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发明与创造发明与专利（一）内容提要内容提要•发明与发明的特点•二十世纪重大发明与未来发明•发明创造的类型•发明与专利•发明创造的常用技巧•创造力的构成与创新思维•提高创新能力的技巧•头脑风暴发明定义发明定义•应用自然规律解决技术领域中特有问题而提出创新性方案、措施的过程和成果产品之所以被发明出来是为了满足人们日常生活的需要而发明出来产品发明的成果或是提供前所未有的人工自然物模型，或是提供加工制作的新工艺、新方法机器设备、仪表装备和各种消费用品以及有关制造工艺、生产流程和检测控制方法的创新和改造，均属于发明 发明的特点发明的特点•发明不同于科学发现，发明主要是创造出过去没有的事物，发现主要是揭示未知事物的存在及其属性发明是新颖的技术成果，不是单纯仿制已有的器物或重复前人已提出的方案和措施一项技术成果，如果在已有技术体系中能找到在原理、结构和功能上同一的东西，则不能叫做发明发明的特点发明的特点•发明不仅要提供前所未有的东西，而且要提供比以往技术更为先进的东西，即在原理、结构特别是功能效益上优于现有技术发明总是既有继承又有创造，在一般情况下大都有先进性发明必须是有应用价值的创新，它有明确的目的性，有新颖的和先进的实用性。

发明方案既要反映外部事物的属性、结构和规律，又体现自身的需要发明者创造出新产品、新工艺前，已在观念中按功能要求预构所设计的对象，并在发明过程中不断地按优化的功能目标来完善其方案发明的特点发明的特点•发明又区别于实际生产和工程中的现实技术或现场技术发明要有应用前景和可能应用的技术方案和措施，一项发明能否被应用于生产过程或工程活动，还取决于它是否能纳入已有的技术系统或引起已有技术系统的革新，以及资金、设备、人力、材料、管理和市场诸方面的条件有了发明，未必就一定有相应的产品或工艺，未必就能解决生产和工程中的实际问题只有把发明转化为产品研制、工艺试验，转化为技术革新、试生产、批量生产和推广应用，才能成为现实技术二十世纪的重大发明二十世纪的重大发明•1901年无线电 1903年飞机 •1907年塑料 1928年青霉素 •1923年电视机 1942年核武器 •1943年计算机 1953年 DNA •1957年人造卫星 1967年器官移植 •1978年试管婴儿 影响未来的发明影响未来的发明•过去100年间，人类的生活已经被许许多多的发明彻底改变了。

从20世纪前20年的扬声器、飞机、速溶咖啡，30年代的易拉罐、家用电冰箱，40年代的尼龙丝袜、原子弹、微波炉，50年代的人类发明了信用卡、口服避孕药，60年代的电脑鼠标，70年代的人类发明了袖珍计算器、，80年代的光盘、因特网，90年代的短信等等 人造钻石：罗伯特·里纳莱斯通过高压气态碳的方法制造出了一块完美的四分之一克拉碳晶体，也就是钻石罗伯特在无意中实现了科学家多年以来始终未能实现的梦想，那就是制造能用于订婚戒指的人工钻石果蝇的飞行原理，他将研究方向转向了果蝇如何知道自己要去哪里的问题果蝇眼睛的构造同人类不同，在它的眼睛里，这个世界仅仅是一个25×25的矩阵，那么它是如何在一个空旷的教室里找到一只小小的酒杯并准确地着陆在酒杯边缘呢？未来的、电视、手表、计算机内将会广泛使用廉价的塑料芯片目前绝大多数电子产品采用硅，但是弗兰德认为，未来的、电视、手表、计算机内将会广泛的使用廉价的塑料芯片科学家开发了一种碳纳米管，它比钢的强度要大上很多倍NASA已经开始研究太空升降机采用太阳能动力的机器人在三英尺宽的碳纳米管太空升降机上以每小时120英里的速度升降，从而使向地球轨道运送材料让计算机当司机，让计算机当司机，反应迅速，能在驾驶员遇到麻烦时担负起驾驶的任务，降低事故率。

利用计算机芯片监控汽车内的所有设备，使计算机成为汽车的驾驶员用芯片支持记忆用芯片支持记忆通过微电极收听神经细胞之间的信号，能够理解细胞的语言，设计一种新型计算机芯片，希望有一天能够支持大脑的记忆库超轻型汽车，超轻型汽车，用碳纤维制造的汽车能减轻重量一半以上，燃油效率也提高一倍采用碳复合材料取代钢铁，使用碳纤维的汽车能减轻重量一半以上，碳纤维汽车在碰撞后应该能保护乘客，因为材料会破碎成很小的碎片，从而减缓了撞击基因电路基因电路，在一个典型的“基因电路”中，某一种化学物质能触发某个基因扮演“开关”的角色，启动另一个基因将细菌杀死可能很快就能为细胞设定程序，其中包括人类细胞发明创造类型发明创造类型•按创新程度不同，发明可以分为两大类①①开创性技术发明：开创性技术发明往往导致技术系统的根本性变革，其意义重大②②改进性技术发明：在技术发明中，数量最多的是改进型的，完善与基本技术有关的材料、结构、工艺和功能都会导致改进性技术发明开创性技术发明•新技术方案所依据的基本原理与已有技术有质的不同，又称基本技术发明–如蒸汽机技术的发明开创了热能向机械能的转化，在基本原理上区别于仅有机械能转化的简单机械。

–立足于电磁感应原理的电力技术的发明开创了电能与机械能的相互转化–从利用链式核反应原理到利用核聚变反应原理，可取得开创性的核技术发明•近代和现代的开创性技术发明大都以科学原理的突破为条件，自觉地应用新的科学原理来解决技术问题科学上的许多重大突破，将会导致技术上的开创性发明改进性技术发明•在基本原理不变的情况下，对已有技术作程度不同的改变和补充，又称改良性技术发明–如电灯中用钨丝代替碳丝，用充氩代替真空，都是依据电热发光的同一原理–高压蒸汽机、汽轮机和多缸蒸汽机的发明，都是对蒸汽机技术的改进•改进性技术发明以开创性技术发明为基础，开创性技术发明靠改进性技术发明得到完善和发展改进性技术发明可能以新的科学发现为前提 ，但在很多情况下是靠长期的经验积累和经验摸索没有科学原理的根本性突破，也可能做出有重大价值的改进性技术发明改进性技术发明与开创性技术发明的区分是相对的改进性技术发明•把一种基本技术移植、应用于多种对象，通常要求改变基本技术的某些环节，派生出另一些发明，这属于应用改进型技术发明•把多种已有技术结合起来组成一个前所未有的系统，实现某种新的功能，往往也需要对已有技术作改进而产生一些发明，这属于综合改进型技术发明。

•对产品的形状、构造乃至外观设计上的创新和改进，有时也具有发明的性质 发明与专利发明与专利•为了推动发明及其应用，国家以法律形式把发明确认为专利•在一般意义上，人们在技术活动中作出的有新颖性、先进性和实用性的创造和改进都属于发明；由国家和法律所认定的发明则与之不尽相同发明与专利发明与专利•专利法要求的发明有新颖性，仅指提出了尚未公开的或前所未见的技术方案专利法所说的发明的先进性是指新方案比原有技术有显著进步，而不是细微的改进新颖的外观设计也受法律的保护，可取得专利，但通常不认定为发明•专利法在判别发明的实用性时，包含社会价值和国情的考虑，对于违反国家法律、社会公德或妨害公共利益的发明创造，不授予专利权对于药品、食品、核物质、疾病的诊断和治疗方法等方面的发明，一般不授予专利发明与专利发明与专利•发明是有价值和使用价值的成果，专利把发明的商品属性以法律形式固定下来，使之成为不得无偿占有的财产，从而保护发明者的利益专利还要求发明者公开其创造成果以利于他人有偿使用，并把实施发明创造作为专利权人的法律义务，以促进技术信息交流和发明的推广应用 　发明创造的常用技巧发明创造的常用技巧1、缺点法：是指从操作方法、使用对象、功能结构等方面去寻找物品的缺点，通过改正这些缺点来形成创造目的的一种方法。

2、希望法：也称希望点列举法，就是从社会和个人愿望出发，通过列举希望来形成创造目的的课题这是寻找发明课题的一种常用的方法3、组合法：就是将两个或两个以上已有的技术原理或不同的产品，通过巧妙的结合或重组，从而获得整体功能的新技术、新产品的创造方法发明创造的常用技巧发明创造的常用技巧4、扩大法：就是使现有物品的某些方面数量上变大、变多、或者质量上变好它包括扩大体积、延长寿命和增加用途等方面5、移植法：将某一领域或某种物品已见成效的发明原理、方法、结构、材料、元件等，部分或全部引进到别的方面从而获得新成果或新产品6、拓展法：将某产品不断向外进行拓展思维，所发现的有实用价值的新思维，并将其设计成可操作的工程7、延伸法：在同一个方向上考虑思维下一步的工程从而把发明不断的推向高尖端创造力的构成与创新思维创造力的构成与创新思维•作为基础因素的知识，包括吸收知识的能力、记作为基础因素的知识，包括吸收知识的能力、记忆知识的能力和理解知识的能力忆知识的能力和理解知识的能力吸收知识、巩固知识、掌握专业技术、实际操作技术、积累实践经验、扩大知识面、运用知识分析问题，是创造力的基础任何创造都离不开知识，知识丰富有利于更多更好地提出创造性设想，对设想进行科学的分析、鉴别与简化、调整、修正；并有利于创造方案的实施与检验；这是创造力的重要内容。

创造力的构成与创新思维创造力的构成与创新思维•创造性思维能力创造性思维能力为核心的智能为核心的智能智能是智力和多种能力的综合，既包括敏锐、独特的观察力，高度集中的注意力，高效持久的记忆力和灵活自如的操作力，也包括创造性思维能力，还包括掌握和运用创造原理、技巧和方法的能力等这是构成创造力的重要部分 创造力的构成与创新思维创造力的构成与创新思维•创造个性品质，包括意志、情操等方面的创造个性品质，包括意志、情操等方面的内容内容它是在一个人生理素质的基础上，在一定的社会历史条件下，通过社会实践活动形成和发展起来的，是创造活动中所表现出来的创造素质优良素质对创造极为重要，是构成创造力的又一重要部分创新思维的方法•打破创新性思维的障碍 –思维定势 think out of the box–从众心理–预先体验–感情因素创造力的发挥•创新要有良好的心态 •交流信息产生创新的思想火花 •要努力实践 •创新要合作 •形成创新和创造的社会力量 提高创新能力的技巧提高创新能力的技巧•按照认知心理学家罗伯特.斯腾伯格的说法，创新可大致定义为“创造既新颖又有价值的东西的过程” 创新其实就是寻找解决问题和将要处理情形的新途径。

这不是仅限于艺术家、音乐家或作家的一种技能，它是一种对各行各业都有用的技能全身心投入全身心投入: 第一步就是要全身心投入地去发展你的创新能力不要放弃你的努力设定目标，争取别人的帮助，每天花点时间发展你的创新技能变成一个专家：变成一个专家：发展创新能力的最好方法之一就是成为这一领域的专家通过对课题的深入理解，将能够更好地去思考问题新颖的或者创新的解决方案 奖励你的好奇心奖励你的好奇心发展创新能力的一个常见障碍是：感觉好奇是一种胡思乱想当你对某事感到好奇时，不要斥责自己，而是要奖励自己给自己一个机会去探索新的课题 认识到有时创新本认识到有时创新本身就是奖赏：身就是奖赏：奖励自己很重要，但同样重要的是发展内在的动力有时，创新的真正奖励在于其过程本身，而不是产品 乐于冒险：乐于冒险：当开始发展你的创新技能时，为了提升自己的能力你必须愿意承担风险你的努力可能不会每次都最终成功，但依然会增强你的创新才能和发展未来可用的技能 建立自信：建立自信：对自己能力的不自信会抑制你的创造力，这就是为什么建立自信是如此重要记录下你已经取得的进展，表扬自己做出的努力，并且总是设法来奖励你的创意 为创新投入时间：为创新投入时间：如果你不为创新投入时间，你将无法发展自己的创新才能。

安排时间，集中花在某些类型的创意项目上 克服阻碍创新的消极态度：克服阻碍创新的消极态度：积极的情绪能够提高你创造性的思考能力 “如果你正在做需要有创意的工作，或者在一个智囊团，你会想在一个有好心情的地方着重消除那些可能会损害您发展创新能力的消极想法或自我批评 克服失败的恐惧：克服失败的恐惧：担心你可能会犯错或者你的努力将会失败，这会阻碍你的进步每当你发现自己有这样的感觉，提醒自己：错误只是过程的一部分虽然可能偶尔会在创新的道路上跌倒，但是最终会达到自己的目标 激发新思路的头脑风暴：激发新思路的头脑风暴：头脑风暴是一个在学术界和专业领域常用的技术，但它也可以作为开发你的创新能力的强有力工具首先把你的判断力和自我批评放一边，然后开始写下相关的想法和可能的解决办法目标是在一个相对较短的时间内产生尽可能多的想法接下来，重点明确和细化自己的想法以达成最佳的选择 认识到大多数问题都有多个认识到大多数问题都有多个解决方案：解决方案：下次处理问题的时候，尝试寻找各种解决方案不要简单地依赖你最初的想法，花时间去思考下其它可能的办法来处理这种情况这个简单的举动对于培养你解决问题能力和创造性思维都是一个很好的方式。

记创新日记：记创新日记：记录你的创新过程，跟踪你的创意反思你已完成工作并寻求其它可能解决办法的一种非常好的方式日记可用于保存想法，以便以后可能成为未来的启示 创建一幅脑图：创建一幅脑图：脑图（思维导图）是将各种想法联系起来并寻求问题的创新性答案的好方法要创建一幅脑图，首先写下一个中心议题或者单词，然后围绕中心词链接相关的因素或者想法这种方法允许有分支的想法，并提供了一种非常直观的方式看到了这些想法是如何相互关联的 挑战自己：挑战自己：当你已经有了一些基本的创新技能，重要的是要不断地挑战自己，以进一步提升自己的能力寻找更困难的解决方法，尝试新的事物，避免总是使用你在过去使用的相同的解决方案六顶帽子六顶帽子”技巧：技巧：指从六个不同的视角来看问题通过这样做，你就可以产生更多的想法，而不是像以往那样你可能只从一两个视角看问题 红帽子：带情感看问题的感受？ 白帽子：客观看问题是什么？ 黄帽子：积极的观点，解决方案的哪些部分行得通呢？ 黑帽子：消极的观点，解决方案的哪些部分行不通呢？ 绿帽子：创造性的思考，其它变通的想法有哪些？ 蓝帽子：广泛地思考，最好的整体解决方案是什么？寻找新的灵感来源寻找新的灵感来源，这将给你提供新的思路，并激励你给出问题的独特的答案。

利用任何最适用于你的策略或方法 为创新创造机遇为创新创造机遇为创新给自己创造机会这可能包括接手一个新项目或者在你当前的项目中寻找新的工具 考虑替代方案：考虑替代方案：利用“如果...”的假设来考虑每种可能的方案如果你使用一种特别的方案，会出现什么结果呢？通过预先注意这些替代方案，你就能更好地构想出问题的有创造性的解决方案 创建流程图：创建流程图：当你正在开发一个新项目，首先创建一个流程图来追踪该项目从开始到结束的全过程寻找各种途径或者可能发生的一系列事件一个流程图可以帮助你将最终产品直观化，消除潜在的问题，产生独特的解决方案 尝试尝试“滚雪球滚雪球”技技巧：巧：你有没有注意到一个好的想法常常直接引出另一个好想法？当你正在为你的项目构思的时候，你可以使用“滚雪球技巧”来利用这一点 头脑风暴头脑风暴•头脑风暴法是由美国创造学家奥斯本于1939年首次提出、1953年正式发表的一种激发性思维的方法现在则成为无限制的自由联想和讨论的代名词，其目的在于产生新观念或激发创新设想基本程序基本程序•头脑风暴法力图通过一定的讨论程序与规则来保证创造性讨论的有效性，讨论程序构成了头脑风暴法能否有效实施的关键因素，从程序来说，组织头脑风暴法关键在于以下几个环节: 确定议题，会前准备，确定人选，明确分工，规定纪律，掌握时间。

确定议题•一个好的头脑风暴法从对问题的准确阐明开始因此，必须在会前确定一个目标，使与会者明确通过这次会议需要解决什么问题，同时不要限制可能的解决方案的范围一般而言，比较具体的议题能使与会者较快产生设想，主持人也较容易掌握;比较抽象和宏观的议题引发设想的时间较长，但设想的创造性也可能较强会前准备•为了使头脑风暴畅谈会的效率较高，效果较好，可在会前做一点准备工作如收集一些资料预先给大家参考，以便与会者了解与议题有关的背景材料和外界动态就参与者而言，在开会之前，对于要解决的问题一定要有所了解会场可作适当布置，座位排成圆环形的环境往往比教室式的环境更为有利此外，在头脑风暴会正式开始前还可以出一些创造力测验题供大家思考，以便活跃气氛，促进思维 确定人选•一般以8人～12人为宜，也可略有增减(5～15人)与会者人数太少不利于交流信息，激发思维而人数太多则不容易掌握，并且每个人发言的机会相对减少，也会影响会场气氛只有在特殊情况下，与会者的人数可不受上述限制 明确分工•要推定一名主持人，1～2名记录员(秘书)主持人的作用是在头脑风暴畅谈会开始时重申讨论的议题和纪律，在会议进程中启发引导，掌握进程。

如通报会议进展情况，归纳某些发言的核心内容，提出自己的设想，活跃会场气氛，或者让大家静下来认真思索片刻再组织下一个发言高潮等记录员应将与会者的所有设想都及时编号，简要记录，最好写在黑板等醒目处，让与会者能够看清记录员也应随时提出自己的设想，切忌持旁观态度 规定纪律•根据头脑风暴法的原则，可规定几条纪律，要求与会者遵守如要集中注意力积极投入，不消极旁观;不要私下议论，以免影响他人的思考;发言要针对目标，开门见山，不要客套，也不必做过多的解释；与会之间相互尊重，平等相待，切忌相互褒贬等等 掌握时间•会议时间由主持人掌握，不宜在会前定死一般来说，以几十分钟为宜时间太短与会者难以畅所欲言，太长则容易产生疲劳感，影响会议效果经验表明，创造性较强的设想一般要在会议开始10分钟～15分钟后逐渐产生会议时间最好安排在30～45分钟之间徜若需要更长时间，就应把议题分解成几个小问题分别进行专题讨论 成功要点成功要点•头脑风暴法成功要点，一次成功的头脑风暴除了在程序上的要求之外，更为关键是探讨方式，心态上的转变，即充分、非评价性的、无偏见的交流，具体可归纳以下几点：自由畅谈，延迟评判，禁止批评，追求数量。

自由畅谈 •参加者不应该受任何条条框框限制，放松思想，让思维自由驰骋从不同角度，不同层次，不同方位，大胆地展开想象，尽可能地标新立异，与众不同，提出独创性的想法 延迟评判 •头脑风暴，必须坚持当场不对任何设想作出评价的原则既不能肯定某个设想，又不能否定某个设想，也不能对某个设想发表评论性的意见一切评价和判断都要延迟到会议结束以后才能进行这样做一方面是为了防止评判约束与会者的积极思维，破坏自由畅谈的有利气氛；另一方面是为了集中精力先开发设想，避免把应该在后阶段做的工作提前进行，影响创造性设想的大量产生 禁止批评 •绝对禁止批评是头脑风暴法应该遵循的一个重要原则参加头脑风暴会议的每个人都不得对别人的设想提出批评意见，因为批评对创造性思维无疑会产生抑制作用同时，发言人的自我批评也在禁止之列有些人习惯于用一些自谦之词，这些自我批评性质的说法同样会破坏会场气氛，影响自由畅想 追求数量•头脑风暴会议的目标是获得尽可能多的设想，追求数量是它的首要任务参加会议的每个人都要抓紧时间多思考，多提设想至于设想的质量问题，自可留到会后的设想处理阶段去解决在某种意义上，设想的质量和数量密切相关，产生的设想越多，其中的创造性设想就可能越多。

设想处理设想处理•会后的设想处理，通过组织头脑风暴畅谈会，往往能获得大量与议题有关的设想至此任务只完成了一半更重要的是对已获得的设想进行整理，分析，以便选出有价值的创造性设想来加以开发实施这个工作就是设想处理•头脑风暴法的设想处理通常安排在头脑风暴畅谈会的次日进行在此以前，主持人或记录员(秘书)应设法收集与会者在会后产生的新设想，以便一并进行评价处理设想处理的方式有两种一种是专家评审，可聘请有关专家及畅谈会与会者代表若干人(5人左右为宜)承担这项工作另一种是二次会议评审，即由头脑风暴畅谈会的参加者共同举行第二次会议，集体进行设想的评价处理工作 避免误区避免误区•头脑风暴是一种技能，一种艺术，头脑风暴的技能需要不断提高如果想使头脑风暴保持高的绩效，必须每个月进行不止一次的头脑风暴有活力的头脑风暴会议倾向于遵循一系列陡峭的"智能"曲线，开始动量缓慢地积聚，然后非常快，接着又开始进入平缓的时期头脑风暴主持人应该懂得通过小心地提及并培育一个正在出现的话题，让创意在陡峭的“智能”曲线阶段自由形成头脑风暴提供了一种有效的就特定主题集中注意力与思想进行创造性沟通的方式，无论是对于学术主题探讨或日常事务的解决，都不失为一种可资借鉴的途径。

头脑风暴法是一种生动灵活的技法，应用这一技法的时候，完全可以并且应该根据与会者情况以及时间、地点、条件和主题的变化而有所变化，有所创新会议原则会议原则•禁止批评和评论，也不要自谦对别人提出的任何想法都不能批判、不得阻拦即使自己认为是幼稚的、错误的，甚至是荒诞离奇的设想，亦不得予以驳斥；同时也不允许自我批判•目标集中，追求设想数量，越多越好在智力激励法实施会上，只强制大家提设想，越多越好会议以谋取设想的数量为目标 •鼓励巧妙地利用和改善他人的设想这是激励的关键所在每个与会者都要从他人的设想中激励自己，从中得到启示，或补充他人的设想，或将他人的若干设想综合起来提出新的设想等 •与会人员一律平等，各种设想全部记录下来与会人员，不论是该方面的专家、员工，还是其他领域的学者，以及该领域的外行，一律平等；各种设想，不论大小，甚至是最荒诞的设想，记录人员也要求认真地将其完整地记录下来 •主张独立思考，不允许私下交谈，以免干扰别人思维； •提倡自由发言，畅所欲言，任意思考会议提倡自由奔放、随便思考、任意想象、尽量发挥，主意越新、越怪越好，因为它能启发人推导出好的观念 •不强调个人的成绩，应以小组的整体利益为重，注意和理解别人的贡献，人人创造民主环境，不以多数人的意见阻碍个人新的观点的产生，激发个人追求更多更好的主意。