功能原理设计与创新的实例

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1、功能原理设计与创新实例33功能原理设计与创新实例创造是有目的的探索活动，人类在进行了无数次创造实践以后，逐渐总结出一些规律性的东西，形成了有关创造的理论。创造原理是创造理论的核心内容，它是指导人们开展创造实践的基本法则。为了从总体上对创造原理进行把握，有人在这里引入了“极”的概念。什么是‘‘极”，极是事物的端。中国的道家把大干世界归纳为阴阳两极。有无，天地，昼夜，正反，男女，水火……，无不包容于两极之中。在创造理论中，我们称事物的原发端所在的域为原极；把与之相对或相异的其他事物所在的域称为对极。因此，从创造的思维域考察，创造原理大体上可分为三大类，即：原

2、极思维创造原理、对极思维创造原理和合极思维创造原理。一原极思维创造原理世界是普遍联系和永恒发展着的物质统一体。凡新事物的产生，必定有一原始的起点，或者说是本原，也必定有一个从无到有，从小到大，从简单到复杂，从低级到高级的发展过程。中国道家的祖师老子云：“天下万物生于有，有生于无”，“道生一，一生二，二生三，三生万物。”说得非常有哲理。这里所说的事物原始起点或本原就是事物的原极。一切事物皆包容于宇宙，那么什么是宇宙的原极呢?以当代著名物理学家霍金为代表的“大爆炸理论(假说)”认为，在远古，宇宙只是一个点，在此之前，没有时间，也没有空间，所有的一切都集聚在一

3、个点上，大爆炸发生瞬间，时间才得以开始，日月星辰构成的空间才灿烂于斯，这就是宇宙的原极，宇宙的始端。宇宙将来会怎么样?霍金在他的《时间简史》中认为，宇宙中的黑洞，是宇宙中星系失去能量后，塌陷而形成的质量中心，由于它具有极大的引力场，以至于光也会在这个中心里被湮灭，因此，物理学家将之形象地命名为“黑洞”。虽然宇宙目前还在不断地膨胀，但耗尽能量的恒星们终究将朝黑洞塌陷，宇宙中现在已形成了很多黑洞，一个个小的黑洞又将向大的黑洞积聚，因此，现在看来浩淼无际的宇宙终将凝缩为一个点，这是它的终极，于是时间又将因此消失。霍金和他的同事们用实验证明了他们假说的科学性。但

4、这毕竟还只是假说，人们大可不必担心，因为宇宙的大爆炸不会只此一次，有无之间的交替，将永远存在。有了原极的概念，原极思维创新的概念就十分容易建立。简言之，从事物的本原出发所进行思维创新，就是原极思维创新。这里讲一个有趣的佛教故事。据明代瞿汝稷著的《指月录》所载，南京清凉寺有个法号法灯的和尚，生性豪放不羁，不守清规戒律，为同寺众僧所不齿，但寺中的长老法眼却十分器重他。一日法眼登坛讲法，给众僧提了一个问题：一串金铃挂在一头猛虎脖子上，谁能把它解下来?众僧面面相觑，无人能答，转问法灯，法灯应声答道：解铃还须系铃人(图3-1)。意思是要解决眼前这个性命攸关的问题，

5、还要从原本产生问题的源头去找。这个故事是用原极创新思维解决问题的形象说明。用原极创新思维进行创造，人们从原事物着眼，或者在外形、材质和性能上进行改造；或者向深层次进行挖掘，开发出事物新的用途；或者在原事物基础上进行继承借鉴，创造出新事物。这种创造原理，因果逻辑关系明晰，易于为一般人所掌握，因此是人类创造活动中应用最为广泛的创造原理。33根据原极思维创造时切入点的不同，原极思维创造原理又可具体分为：一、挖掘深化创造原理任何事物发展总是遵循从不完善到完善这样一个过程，这制是创造新事物的常用法则。围绕原事物进行不断地改进与完善，挖掘其潜能，深化拓展其功能，这就

6、是挖掘深化创造原理。下面举几个应用挖掘深化原理进行创新的事例。例3-1洗衣机的更新换代洗衣机的更新换代是典型的用挖掘深化创造原理进行创新的范例。原始的洗衣机结构并不复杂：用一个筒作为盛水和衣物的容器，容器的底部有一个凹凸的转轮。洗衣机以电动机作为驱动机构。通过一个离合器，使转轮或者来回反复转动，模拟人手洗衣时来回搓擦的动作；或者顺一个方向高速旋转，利用离心力使衣物脱水，起到甩干作用。当然，在电动机与执行机构之间，还有一个变速装置，使电动机的高速转动变为相对低速的正反转运动，洗涤的方式用手控方式操纵。当时，人们认为这是能让人从烦人的洗衣工作中解放出来的完美

7、机器。不久，人们便发现原始洗衣机的两处不足：一是只用一个筒完成洗涤和过水两道工序，操作不便，水浪费严重；二是洗衣过程中，要不断参与操作，并没有使人真正从洗衣工作中解脱出来。针对这两方面的需求，进行挖掘深化创造，很快发明出了双缸洗衣机和全自动洗衣机。随着人们生活水平的提高，一方面，随用随洗的小型化洗衣行为逐渐有向定期洗衣，洗涤容量大型化发展的趋势，于是开发大容量、大功率和新型洗衣机便提到议事日程上来；另一方面，单身族人群的扩大，小体积的洗衣机也显露出强劲的消费需求。于是，滚筒式洗衣机和迷你型洗衣机又应运而生。……例3-2火车的发明与发展18世纪后半期的英国

8、，由于蒸汽机的发明，促进了产业革命，采煤业得到了迅速发展，为了更多更快地运煤，人