李渤海 机械高级工程师

发明创新是人类发展进步的原动力之一，不断的发明和建设改变着人类生活出行方式和地球的地貌，让人们的生活更为丰富多彩。中国古代四大发明给人类发展产生重大贡献。现代发明创新专利申请数量是一个国家工业发达和国力的指标之一，世界各国都把发明创新作为国家发展和增强国家实力的重要战略。中国国家主席习近平提出实干兴邦，要把中国建设成一个工业化强国，发明创新是重要内容。

发明创新可以在人类生活的各个方面，大型的创新如新型飞行器、制造火箭、宇宙探空需要由国家层面去完成，企业的发明创新是竞争环境是高科技创新主力军，一些发明和小发明可以由个人完成，发明是要人去完成的，中国需要培养和涌现众多创新思维的发明人才、发明家，也是国家重要国力和人力资源。

发明可以是新型的大型建设，可以是一种新物体、新物种、新机械、新的制造方法、自然界的新发现。现代发明越趋向于数字化智能化3D高级科技发展，从而促进我们生活多样化更加丰富多彩，也在不断写着人类发展的历史。

一项新发明的出现可能涉及到诸多因素：知识范畴、原理运用、实验经费、实用价值、市场取向、资金来源、成果转化、社会公布等，怎样去实现一个发明，发明有什么内在规律？以下列出十三条仅供参考：

一、    社会需求是催生发明原动力

人类社会进步，不断产生各种需求，例如人们为了实现远距离相通话，发明了有线电话，后来有发明了无线电话，而现代社会发明使用的手机，社会需求使其性能不断快速改进和更新换代，性能合使用功能越来越强大，市场需求量也迅猛加大，很快形成一个超级产业，创造出巨额利润。社会不断互相借鉴和积累各种发明，快速推动社会进步，人类最近100年发明超越过去2000年的总和。新发明只要有实用价值，社会一般都会接纳。有些发明刚开始不一定有用，需要一段时间甚至几十年后才体现出超凡的实用价值。

发明人只要多观察自己工作生活中和时代需要什么，今儿就能发明出对社会有用的东西。现时代许多新发明、复杂尖端的发明需要发明人具有广泛的科技知识和学问，因而具有高等学科学历和超凡的想象力是必要的。

有大量使用发明成果的人可以称之为发明家。

二、    发明人丰富的想象力、好奇心、阅读、实践、钻研和努力索取是发明原动力。

发明事物能展现出一个人的聪明智慧与才干，发明总是从一个想象中开始的。例如，太阳为什么会发光？水为什么从高处向低流？电磁波是怎样传播的？玻璃为什么是透明的？怎样做出一样东西让汽车更省油更快？千千万万的各种问题引起发明的人们去思考、去探索去解决即孕育着可能有新发明创新的诞生。

发明需要有大量知识博学为基础，只是来源于学习、实践、思考和钻研，不断努力实践探索科技事物的未知世界，对有疑问课题“追根刨底”，就有可能发现新事物或创新。

许多发明家本身就是在科学界有很深旨造的教授专家或学者，有许多是一线建设工程的工程师，许多发明也是产生在发明爱好者和广大工农兵学生、商人及市民中。

三、    了解要发明项目的当前现状，做好发明投入的评估

如今发明的去向依然是在宇宙探空、能源基础研究、工农业生产技术提高、环境保护、交通运输、计算机网络技术新电子元件开发、基因工程、文化教育、体育、医术、娱乐、食品及日常生活等等之中，要了解所要发明属哪一领域。

例如有人项发明一种能自动剥花生壳的机器，最好首先去查一下相关资料，在网上搜寻一下，如果再花时间去开发研究就会浪费时间和钱财，真是得不偿失。

有些发明已经有了，但是以一定很成熟，可以考虑做一个结构方案更好更先进的设备，例如1963年就有人发明了一种点钞机，2001年又有人发明思路不一样更好用的点钞机，现在各大银行都在使用，殿超速度很快，数千准确而且可以验钞并且打出冠字号码，那种就的点钞机很快就消失了。

一些大型发明可能涉及动用大额金钱或设备，因此要做好先行的评估，先做些简单实验证明发明是可行的了，原理是通的，在进行大的投入。

有很多发明家喜欢做小实验，经常在家里搞出些小发明制作的样品，进而发明出许多社会需要的新产品。

四、    发明方法：猜想、联想、创新亮点

猜想是发明重要启动来源，许多物理化学定律开始都是猜想的，近代三大数学猜想之一哥德巴赫猜想中的“一加一等于二”，就是由中国数学家陈景润1978年证明是正确的。

天文钟太阳系九大行星海王星，是天文学家在研究天王星绕行太阳轨道与实际计算有差别，猜想还另有一颗行星存在，根据计算结果夜晚在相应天空位置果然找到了海王星。

法国学生巴拉尔在做从还早提取碘元素的实验中，发现余下液体底部有深褐色物质，猜想可能还有新元素在，从而发现元素溴元素。

当今世界各种物品设施都在向高科技数字化智能化方向发展，众多新技术都可能和计算机电脑技术联系起来，例如数字化门禁系统，指纹识别系统等。

联想是发明灵感来源，中国西北太阳能丰富，有人就想联想到太阳光照可使水加热，进而联想可以发电。

很多物力、数学、化学方面的定理开始时是一种假设猜想，以后多方面证明假设猜想是正确的。

在我们生活周围就有许多创新亮点，需要我们用丰富的猜想/联想开发出来。

五、    延伸法、关联法、反证法、矛盾法

对立统一辩证法哲学思想是发明创新重要思维方式。许多发明是另一事物的延伸，例如中国古代活字印刷就是刻板印刷的延伸。中国的孔明灯做大了，欧洲人就做成了可载人的大型热气球。

计算机、互联网、个人电脑已经派生出大量新技术，例如可视电话、电子邮件、网上购物等，已经为现代技术衍生繁荣的重要源泉，推动人类生活更丰富多彩和社会发展更现代化。

缝纫机、激光都是现有技术，国内有人把两项技术联系起来制造出激光缝纫机，成为一种新型生产工具，并申请专利。

水从高处流下冲击涡轮可以发电，反过来电动机带动涡轮可以抽水。风能可以发电，反之电驱动电机旋转可以产生风。半导体物质通电可以产生热，反过来加热半导体可以产生电能等等，都是互为反向的产物。

军事坦克就是一种矛和盾结合的产物。

也有的发明对人类造成巨大伤害，例如生化武器、毒品等。

六、    多利用人类已有的创新成果，改进已有的发明

很多发明都是在前人经验基础上发展出来的，多查一下资料，或在日常生活中发现许多现有用品存在着缺陷，改进好了就是一项新发明。

例如，有一种自来水净水过滤器，使用时间长了滤芯需要更换，于是有人发明利用水倒灌技术能自动清理过滤芯的自来水净水器，也申请了国家专利，而且以后形成产品供应市场。

体育活动中有一种跳绳机是模仿人手臂摇绳的机器，有人延伸发明出一种放在地面电动机轴带动挥杆水平转动回升的跳绳机，及一种是两杆间绳子是水平上下运动的跳绳机，还做出一种两杆之间跳绳绳子是朔评左右摇摆的跳绳机，都申请并授权了国家专利，合起来六中跳绳机在2014年上海昆山第八届国际发明展览会得铜奖。

多向有实践经验的人请教，向学术界教授学者学习交流，与一线操作工人交谈会得到很多教益，一个普通人的新发明新理论如果能得到学术界权威机构或教授专家的肯定和认可，比1000个其他人都给力，许多教授本身就是新的经典理论创造者。报纸电视及各种媒体对发明成果的登载是对发明人和发明项目的巨大宣传和鼓励。

中央电视台《我爱发明》栏目，《科技日报》和各种展览及学术交流会，都是发明人了解科技信息、学习发明知识交流推广的福地。

改革开放后，每年国内一些发明博览会展出成千上万项新发明，发明人可以从中得到很多启发联想，领悟出创新的灵感。

七、    多观察、多思考、多钻研、集思广益

观察现实生活，存在许多不尽如人意之处，有可能就有新发明产生。例如人们喜欢吃瓜子，平时要用嘴去咬开壳，不卫生又会损伤牙齿，于是有人发明了能钳开瓜子壳的瓜子器，并申请了专利，现在已经大量生产有益于社会。

有人在保智商看见许多人兴起踢中国毽子的照片，触发灵感，回去后突发奇想设计一种装置，能把落下的毽子弹回上空两米多高，从而制造出一种踢毽子机。

八、    不怕失败，在失败挫折中找正确答案，要承受得住代价

发明创新开发新产品在开始时大部分都是不一定成功，许多要经历失败多次反复试验，需要发明人不懈努力取得成功。

上世纪初欧洲有科学家在座化学反应实验时，发现反应物质质量总是比反应前极少了微量，经仔细研究，进而发现了转换能量之间的重大关系，物理学家爱因斯坦详解数学解析后发表著名的相对论及原子能理论。

马克思说过，在科技的道路上是没有平坦的大道可走的，只有在崎岖小路上不畏艰难勇于攀登的人才有可能到达光辉的顶点，点名了发明创新的普遍规律。

要有思想准备，在一些单位领导并不支持自己的发明创新，因为有一些发明不一定符合其个人利益，利用职权找借口封杀一些有意义的发明，所以在此时发明创新是“逆水行舟”。因此，许多发明创新不但要解决技术上的问题，还要克服可能遇到的困难。

发明往往需要发明人付出巨大的劳动和毕生的精力，有可能付出健康甚至生命的代价，法国物理学家居里夫人发现放射性元素镭和钋，或两次诺贝尔化学奖，但也因长期接触放射物质得白血病去世。在中国，曾经有一本书叫《把一切献给党》，作者吴运铎在抗日战争和解放战争中为共产党军工事业实验中多次被炸伤至全身伤残，中国原子弹专家钱学森、钱三强、邓稼先等也是为中国国防、科学事业献出毕生精力。

九、    评估新发明，不断改进完善新发明，延长发明的使用其寿命

一项发明会有一个实用期寿命的，例如收集大量市场化之前曾流行一种BB传呼机，这种传呼机发明寿命不过五年，手机的大量使用 就自行消失被市场淘汰了。

现在轻巧的笔记本电脑正取代台式电脑，电脑操作系统WindowsXP正在改换成Windows7，但是其实一些人看来，两系统各有所长，前者好打字写文章，后者上网方便且快。

2000年有人率先在国内发明投币上网电脑，并且申报国家专利，当时在广州十几处酒店、商场、书店摆放供公众投币使用了近10年时间，后来因手机大量上市也能上网，于是暂时停止使用了，现正研发该设备延伸其他功能。

人们互相通讯的手机实现中国古代“千里眼、顺风耳”的梦想，早已经是现代人们生活的必需品，社会需求使其大量生产制造并且投入市场，手机技术也在不断飞速发展和更新换代，向更多功能和智能化方向发展。许多现代化工厂都由机器人代替人力生产产品。

十、    发明成果的实践上升为理论，占领新兴产业制高点

一项发明问世可能带动一项新兴产业，也会成为新产品的标准制定者，需要及时得到国家支持，从二战令新兴产业的制高点。例如美国率先发明电脑并建立操作系统，现在全世界都要用这些计算机标准。

许多实验开始时展现出只是现象，经过理论分析才了解到事物的本质，电热丝通电真空中会发光，美国发明家爱迪生发明了白炽灯，了解为什么发光就是一个理论分析的过程，从而能制造出更好的灯泡，能孩子早出更亮更省电的灯泡这就是技术，解释电灯为什么能发光就是科学。

中国西安人发明协会主席倪志福上世纪60年代在实际工作中发明一种新型高效率的钻床钻头，在进行理论分析写出论文发表，成为一种新技术推广，在国内生产中发挥巨大作用。

一项发明只有时时成为产品才能造福社会。

十一、        申请专利对社会公开

专利申请是对发明人项目唯一性的承认和保护，是具有法律效力的，因此发明人对自己的发明及时申请专利是必要的。专利有发明、实行新型、外观三种，有职务发明和非职务发明之分。专利最长保护期是15至20年，作者1993年制造成功中国大陆第一台投币售货机，随后申请中国发明专利并在1995年公开，就成为是拥有自动售货机发明人；两年后又设计制造出投币售报纸机和投币上网设备，并申报专利，也获得了国家专利权。

申报专利，意味着要将自己的发明技术内容公开，有些因为保密不申请专利，例如可口可乐饮料的配方。

十二、        动手做产品样品，实施生产，成为商品造福社会

要把自己的新发明的东西做出来，只有制造出来使用了才能算成功。要培养个人的动手能力，经常把自己想象的东西动手做出来，能够心灵手巧，为此要掌握锤、锉、锯等现代机械化设备制造零件和部件，掌握现代化学实验的操作，能够阅读各种科技文献期刊甚至外文资料。

发明人要学会使用电脑网络，学会使用电脑绘图，掌握阅读工程图纸，能绘制工程图纸。也有人把发明的东西画出图纸再找人做出来，大型的发明项目还要发明人具备有组织领导团队工作与周边单位协作能力。

发明的项目只有走向社会才有实际意义。目前中国大量发明专利还暂时停留在专利公开文件的纸面上，发明的东西只有实施和大量生产走向市场成为商品才有可能更好造福社会。

十三、        学好数理化、掌握现代科技理论知识

现代的高科技、数字化、智能化、高技术的发明撑出不穷，发明一样稍具深度的新技术必然需要现代科技文化的支持，学好现代化数理化科技知识是非常重要的，如此才能更好开拓思路，更好地分析发明的内涵，实现理论解释，为此，需要学好现代理工学科知识，发明人自身至少具备理工大学本科学科水平，这对发明创新至关重要。

一些自然界的基本道理在初中和高中数理化学科中已经讲述得很完整了，例如能量守恒定律、物质不灭定理、函数等等经典理论，如果还有人要搞永动机之类的发明肯定是不会成功的。

有些看起来很深奥的理论简单解释出来也不难，和生活也有密切联系，例如高等数学微积分，当你走路迈出前脚第一步，迈出的速度从零到有，就是一个可用数学解析列出的微分式，而有了微分式代入时间算出一步的距离就是积分。是用微积分可以解决很多工程制造上的问题，这就需要发明人深刻理解和活学活用现代科技文化。

多去观察生活中的现象吧！多去探究遇到的好奇事物吧！多去动手只做自己想象出来的东西！多去学好文化科技专业知识！积累广泛的科技知识，早就和充分发挥自己的聪明智慧和才干，不懈努力追求解决学术界未解的难题和猜想，发展开拓以有发明做成产业创造出经济效益，驱动科技发展尖端上的明珠，进而使自己能成为民族和国家社会经营或富豪，造福社会、推动祖国强大，是对本文读者的殷切期望！