回答，這些都體現了他敢於創新和科學的求實精神。他認為是否存在油礦，關鍵不在於“海相”、“陸相”，而在於有沒有生油和儲油條件。他根據地質力學的基本理論分析我國地質構造，指出中國東部新華夏構造體系的三個巨大沉降帶具有良好的生油和儲油條件，他主持了東北和華北的石油地質勘查工作，通過大慶油田的發現和開采，我國終於摘掉了“貧油”的帽子，極大地振奮了我國人民的民族精神。
隨後，我國又相繼發現了勝利、大港、華北、江漢大油田，證實了李四光的科學預見的巨大成效，地質力學不僅指導了石油的開發，而且對於其他地下礦產資源的勘探、地震預報、水文地質、工程地質、開發地熱等方面也發揮了重要作用。地質力學的建立，體現了反向探求可以產生新的發現，建立新的理論。李四光在建立地質力學的過程中，始終堅持辯證唯物主義的認識論，實踐一認識一再實踐一再認識，發展了地質科學的認識論和方法論。在創新的過程中，還必須堅持科學的批判精神，堅持正確的思想，求真務實，不斷探索。大慶油田是我國最大的油田，迄今為止產油仍占全國石油產量的一半，大慶油田的發現，不僅是我國石油地質工作的一項偉大成就，而且是建國以來所取得的最重大科學技術成果之——。它體現下科學理論對技術實踐的指導，同時通過技術成果反過來驗證、完善和發展科學理論。大慶油田的開采充分體現了科學技術是第一生產力。
