黄 滇 教授级高工
正向思维是循习惯性的由因到果的思路思考一种思维方式。在通常情况下,比较有效、经济、能解决大部分常规问题。但在需创新时,常规思维方式有时不仅不能解决问题,还会束缚思路,影响创造性。这时,如善于转换视角,从逆向去探求,用辩证思考方式,也就是采用逆向思维,探索新的创新点,往往会引起新的思索,产生超常的构思和不同的新观念,逆向思维的巧妙运用,常会出奇制胜。
各类创新的例子很多,如赖特(Frank Lloyd Wright)设计美国纽约的古根海姆美术馆,独具创意的参观方式,新奇的造型。一般美术馆都是逐层往上参观,这样,转换楼层不便且上楼较累。赖特先将观众用电梯送至顶层,然后顺螺旋型的坡度,人们缓步其中,往下慢慢欣赏,简捷而集中,观众所看到和感受到的是永远在变化和运动着的空间。英国人理查德·罗杰斯和意大利人皮阿诺设计的法国巴黎蓬皮杜艺术中心。整个建筑特意将钢柱、钢梁、桁架、拉杆、电梯、电缆、上下水管等暴露在外,使内部获得宽敞无阻碍的大空间,且随内部布置的需要变动长宽及层高,使用非常灵活。
创作观念方面,如上世纪70年代中期,前苏联的反功能主义倾向,公然背弃一贯尊从的“真实性”原则,以及形象来自功能的构成逻辑。申明建筑形象不应仅仅由功能、结构等内部因素决定,而且在某种程度上说,外部的环境因素,即城市环境,文脉等因素往往具有更为重要的决定作用。认为功能主义试图把建筑形象的创作科学化为一个简单的“从内到外”的过程,这在一定程度上阻碍了建筑师想象力和创造力的发挥,因为许多建筑的形象常常是从“外部”获得的,即在它所处的具体环境、时间、地方传统和民族文化等因素的共同作用下产生的。
著名物理学家李政道教授对中国科技大学师生说过,搞研究不是了解人家做什么,而是了解人家不做什么,没有做什么。
建筑楼房,占用良田越来越多,而高架引桥下农田仍可耕作。于是出现了“不占良田的建筑”的设想。若把楼层架高,下面的农田仍能耕作。
“种房子”,如果原始的建筑材料包含会“发育”成为房屋的程序,建屋过程将简单得多了。科研人员开始探索由天然本身完成建筑过程的新问题。他们先造出房屋的金属网状结构,包括墙、天花板、房顶与地板,放入海几个月,让软体动物填满。由贝壳构成的房屋就建成了。这引起了生物界和建筑界的深思。他们还设想,将来工地运来的将不是传统建材,而是一些专用液体,注入地槽会从大气中吸收化学物质,向上“生长”,建成房屋。
宋真宗时,京城汴梁大火,皇宫成一片废墟。真宗命丁渭主持修复。按常理应先将瓦砾运城外,经汴水转陆路将材料运进。可丁渭先下令挖开宫前大街取土烧砖制瓦,使大街成了条河槽,然后与汴水挖通,使材料全由水路运达。修复后,再将瓦砾回填,复为街衢。
升板法,改变传统的由下而上的建筑程序。先竖主柱,在地面浇制多层楼面,用升降器提升与立柱连接。楼面都在地面施工,方便、快捷、安全,省去楼面支托架,上层楼面固定后便可实施内部分隔、装修,形成立体施工,大大加快施工进度。其他如逆作法施工等。
钢管混凝土,一般钢筋混凝土是钢筋在内,而钢管混凝土则将钢放外面,充分发挥钢的受拉作用,又省去模板和捣混凝土工序,施工方便快省。
传统的隧道挖掘方法是先挖洞,然后支柱,这样,遇不良地质,易造成塌方,美国一位工程师用先挖小隧道围拢成“大管子”再开挖,不用支柱,防止塌方。
在造船史上,“反向建造”法,对造船的质量与速度有着重大影响。早先的船体结构装焊时都是在同一固定状态进行的,这样就有很多部位必须作仰焊。劳动强度大,质量不易保证,对快速发展的造船业造成制约。于是便有人在船体分段结构装焊时,将仰焊的部位暂不施工,待其他部位焊好后将整个分段翻个身,变仰焊为俯焊。
精确到模糊,科学似乎应该精确,然而“精确”使计算机无法智能化。惟有扎德创造的模糊数学才拨云见日,给计算机智能化研究提供了可行方向。
逆向思维是一种突破常规定型模式和超越传统理论框架,把思维指向新的领域的思维方式。是以对立、颠倒、反面、逆转等方式进行问题的思考。主动地打破正向思维的单向性、单一性、习惯性与逻辑性,另辟蹊径,思人所未思,发现潜在的甚至相反的可能性,引起新的思索,产生超常的构思和新观念。越是从意想不到的地方发掘,就越有可能突破缺口,从相反方向超越他人。这从表面看似乎不可理喻,但最终出人意表,取得新、奇、特的创造性成果。
当问题实在很棘手难以从正面切入,不要拘泥于事物原有情况和用途,可从以下几种途径思考:
1、思路逆向:指思路观点、原理、理论的逆向。2、性质逆向:指从事物所具有的属性、性质和特点反向思考。3、方位逆向:指将事物的构成顺序、运动方向或排列位置,如上下、左右、前后等进行颠倒思考。4、过程逆向:指以与事物发展变化过程相反方向思考。运用逆向思维创新时,首先要明确问题求解的传统思路,然后以此为参照系,试着用上述的思路对事物的性能或结构要素进行思维反转,找准思维点、突破点,以捕捉与常理相悖,但又切实可行的技术方案。继而分析:①相反条件下会产生什么结果。②相反作用过程会产生什么结果。③相反的运动方向会有什么新的结果。
逆向思维不是抛弃一切,是理性的违反,叛逆中要有所创造,必须以批判继承为前提,没有知识基础的逆向思维是无源之水、无本之木。要在逆向思维中有所创新,必须从学习科学更新知识入手,在其他条件相同的情况下,知识基础越丰厚,牢固科学创新的可能性就越大,独创见解就越深刻,就能对一系列“异端”作出准确的判断,使创新更富准确性,科学性和创造性,故需努力在知识的博、深、精、活上下功夫。为了从多方面寻找解决问题的可能性,从固定观念的泥坑里解脱出来,另一有效的办法是多多接触各种不同行业、不同性质的人物。现在有许多研究所、发明协会常常由许多专业不同的专家组成集体一起工作。
任何一种有效的思维都必然遵循一定的科学规律,逆向思维之所以能逆行而顺成,取得好的结果,也是有其必然的科学依据的。唯物辩证法的根本规律告诉我们,事事有矛盾,时时有矛盾,矛盾无处不在,无时不有,矛盾双方的对立统一引起事物的运动、变化和发展,对立双方在一定条件下互相转化。对立统一规律要求我们在认识事物时要运用矛盾分析法,逆向思维就是唯物辩证法在思维领域的体现。事物的对立面常蕴涵着事物的本质属性,或是对事物本质属性的重要补充,弥补单向思维的不足。故能从反中求胜,产生奇特的创造性设想。
逆向思维不但需眼光和见识,且要勇气,要担当一定的风险。任何创新都具有探索的性质,追求的是新颖和超前,经常会遇到一些尚未被人们认知的新问题,或者由于突破了人们习以为常传统思维方式和观念,而不被理解,难以得到应有的支持。需科学地论证其先进性和做好转化工作。