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内容介绍
　　创造是人类文明进步的源动力。《世界创造案例启示录》重点分析了人类科技史上100多个重要创造案例，追寻发明家和科学家的真实思想轨迹，分析、归纳和总结了创造学，特别是关于原创性重大发明发现的基本思路、方法和原则。从电动机、发电机、核能、激光、飞机、计算机和互联网等的发明思路，到经典力学、电磁场理论、相对论、量于力学和元素周期律、现代综合进化论、大地板块学说等的发现思路与综台过程，为我们展示了人类科技发展波澜壮阔的画面，也梳理自一些有价值的发明创造的思路和规律。
目录
　前言 第*章人类的创造 　一、创造和创造学 　二、创造是推动人类历史前进的强大动力 　三、创造力是国家的根本国际竞争力 　四、每个人都具有创造力 第二章发明的选题 　一、探索性选题 　二、科学规律应用性选题 　三、特殊现象应用性选题 　四、新技术的应用性选题 　五、技术集成性选题 　六、新发明的完善和商业化型选题 　七、商业竞争性选题

　前言
第*章人类的创造
　一、创造和创造学
　二、创造是推动人类历史前进的强大动力
　三、创造力是国家的根本国际竞争力
　四、每个人都具有创造力
第二章发明的选题
　一、探索性选题
　二、科学规律应用性选题
　三、特殊现象应用性选题
　四、新技术的应用性选题
　五、技术集成性选题
　六、新发明的完善和商业化型选题
　七、商业竞争性选题
　八、灾难对抗性选题
　九、军事对抗性选题
　十、公共安全性选题
　十一、系统组合性选题
　十二、机器内部或相瓦之问的矛盾性选题
　十三、仿生学发明选题
　十四、广义发明选题
第三章基于客观规律的发明思路
　一、电动机和发电机I向发明
　二、核能技术的发明
　三、激光技术的发明
　四、特殊现象引起的发明
第四章技术集成发明
　一、莱特兄弟发明飞机
　二、计算机的发明
　三、互联网的发明和发展
第五章技术发明的原则
　一、注意正确选题
　二、重视知识继承
　三、发散思维和收敛思维
　四、具体问题具体分析
　五、集中精力抓主要矛盾
　六、重视理论的指导
　七、研发离不开试验和实验
第六章发明家的类型
　一、科学家型发明家
　二、职业发明家
　三、任务型发明家
　四、理论方案型发明家
　五、职务内业余发明家
　六、非职务业余发明家
　七、农业发明家
　八、企业主发明家
第七章什么是科学
　一、伽利略的5步研究方法
　二、典型例证
第八章科学研究的选题
　一、新仪器的发明是一个机遇
　二、发现新事物、新现象后对其规律的归纳或提出新的理论
　三、对理论特别是对新理论进行I向实验验证
　四、新的实验现象没法解释或与原有理论有矛盾时，需要提出新理论
　五、两个理论之间存在矛盾
　六、在科学前沿突破后及时跟进
　七、异常现象显示选题的机遇
　八、理论的综合
　九、科学原理的推广
　十、基础理论成熟后转而应用于对具体对象的研究
第九章科学理论的综合
　一、横向综合
　二、纵向综合
第十章理想模型方法
　一、点电荷
　二、质点
　三、刚体
　四、理想气体
　五、理想流体
　六、黑体
　七、准静态过程
　八、谐振子
　九、顶*群落
　十、理想变压器
第十一章理想实验方法
　一、伽利略的自由落体理想实验
　二、伽利略的斜面理想实验
　三、牛顿的理想抛体实验
　四、马赫的水桶理想实验
　五、爱冈斯坦的升降机理想实验
　入、海森伯的电子束单缝衍射实验
第十二章科学家的类型
　一、探险发现型科学家
　二、博物调查型科学家
　三、理论型科学家
　四、实验型科学家
　五、实验理论综合型科学家
　入、计算机实验型科学家
第十三章创造思维
　一、发明家和科学家的思维特点
　二、发散思维
　三、逻辑思维、辩证思维和形象思维的作用
　四、直觉、顿悟与灵感
　五、联想和类比
　六、知识与创造性的关系
参考文献

 

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　　《世界创造案例启示录》适合科技工作者、大中学师生及其他感兴趣的读者阅读。对国家科技政策的制定者、公司高层管理人员也有一定的参考价值。另外，《世界创造案例启示录》还可以作为高等院校通识教育公共选修课的教材或参考书。 
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　　第*章人类的创造 　　一、创造和创造学 　　创造，对于许多人来说，是个充满奥妙和神秘感的事物。 　　本书起书名为《创造的奥秘》，就是想揭开创造的神秘面纱。那么“创造”是什么呢？在本书中，我们所说的创造是专指“发明”和“发现”。文学艺术的创作也会提到，但不是本书的重点。 　　我们所说的发明是指：将原有事物按一定规律重新组合，使其产生不同于以前事物的新的功能或性能。 　　所谓原有事物，可以是原有的原材料，可以是原来的零部件，或者是原来某种机械或工具，甚至是原有的系统，是要按一定规律重新组合的，而不是随意组合的。组合的结果应该产生新的功能和性能，而不是重复原有设备的功能和性能。这里的所谓新的功能和性能，是广义的，包括更加有力、更加快、更加高、更加准、更加聪明、解决更多问题、更加方便、更加节省等。 　　所谓原有事物，既可以如上所述是物质性的，也可以是规则性的。 　　以物质性的事物熏新组合，产牛的是实物性的发明，如电动机、飞机、电脑等。电动机可以使电能转换为强大的机械能，飞机使人可以更加方便快捷地旅行和运输，电脑则可以大大提高人类处理信息的能力。 　　以规则性的事物重新组合，产生的是广义发明，如银行、超市、股份制等。银行的基本助能是汇兑、储蓄、借贷；超市可以降低进货成本、减少中间环节、节约管理和运营成本、方便顾客；股份制则可以集中民间资金进行大型工程，同时方便民众投资。 　　其他的制度性改革，只要是新颖的，也都可以归结为广义发明。 　　我们将发现的内涵，概括为发现物质的“存在形式”和“运动形式”。所谓存在形式是指“有什么”“是什么样子的”“怎么样分布的”等。所谓运动形式是指“什么运动规律”“什么变化规律”等。 　　所谓物质，可以是无生命的对象，如原子、分子、天体、黑洞；可以是生物体，如细菌、动物、生态系统；还可以是人类社会，如经济现象、犯罪、战争；等等。　　第*章人类的创造
　　一、创造和创造学
　　创造，对于许多人来说，是个充满奥妙和神秘感的事物。
　　本书起书名为《创造的奥秘》，就是想揭开创造的神秘面纱。那么“创造”是什么呢？在本书中，我们所说的创造是专指“发明”和“发现”。文学艺术的创作也会提到，但不是本书的重点。
　　我们所说的发明是指：将原有事物按一定规律重新组合，使其产生不同于以前事物的新的功能或性能。
　　所谓原有事物，可以是原有的原材料，可以是原来的零部件，或者是原来某种机械或工具，甚至是原有的系统，是要按一定规律重新组合的，而不是随意组合的。组合的结果应该产生新的功能和性能，而不是重复原有设备的功能和性能。这里的所谓新的功能和性能，是广义的，包括更加有力、更加快、更加高、更加准、更加聪明、解决更多问题、更加方便、更加节省等。
　　所谓原有事物，既可以如上所述是物质性的，也可以是规则性的。
　　以物质性的事物熏新组合，产牛的是实物性的发明，如电动机、飞机、电脑等。电动机可以使电能转换为强大的机械能，飞机使人可以更加方便快捷地旅行和运输，电脑则可以大大提高人类处理信息的能力。
　　以规则性的事物重新组合，产生的是广义发明，如银行、超市、股份制等。银行的基本助能是汇兑、储蓄、借贷；超市可以降低进货成本、减少中间环节、节约管理和运营成本、方便顾客；股份制则可以集中民间资金进行大型工程，同时方便民众投资。
　　其他的制度性改革，只要是新颖的，也都可以归结为广义发明。
　　我们将发现的内涵，概括为发现物质的“存在形式”和“运动形式”。所谓存在形式是指“有什么”“是什么样子的”“怎么样分布的”等。所谓运动形式是指“什么运动规律”“什么变化规律”等。
　　所谓物质，可以是无生命的对象，如原子、分子、天体、黑洞；可以是生物体，如细菌、动物、生态系统；还可以是人类社会，如经济现象、犯罪、战争；等等。
　　1492年，哥伦布通过70个昼夜的艰苦航海探险脊上了现在的加勒比海巴哈马群岛，此后又次西行，美洲的许多海岸，这样哥伦布就发现了美洲新大陆的存在。1609年，伽利略用自己研制的望远镜发现了月面环形山投下的阴影、太阳自转和太阳黑子、木星的卫星、土星光环、金星和水星的盈亏现象等。这些都是发现了物质的存在形式。
　　对于地质学、考古学、人类学和社会学研究者，特殊化石、重大古迹、偏远地区土著少数民族的发现，也可以看作是这类物质存在形式的发现。对于公安机关来说，新类型的毒品、新的走私方式和电信诈骗方式的发现，也是这类物质存在形式的发现。虽然是犯罪分子发明了新的犯罪方式，却是秘而不宣的，只有公安机关才会把它们发现和揭示出来。
　　1687午，牛顿建立了经典力学，包括惯性定律、运动定律、作用反作用定律和万有引力定律，掌握了物质的宏观、低能条件下的运动规律。1886年，麦克斯韦创立了电磁场方程组，阐明了电与磁的运动规律。1905年，爱冈斯坦建立了狭义相对论，掌握了物质在宏观、高能条件下的运动规律。1915年，爱因斯坦创立了广义相对论，阐明了物质世界在宇观大质量条件-的运动规律，包括引力理论。20世纪20年代，在普朗克？爱因斯坦、玻尔、海森伯、薛定谔、狄拉克、波恩和泡利等一批物理学家的努力下，创立了量子力学，掌握了微观物质世界的运动规律。这些都是发现了物质的运动形式。
　　顺便提一个与“创造”相关的名词，就是“创新”。创新，按照名词提出者美国经济学家熊彼得的概念，是指在生产和经营实际中采用了新产品和新工艺技术、开辟了新市场、控制了原材料的新来源、实现了新的工业组织等。所以创新这个概念，大体属于经营管理范围的概念。而创造，则是指发明和发现。当然，在时下的语境中，人们常常把创新与创造两个名词混用，由于使用者益众多，其趋势已经可逆转。我们认为，语苦作为人类交流信息的工具，总是不断发展的，不必拘泥于原始的定义，只要不在关键的地方产生误解，也就无关大雅。因为熊彼得对创新的原始定义基本是属于经营管理的范畴，是本书讨论的丰要问题，除非在引用他人的话语中提及，本书尽量不使用创新一词。如果我们使用了创新一词，那一定是按创造的同义词来理解的。
　　下面，我们来简单地讨论创造学的发生和发展。
　　16世纪以米，世界科学技术和生产力都获得了巨大的进步，几个主要西方大国，如意大利、法国、英国、德国和美国等，都是通过创造，先后使自己的科技实力、经济实力和军事实力在世界上取得了优势，再加上通过战争等手段，使白己的国力得到了长足的进步，成为世界强国的。人们逐渐认识到，科学技术的发展，是生产力进步的根本动力，更是社会发展的原生动力。科技进步离不开创遣，创造是科技进步的同义语。于是到了20世[纪上半叶，一门新兴学科“创造学”在美国应运而生。
　　1931年，美国内布拉斯加大学克劳福德教授制订了创造技法——“特性列举法”，并在大学开设创造思维课程，从此引起了各式各样开发创造力的训练课程逐渐在大学、研究所和企业流行开来。
　　1933年，美国电气工程师奥肯写成了他的发明教育讲义，后来他义开办发明训练班，培养了一批发明家。
　　1936年，史蒂文森在美国通用电气公司为技术人员丌设了“创造工程学”的课程。这是工业界在创造力开发方面的尝试。次年，通用电气公司的专利申请量便猛增二倍，创造力开发人获成功。美国通用电气公司又制订了“创造工学计划”。
　　1938年，被誉为“创造工程之父”美国发明学家奥斯本提出他的创造技法“头脑风暴法”。
　　1941年，奥斯本m版了他的创造学书籍《思考的方法》。在美国工业和商业等企业界纷纷学习跟进，形成一股前所未有的创造浪潮。
　　1942年，兹维基制定了“形态分析法”。
　　20世纪40年代初，创造学界逐步认识到：创造力是人的基本属性；各行各业都能激发人的创造力量；创造力可以通过教育和训练激发出来。
　　1948年，麻省理工学院为学牛开设“创造性开发”课程，将创造学纳入大学教学体系。同年，奥斯本在法布罗大学开设“创造性思考”的夜校课程，进一步探索创造教育的推广工作。此后，一批诸如哈佛大学、加利福尼亚大学等名校，以及部分军事院校和工商企业也陆续开设了“创造性开发”“创造性思维”的训练课程。
　　1954年，奥斯本发起成市了“创造教育基金会”，旨在推动创造教育的开展和创造型人才的培养。
　　20世纪60年代之后，美国创办多个创造学研究中心，各大学、大公司和军政部门纷纷开设“创造性思维训练”课程。各种有关创造学研究、创造力开发的机构，如雨后春笋般在各大学、研究机构成立。
　　1968年，英国人德伯诺提出“横向思维”理论，强调利用所谓“局钋”信息发现解决问题的能力。
　　南美洲委内瑞拉是世界上zui早存政府里成立“智力开发部”的国家，并在全国推行思维方法训练。
　　20世纪70年代，麻省理工大学等儿所高校成立了面向社会大众推广创造性教育的“创新中心”。美国创造学家还召开了全国性、国际性的创造力开发学术会议，创建了大批“创造力咨询公刊”。
　　进入20世纪80年代，美国的教育学专家对许多专业课程，如航空学、企业管理、销售学、工业工程、新闻学等人批课程，运用创造力开发的原则进行了改造和晕新设计。一些学校还创建了“创造性研究”专业。据报道，美国中小学生都要接受三种以上，创造发明教育。美国在基础教育领域，引进研究型教育的理念，即以“解决问题”为中心的课堂教学方法。目的是要大量培养具有创造能力的工程师和科学家。
　　创造学先后在日本、欧洲和苏联（以及后来的俄罗斯）得到推广和普及发展。
　　20世纪80年代以后，随着中国的改革开放，创造学被引进中国。值得指出的是，zui早是上海交通大学的许立言老师，在1980年的几期<科学画报》上，将创造学的概念介绍给祖国大陆读者的，并引起了强烈的反响。1985年，我国成立了伞国性的中国发明协会，并创办了刊物《发明与革新》。1995年，成市了中国发明协会高校创造教育分会，会刊《创造天地》创刊发行。这些都标志着在中国，创造学研究已经山分散状态进入了全国一盘棋的协作阶段。此后，许多大学开设创造学课程，有些大学甚至开设了创造学专业，出版了大量创造学、发明学方面的专著或教科书。
　　特别值得一提的是中国矿业大学在这方面所作的积极探索和有益工作。1983年，中国矿业大学开始将创造学原理与地质专业相结合，积极探索专业课程教学的新思路。1985年，该校创建了国内第*个学科创造学——地质创造学。随后该校招收了几名跟创造研究有关的硕士研究生和博士生。1995年和1996年，中国矿业大学还成功招收了本科层次的创造学专业方向——工业自动化创造工程试点班，并开始把普通创造学课程列为本校所有本科专业的公共基础必修课。
　　可以说，创造学发展到，已经在世界上产生了重大影响，积累了丰富的成果和经验，取得了很大的成绩。
　　但是我们也应该看到，创造学还远远没有达到完善的程度。我们只要把各种创造学书的目录，拿到一起稍微比较一下，就可以看出，它们其实还是五花八门，各说自话，有不同的观点和假说，缺乏连贯一致的理论体系的；另外，存各种创造学教材中，基本上回避了对人类历史上原创性重大发明发现规律的描述，这是个别作者的疏忽，而是一种集体缺失。按照美国科学史家库恩学说的划分，我们有理由相信，创造学目前应该还处在“前科学”阶段，还没有形成共同的“范式”，还没有进入“常规科学”的阶段。要完成创造学体系的构建，还需要我们的zui大努力。
　　之所以会出现这种情况，我们认为很可能是因为传统创造学过于注重从既有的创造哲学、创造原理或创造技法出发，“居高临下”地去审视现实中的创造案例，忽视了从具体历史案例中，从众多发明家、科学家的创造实践中，从他们的真实想法和真实做法中去总结创造学的基本规律。我们认为创造学的研究应该是“从下往上”，脚踏实地对科学技术史甚至是文化上如烟海的创造成果的经验、方法、思维和哲学等的总结归纳。
　　我们遵循的原则和方法是：尊重历史，根据事实，分析案例，总结规律。避免夸夸其谈，杜绝贴标签现象，也反对拟历史现象。这样做更加具有历史的真实性，也就应该更加具有操作性。
　　作者希望通过术书的努力，为建市一个具有统一“范式”的“常规科学”特点的创造学体系贡献一份力量。
　　二、创造是推动人类历史前进的强大动力
　　人类社会是怎样一步步前进并且发展到这样高度灿烂辉煌文明的？回顾历史，我们发现，是人类的创造给予了我们这一切，创造是推动人类历史前进的强大动力。凶而也可以毫不夸张地说，发明家、科学家群体，是引领人类社会发展前进的开路先锋，是一股真正的革命力量。
　　大约300万年前，人类进入了石器时代，也就是打制石器时代。那时的古人类发明使用薄岩片和石芯，可以比较方便地刮食动物骨头上的腐肉和砸碎植物种子坚硬的外壳。后来人类又发明制造诸如带锯齿的石片和雕刻器之类的更加复杂的石器。这些石器工具的发明，使人类的生存能力大大提高，并且成功地实现了古人类分布从非洲向欧洲、亚洲的扩展。
　　约100万年前，人类掌握了火的使用，使得人类在抵御冬季自然界严

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